CHT 9043-2025 全球地理信息资源 星载合成孔径雷达测图生产技术规范标准立项发展报告

全球地理信息资源星载合成孔径雷达测图生产技术规范StandardizationDevelopmentReport:TechnicalSpecificationsforSpaceborneSyntheticApertureRadarMappingProductionofGlobalGeographicInformationResources摘要随着全球地理信息资源建设战略的深入推进，星载合成孔径雷达（SAR）以其全天时、全天候对地观测能力，已成为全球测图与地理信息生产不可或缺的重要技术手段。为规范星载SAR测图生产流程、统一技术指标、保障成果质量，行业标准《全球地理信息资源星载合成孔径雷达测图生产技术规范》（CH/T9043-2025）于2025年正式发布，并将于2025年12月1日起实施。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制依据、主要技术内容及其对行业发展的深远意义，重点阐述了标准在影像获取、几何定位、高程提取、质量控制等核心环节的规范性要求。该标准的实施将有效填补我国星载SAR测图生产领域行业标准空白，推动SAR测图技术规模化、工程化应用，为全球地理信息资源建设与更新提供标准化技术支撑，对提升我国全球测绘保障能力和国际标准化影响力具有重要意义。关键词：星载合成孔径雷达；测图生产；地理信息资源；行业标准；雷达干涉测量；数字高程模型；标准化一、引言1.1研究背景全球地理信息资源建设是国家重要的战略性基础工程，旨在构建覆盖全球、内容丰富、动态更新的地理信息数据体系。随着"一带一路"倡议深入实施、全球治理参与不断深化以及国家海外利益保护需求的日益增长，我国对全球范围地理信息数据的需求已从战略规划层面延伸至工程建设、应急救援、资源调查、生态环境监测等多元应用场景，对测绘产品的全球覆盖能力、生产效率和精度指标提出了更高要求。星载合成孔径雷达（SyntheticApertureRadar,SAR）作为一种主动式微波遥感系统，具备穿透云雨、昼夜成像的独特优势，不受光照和气象条件限制，能够实现全天时、全天候对地观测。与传统光学遥感相比，SAR在极区、热带雨林地区、多云多雨地区等光学影像获取困难区域具有显著优势，同时具备对地表形变的高灵敏度探测能力，以及通过极化、干涉等技术手段获取地物三维信息的能力，已成为全球测图与地理信息更新极具潜力的技术途径。近年来，国内外星载SAR系统发展迅速。国际上，Sentinel-1系列、TerraSAR-X/TanDEM-X、COSMO-SkyMed、ALOS-2等SAR卫星持续运行，提供了丰富的C波段、X波段和L波段SAR数据；国内方面，高分三号及后续SAR卫星星座的成功发射与运行，标志着我国星载SAR数据自主获取能力实现了历史性跨越。即将建设的陆探、海洋等多型SAR卫星系统将进一步丰富我国SAR数据源体系。SAR测图技术已从科学研究阶段迈向规模化生产应用阶段，亟需统一的技术标准规范生产流程和成果质量。1.2标准立项必要性当前，我国在星载SAR测图生产领域尚缺乏系统性的行业标准。现有标准中，部分针对光学遥感测图的技术规范不适用于SAR影像的几何特性和辐射特性；部分涉及SAR应用的标准侧重于单一技术环节（如形变监测），覆盖范围难以满足全流程测图生产需求；国际相关标准则未充分考虑我国SAR测图技术体系和数据源特点。标准缺失导致各生产单位在技术流程、精度指标、成果格式等方面各有其是，成果质量参差不齐，难以实现数据共享与集成应用，制约了SAR测图技术的规模化推广和产业化发展。因此，制定《全球地理信息资源星载合成孔径雷达测图生产技术规范》行业标准具有重要的现实紧迫性。该标准旨在构建适用于星载SAR测图生产全流程的技术规范体系，实现从数据获取到成果交付各环节均有据可依、有章可循，为全球地理信息资源建设提供标准化、规范化的技术保障。