從太空時(shí)代開(kāi)始以來(lái)，美國(guó)就在地球觀測(cè)衛(wèi)星領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。軍用方面，“科羅納”（CORONA）偵察衛(wèi)星項(xiàng)目使美國(guó)在20世紀(jì)60年代就占據(jù)了先機(jī)。民用方面，美國(guó)在1960年發(fā)射了之一顆氣象衛(wèi)星，即“泰羅斯”紅外觀測(cè)衛(wèi)星（TIROS）系列的之一顆；上世紀(jì)70年代，陸地衛(wèi)星項(xiàng)目提供了之一顆民用遙感衛(wèi)星來(lái)監(jiān)視地球表面的變化；1999年9月，太空影像公司（Space Imaging）發(fā)射了商用高分辨率觀測(cè)衛(wèi)星IKONOS，這些成就使美國(guó)成為遙感衛(wèi)星商用領(lǐng)域的領(lǐng)跑者。
美國(guó)的民用遙感項(xiàng)目
20世紀(jì)90年代的美國(guó)商業(yè)遙感計(jì)劃，是60年代美國(guó)民用和國(guó)家安全計(jì)劃的產(chǎn)物。民用遙感項(xiàng)目的應(yīng)用范圍涵蓋了部門、組織和個(gè)人，他們使用遙感信息來(lái)促進(jìn)大眾福利，推動(dòng)社會(huì)公益活動(dòng)，或者使用遙感數(shù)據(jù)探索、開(kāi)發(fā)民用項(xiàng)目。
一、NOAA的環(huán)境監(jiān)視衛(wèi)星計(jì)劃
美國(guó)商務(wù)部（DOC）的國(guó)家海洋大氣管理局（NOAA）控制著美國(guó)大多數(shù)的民用氣象衛(wèi)星。美國(guó)商務(wù)部有兩個(gè)主要計(jì)劃：地球同步環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星（GOES）計(jì)劃和極軌環(huán)境 監(jiān)測(cè)衛(wèi)星（POES）計(jì)劃。GOES可以連續(xù)、廣域、低分辨地覆蓋地球進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)。在地球同步軌道上，一顆衛(wèi)星就可以連續(xù)地觀測(cè)到整個(gè)大陸并提供持續(xù)的氣象數(shù)據(jù)流。 與GOES相反，POES 能夠近實(shí)時(shí)、高分辨地覆蓋地球進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)。每一顆POES衛(wèi)星都攜帶專門的敏感器，它可以在可見(jiàn)光和熱紅外譜段上測(cè)量地表和海洋的溫度。這種技術(shù)的關(guān)鍵應(yīng)用是監(jiān)測(cè)火 山爆發(fā)和森林火災(zāi)。 美國(guó)軍方也曾有一個(gè)國(guó)防氣象衛(wèi)星計(jì)劃（DMSP）。但在1994年5月， *** 命令POES和DMSP合并，成立國(guó)家極軌環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng)，辦公室設(shè)在 國(guó)家海洋大氣管理局。這個(gè)計(jì)劃有一部分內(nèi)容是要與美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）聯(lián)合研制一種新的空間飛行器，并由此導(dǎo)致了歐洲氣象監(jiān)視天氣衛(wèi)星組織METOP的成立 。
二、NASA的地球科學(xué)行動(dòng)規(guī)劃
遙感在環(huán)境科學(xué)方面的應(yīng)用是美國(guó)民用遙感的另一個(gè)核心任務(wù)。NASA經(jīng)常使用尖端技術(shù)開(kāi)發(fā)和試驗(yàn)高質(zhì)量的遙感器，以用于各種科學(xué)研究與應(yīng)用服務(wù)。這項(xiàng)科學(xué)研究任務(wù)最初 被命名為“行星地球使命”，但在1998年更名為“地球科學(xué)行動(dòng)”（ESE）。這項(xiàng)任務(wù)包羅萬(wàn)象，其中包括開(kāi)發(fā)偵察衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星的遙感數(shù)據(jù)，以支持研究全球氣溫變化 。 2000年2月的“航天飛機(jī)雷達(dá)地形使命”是NASA遙感項(xiàng)目中的一個(gè)。該項(xiàng)目的最終目標(biāo)是在地球南緯60度到北緯60度范圍之間，利用合成孔徑雷達(dá)和干涉測(cè)量法 產(chǎn)生高分辨率的、三維的地球表面數(shù)字地圖。因?yàn)閲?guó)家圖像測(cè)繪局（NIMA）想獲取由雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)得出的相對(duì)精確的地形圖，也就是通常所說(shuō)的數(shù)字高程圖（DEM），因此 該項(xiàng)目由NASA會(huì)同國(guó)家圖像測(cè)繪局共同進(jìn)行指導(dǎo)。
