GF-3 SAR雷达数据
高分三号(GF-3)是我国首颗 C 波段多极化高分辨率合成孔径雷达卫星,属于国家高分辨率对地观测系统重大专项,2016 年 8 月 10 日在太原卫星发射中心由长征四号丙运载火箭发射升空,设计寿命 8 年,主用户覆盖自然资源、海洋、应急管理、水利、气象等多个领域,是当时全球成像模式最丰富的民用 SAR 卫星,实现了我国高分辨率雷达卫星的技术跨越。
卫星运行于 755 公里高度的太阳同步回归晨昏轨道,轨道倾角 98.411°,降交点地方时为 6:00,标准回归周期 29 天。平台搭载波导缝隙相控阵天线,支持左右双侧视成像,常规入射角范围为 20° 至 50°,扩展可覆盖 10° 至 60°,具备灵活的姿态机动与快速任务调度能力,可根据观测需求自由切换成像模式,兼顾大范围普查与小区域详查的多元需求。
卫星主载荷为 C 波段多极化合成孔径雷达,支持单极化、双极化、全极化三种极化方式,共设计 12 种成像模式,分辨率覆盖 1 米至 500 米,成像幅宽覆盖 10 公里至 650 公里,是全球成像模式最多的民用 SAR 卫星。其中滑动聚束模式分辨率可达 1 米,单景幅宽 10 公里,面向小区域高精度详查;条带成像模式设置多个分辨率档位,超精细条带分辨率 3 米、幅宽 30 公里,精细条带分辨率 5 米、幅宽 50 公里,标准条带分辨率 25 米、幅宽 130 公里,可适配不同尺度的常态化监测需求;窄幅扫描模式分辨率 50 米、幅宽 300 公里,用于大范围快速普查;此外还配套波浪观测、全球观测等专项模式,可同时满足陆地与海洋的多场景观测需求。卫星具备万瓦级发射功率,单次连续成像时长可达近小时级,适配海洋等大范围连续观测场景。
标准数据产品包含多个预处理层级,覆盖原始单视复数产品、多视地距投影产品、地理编码产品等,支持通用遥感数据格式,可通过自然资源卫星遥感云服务平台、国家卫星海洋应用中心等官方渠道申请获取。无地面控制点条件下,平面定位精度优于 230 米,引入地面控制点校正后可进一步提升,支撑各类业务化定量应用。
凭借全天时、全天候观测能力与多分辨率梯度配置,高分三号数据广泛应用于多个核心领域。自然资源领域支撑土地利用动态监测、地质灾害隐患排查、地表形变 InSAR 监测;海洋领域支撑海域使用动态监测、海洋灾害监测、海岸带侵蚀调查、极地环境观测;应急减灾领域可在云雨天气条件下快速获取地震、洪涝、滑坡等灾区影像,支撑损毁范围评估与应急救援调度;水利领域支撑水体变化监测、水利设施巡检;气象领域可辅助开展降雨、云系等气象要素观测。
后续高分三号 02 星、03 星分别于 2021 年、2022 年发射升空,三星组网大幅提升了重访频率与区域覆盖能力。技术局限方面,C 波段波长较短,植被冠层穿透能力弱于 L 波段 SAR,森林区域的林下地表观测与形变监测效果有限;高分辨率模式幅宽较窄,大范围高精度观测需多次过境拼接;无地面控制点下绝对定位精度一般,高精度测绘作业需补充地面控制点校验。