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三、陸地衛(wèi)星民用遙感項(xiàng)目
NASA還開(kāi)發(fā)了遙感衛(wèi)星的陸地衛(wèi)星系列，并用它來(lái)監(jiān)視自然變化和人類活動(dòng)對(duì)地球表面的影響。陸地衛(wèi)星計(jì)劃為美國(guó)的遙感計(jì)劃提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，它獲取了大量的、不 斷更新的衛(wèi)星圖像資料，這些資料被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和實(shí)踐中。陸地衛(wèi)星通過(guò)建立遙感專用技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的全球 *** ，在地球觀測(cè)領(lǐng)域激發(fā)了國(guó)際社會(huì)對(duì)遙感項(xiàng)目的興趣。對(duì)于廣泛的科研領(lǐng)域、民用技術(shù)和其他依賴于衛(wèi)星圖像又需要對(duì)圖像連續(xù)更新的用戶來(lái)說(shuō)，大量的陸地衛(wèi)星圖像資料是至關(guān)重要的，因?yàn)樾l(wèi)星圖像可以發(fā)現(xiàn)與分析地球的變化。陸 地衛(wèi)星數(shù)據(jù)的主要應(yīng)用包括：
- 農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)
- 土地覆蓋變化，包括熱帶雨林采伐和沿海監(jiān)測(cè)
- 全球生物物理學(xué)和生物化學(xué)
- 生態(tài)學(xué)與林學(xué) 盡管NASA負(fù)責(zé)管理陸地衛(wèi)星的運(yùn)行與產(chǎn)品，但陸地衛(wèi)星7號(hào)的圖像數(shù)據(jù)則由美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（USGS）負(fù)責(zé)處理。USGS建立了地球資源觀測(cè)系統(tǒng)（EROS）數(shù)據(jù)中心（EDC），該中心是世界上更大的民用地球遙感圖像數(shù)據(jù)庫(kù)，收藏了成千上萬(wàn)的地圖、衛(wèi)星圖像和航空?qǐng)D像。中心還負(fù)責(zé)保管國(guó)家衛(wèi)星土地遙感數(shù)據(jù)檔案庫(kù)，目的是建立一個(gè)高品質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)保存那些從太空中獲得的地球圖像。這些資料已經(jīng)成為NASA地球科學(xué)行動(dòng)項(xiàng)目的重要部分。 陸地衛(wèi)星在獲取連續(xù)、穩(wěn)定的地球土地資源數(shù)字資料方面，占據(jù)著國(guó)家領(lǐng)先地位。陸地衛(wèi)星計(jì)劃開(kāi)創(chuàng)了利用民用衛(wèi)星收集多光譜數(shù)字圖像監(jiān)視地表的先河。 陸地衛(wèi)星項(xiàng)目包含一個(gè)很有發(fā)展前景的地面基礎(chǔ)設(shè)施。6大洲的20多個(gè)地面站以及SOUTH DAKOTA的信息中心都可以接收陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)。
四、技術(shù)進(jìn)步
對(duì)非軍用地球觀測(cè)衛(wèi)星的遙感器發(fā)展來(lái)說(shuō)，陸地衛(wèi)星計(jì)劃非常重要。當(dāng)商業(yè)部門以及美國(guó)以外的國(guó)家都對(duì)遙感衛(wèi)星表現(xiàn)出濃厚興趣時(shí)，使用尖端技術(shù)已不再是陸地衛(wèi)星項(xiàng)目唯一的 目標(biāo)了。現(xiàn)在，陸地衛(wèi)星計(jì)劃更注重于滿足民間和科學(xué)研究的特殊需求，這也就意味著遙感器主要用于滿足用戶應(yīng)用的需求，而不是尋求尖端技術(shù)的使用。當(dāng)商業(yè)公司在為獲得更 高分辨率的遙感圖像進(jìn)行激烈競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，陸地衛(wèi)星項(xiàng)目則將主要注意力放在了為用戶提供連續(xù)的、中分辨率的多光譜圖像上，而這更適合于資源管理和繪圖的需要。
在多光譜掃描 儀（MSS）的設(shè)計(jì)與使用方面，陸地衛(wèi)星同樣是先行者。MSS是一種類似于反射望遠(yuǎn)鏡的數(shù)字視頻掃描儀。在MSS中，一個(gè)掃描鏡將地球景像引入到光纖束，然后再到光電 倍增器管中。這種類型的遙感器在上世紀(jì)60年代開(kāi)始使用，后來(lái)的多光譜掃描儀進(jìn)行了重要的升級(jí)，包括新材料，擴(kuò)展的譜段范圍和更高的分辨率。 后來(lái)，一種更先進(jìn)的遙感 器——專題測(cè)繪儀（TM）成為了陸地衛(wèi)星遙感器系列的主要成員。這個(gè)新型的遙感器之所以叫“專題”，是因?yàn)樗a(chǎn)生圖像的光譜段可適應(yīng)不同的專題和任務(wù)，像農(nóng)業(yè)、林業(yè)和 地質(zhì)學(xué)等。
陸地衛(wèi)星4號(hào)和5號(hào)上的專題測(cè)繪儀代表了一種先進(jìn)的技術(shù)趨勢(shì)，在各個(gè)領(lǐng)域都超過(guò)了多光譜掃描儀MSS，包括提高了光譜分辨率和覆蓋寬度，改進(jìn)了掃描 *** ，使 用了輕型材料等。專題測(cè)繪儀使用一種更先進(jìn)的辦法來(lái)收集和區(qū)分植物、礦藏的反射特性。在陸地衛(wèi)星7號(hào)的增強(qiáng)型專題測(cè)繪儀上，安裝了一個(gè)15米分辨率的全色波段，這增加 了圖像的分辨率。 每顆成功的陸地衛(wèi)星都不斷地改進(jìn)，提高了分辨率、標(biāo)定、靈敏度和精度，并且增加新的光譜段以提高應(yīng)用范圍。所有陸地衛(wèi)星系列的遙感器入軌后運(yùn)行都比 預(yù)期要好，壽命也比設(shè)計(jì)預(yù)期長(zhǎng)。但隨著時(shí)間的推移，陸地衛(wèi)星脫離了追求使用尖端技術(shù)的精神。當(dāng)新的民用和商業(yè)遙感衛(wèi)星進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域后，陸地衛(wèi)星已不再是技術(shù)先鋒了。多 年來(lái)，陸地衛(wèi)星為民用用戶提供了完好的標(biāo)定，在滿足民用、商業(yè)甚至軍事需求方面，起到了重要的作用。
五、陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)政策
陸地衛(wèi)星7號(hào)的數(shù)據(jù)政策，主要是向社會(huì)公益事業(yè)提供陸地衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)政策的關(guān)鍵內(nèi)容是：
- 確保非增強(qiáng)的遙感數(shù)據(jù)能夠按原價(jià)提供給所有用戶
- 確保非增強(qiáng)的遙感數(shù)據(jù)能夠及時(shí)地、可靠地提供給民用用戶、國(guó)家安全部門、商業(yè)用戶和外國(guó)用戶，以及國(guó)家土地遙感數(shù)據(jù)存檔中心
- 確保美國(guó)擁有對(duì)全部陸地衛(wèi)星7號(hào)原始數(shù)據(jù)的所有權(quán)
- 支持遙感數(shù)據(jù)商業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展
- 確保只從私營(yíng)企業(yè)得到連續(xù)的商業(yè)增值服務(wù)
- 確保陸地衛(wèi)星7號(hào)的數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)與地球觀測(cè)系統(tǒng)EOS的數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)盡可能兼容 陸地衛(wèi)星7號(hào)的數(shù)據(jù)政策，授權(quán)地球資源觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心提供有限的數(shù)據(jù)處理服務(wù)，而對(duì)其他諸如數(shù)據(jù)增強(qiáng)處理和提供增值服務(wù)則由用戶自己實(shí)施。
美國(guó)的商業(yè)遙感計(jì)劃
1986年法國(guó)發(fā)射了之一顆斯波特衛(wèi)星（法國(guó)地球資源衛(wèi)星，SPOT-1），這震動(dòng)了美國(guó)遙感界。幾年后，SPOT衛(wèi)星圖像的銷售超過(guò)了陸地衛(wèi)星。1988年，印度發(fā) 射了之一顆印度遙感衛(wèi)星（IRS-1A）。這時(shí)人們發(fā)現(xiàn)，遙感技術(shù)已經(jīng)不斷增值，商業(yè)遙感市場(chǎng)逐漸產(chǎn)生，競(jìng)爭(zhēng)不可避免。 然而，美國(guó) *** 認(rèn)為美國(guó)應(yīng)該繼續(xù)主宰這個(gè)行業(yè) 。上世紀(jì)90年代初期，美國(guó)國(guó)會(huì)注意到了相關(guān)部門要求打破對(duì)遙感技術(shù)、數(shù)據(jù)分發(fā)領(lǐng)域聯(lián)邦壟斷的呼聲，在權(quán)衡了商業(yè)和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)國(guó)家安全利益的利害關(guān)系后，1992年美國(guó)國(guó) 會(huì)通過(guò)了土地遙感政策法案，這為美國(guó)的商業(yè)遙感衛(wèi)星許可證打開(kāi)了大門。
美國(guó) *** 對(duì)商業(yè)遙感數(shù)據(jù)的使用情況
為推動(dòng)美國(guó)遙感工業(yè)的發(fā)展，NASA制定了商業(yè)遙感計(jì)劃（CRSP），使為NASA工作的科學(xué)家和遙感企業(yè)相互受益，并使NASA成為美國(guó)遙感企業(yè)的優(yōu)秀客戶。198 7年以來(lái)，CRSP不斷發(fā)展，現(xiàn)已涉及到50余家美國(guó)公司。 發(fā)展一個(gè)更大的、多樣化的衛(wèi)星圖像市場(chǎng)是擴(kuò)大遙感產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。地球觀測(cè)商業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目是NASA的商業(yè)遙感 計(jì)劃中的另一項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目主要與美國(guó)的遙感企業(yè)合作來(lái)擴(kuò)展遙感技術(shù)在地理信息領(lǐng)域的應(yīng)用。其核心任務(wù)是普及遙感技術(shù)，拓寬遙感應(yīng)用技術(shù)市場(chǎng)的需求。 國(guó)家圖像測(cè)繪局 （NIMA）也啟動(dòng)了一個(gè)商業(yè)圖像計(jì)劃（CIP），致力于研究和開(kāi)發(fā)遙感圖像的潛在提供者。
1998年開(kāi)始，NIMA與美國(guó)的EarthWatch公司、Orbima ge公司、SpaceImaging公司簽訂了多年的購(gòu)買圖像數(shù)據(jù)協(xié)議，以支持國(guó)防部和聯(lián)邦緊急管理局等聯(lián)邦部門。協(xié)議內(nèi)容主要集中于資助加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，協(xié)議的簽 訂迅速增強(qiáng)了上述公司收集和分發(fā)圖像數(shù)據(jù)的能力。 當(dāng)這些協(xié)議為美國(guó)商業(yè)遙感公司提供更多的財(cái)務(wù)支持時(shí)，就商業(yè)遙感對(duì)滿足安全需求所發(fā)揮的作用產(chǎn)生了爭(zhēng)論。圖像使用中 最令人關(guān)心的問(wèn)題包括商業(yè)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)性、與商業(yè)用戶之間的競(jìng)爭(zhēng)、與美國(guó) *** 安全利益相關(guān)的特定區(qū)域的敏感問(wèn)題等。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，更需關(guān)心的問(wèn)題是：在多大程度上，遙感企 業(yè)能安全、足夠穩(wěn)定地向軍方和安全部門提供遙感數(shù)據(jù)；在多大程度上，國(guó)家安全衛(wèi)星體系能夠適應(yīng)重點(diǎn)處理緊迫任務(wù)。 遙感的商業(yè)化為安全部門出了一個(gè)難題。現(xiàn)在對(duì)一些問(wèn) 題還沒(méi)有足夠的認(rèn)識(shí)，如：舊的分類圖像、國(guó)家技術(shù)資料圖像、商業(yè)遙感數(shù)據(jù)和產(chǎn)品的交叉、圖像是否支持國(guó)家安全需要、所獲得數(shù)據(jù)是否在美國(guó) *** 限制的范圍之內(nèi)等。 例如 ，美國(guó)情報(bào)部門在1994年開(kāi)始向公眾發(fā)布較早期間（1960-1972）所得到的機(jī)密偵察圖像，如CORONA項(xiàng)目。
解密這些大量的舊數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)在的商業(yè)和民間應(yīng)用是 否有用值得懷疑，但的確是美國(guó)相關(guān)公司非常關(guān)心的。私營(yíng)遙感衛(wèi)星公司擔(dān)心由于美國(guó) *** 將大量高分辨率的圖像數(shù)據(jù)降低密級(jí)，這將會(huì)削弱公司在商業(yè)市場(chǎng)成功的可能性。 由 于遙感行業(yè)的變化，NIMA和國(guó)家偵察署（NRO）開(kāi)始意識(shí)到存取和控制這些資料有根本的不同，這需要采用新的戰(zhàn)略來(lái)為美國(guó)國(guó)家安全利益服務(wù)。1999年，美中央情報(bào) 局局長(zhǎng)和國(guó)防部副部長(zhǎng)都贊成這種戰(zhàn)略思想，它代表了一種比以前更加開(kāi)放的趨勢(shì)。情報(bào)部門認(rèn)為遙感具有重要的戰(zhàn)略意義，遙感產(chǎn)業(yè)將在追求全面的信息優(yōu)勢(shì)上起到關(guān)鍵作用。最主要的風(fēng)險(xiǎn)包括商業(yè)公司短期財(cái)務(wù)不穩(wěn)定性、高分辨率圖像的商業(yè)化所帶來(lái)的安全隱患、商業(yè)公司是否可以提供廣告服務(wù)等。NIMA和國(guó)家偵察署認(rèn)為商業(yè)公司可以合理地處 理低緊急的、中低分辨率的任務(wù)，而情報(bào)部門應(yīng)集中于處理更加急迫的、高分辨率的任務(wù)。然而目前這個(gè)戰(zhàn)略的實(shí)施還很不明確，主要是戰(zhàn)略實(shí)施與不確定的資金支持之間存在矛 盾。
結(jié)束語(yǔ)
商業(yè)觀測(cè)衛(wèi)星的出現(xiàn)把曾經(jīng)涇渭分明的美國(guó)民用和軍用項(xiàng)目弄得模糊不清。衛(wèi)星能力和數(shù)據(jù)應(yīng)用的不斷增長(zhǎng)打破了傳統(tǒng)模式，要求民用、軍用和商業(yè)的經(jīng)營(yíng)者加強(qiáng)合作。更為復(fù)雜 的環(huán)境，為政策制定者提出了制定美國(guó)遙感計(jì)劃和相關(guān)數(shù)據(jù)政策的挑戰(zhàn)。這些多樣化的美國(guó)地球觀測(cè)衛(wèi)星計(jì)劃，主要是滿足不同的民用、軍用和商業(yè)遙感需求，這些衛(wèi)星所產(chǎn)生的 圖像數(shù)據(jù)對(duì)公眾和商業(yè)用戶訪問(wèn)的限制越來(lái)越少，這增進(jìn)了全球遙感領(lǐng)域的透明性。 美國(guó)的遙感活動(dòng)不只包括一個(gè)衛(wèi)星系列，其本質(zhì)在于高度發(fā)達(dá)的科學(xué)與工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，以及 鼓勵(lì)支持廣泛的增值服務(wù)公司和以應(yīng)用為導(dǎo)向的研究項(xiàng)目。因此，不論在管理照相衛(wèi)星的能力上，還是將原始衛(wèi)星圖像轉(zhuǎn)換成適合各種用戶需要的產(chǎn)品而成長(zhǎng)為專業(yè)實(shí)體上，美國(guó) 都處于領(lǐng)先地位，但沒(méi)有跡象表明美國(guó)永遠(yuǎn)能在商業(yè)遙感行業(yè)占據(jù)領(lǐng)先地位。美國(guó) *** 政策和法規(guī)的實(shí)施，增加了美國(guó)商業(yè)遙感公司的經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。一個(gè)廣泛合作的民用、軍用、商 業(yè)遙感的戰(zhàn)略格局，仍是模糊不清的。
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