二、标准编制概况2.1标准基本信息本标准编号为CH/T9043-2025，属于测绘行业标准（行业标准-测绘），由中国测绘科学研究院等权威测绘科研单位牵头起草。标准名称《全球地理信息资源星载合成孔径雷达测图生产技术规范》精确界定了其适用范围——面向全球地理信息资源建设场景下的星载SAR测图生产活动。标准正式发布于2025年，实施日期为2025年12月1日，目前处于未生效状态，即将正式施行。标准文本以中文（简体）出版，可通过官方渠道询价购买。2.2编制原则本标准的编制遵循以下基本原则：科学性原则：充分吸收国内外星载SAR测图领域最新研究成果和工程实践经验，确保技术指标的合理性和先进性。各项技术参数的确立基于大量试验验证数据和实际生产经验，兼顾技术可行性与经济合理性。协调性原则：与现有测绘标准体系保持衔接，与GB/T39624-2020《全球地理信息资源数字正射影像生产技术规范》等全球地理信息资源系列标准格式体例保持协调，并兼顾与后续相关标准的衔接配套。术语定义与GB/T14950《测绘基本术语》等基础标准保持一致。适用性原则：充分考虑不同层级生产单位的装备条件和技术能力，既体现行业先进水平，又兼顾可操作性，确保标准能够在全国范围内推广应用。同时为技术发展预留空间。开放性原则：标准编制过程中广泛征求了科研院所、高等院校、生产企业和行业管理部门的意见，充分吸纳各方建议，确保标准的权威性和共识性，并积极参考ISO/TC211、OGC等国际标准化组织的相关成果。三、标准主要技术内容本标准围绕星载SAR测图生产的全技术链条，规定了从资料准备、影像获取、干涉处理、高程提取到成果质量检验与交付的完整技术流程和质量要求。以下对标准核心技术内容进行阐述。3.1总体技术框架标准采用"数据源—处理链—成果质量控制"三位一体的技术框架，将星载SAR测图生产划分为数据准备与质量分析、SAR影像预处理、几何定位与区域网平差、干涉高程测量（InSAR）或立体雷达测图（雷达摄影测量）、数字高程模型（DEM）生成与编辑、数字正射影像（DOM）生产、成果质量检验与元数据制作等主要环节。各环节之间通过严格的数据接口和中间成果要求实现有机衔接。标准明确规定，星载SAR测图生产应采用经过定标处理的SAR影像数据，影像分辨率、幅宽、极化方式、入射角范围等技术指标应满足相应比例尺测图要求。影像数据应附有精密的轨道参数、成像参数和必要的辅助数据，以确保几何定位和干涉处理的精度。3.2像控测量与几何定位几何定位精度是测图生产的核心指标。标准对像控点的布设原则、测量精度和分布密度提出了明确要求。针对星载SAR影像特点，标准规定像控点应选择在角反射器、自然地物拐角等在高分辨率SAR影像上具有显著且稳定回波特性的明显地物点。在境外区域的像控点获取确有困难时，可采用ICESat等激光测高卫星数据或已有高精度DOM/DEM成果作为几何控制的替代手段。标准引入了基于精密轨道数据和干涉平地相位（或距离-多普勒定位模型）的区域网平差方法，规定了连接点自动匹配的算法要求和精度指标。对于单星多次观测或星座组网数据，可采用联合区域网平差提升几何定位一致性。3.3干涉高程测量技术要求干涉合成孔径雷达（InSAR）测量是当前星载SAR获取高精度DEM的核心技术手段。标准针对不同应用需求，分别规定了两类主要技术路径的技术要求：其一，对于单星重复轨道干涉测量模式，标准明确了时间基线和空间基线的选择原则、干涉像对的组合策略，以及去平地效应、滤波、相位解缠、相位-高程转换等关键处理环节的技术要求。标准指出，在植被覆盖区域，应考虑时间去相干和体散射去相干的影响，合理选择观测时段和干涉像对。其二，对于双星编队单次干涉测量模式（如TanDEM-X模式或我国后续SAR双星编队系统），标准着重规定了系统基线设计、同步成像要求和干涉处理策略，此类模式不受时间去相干影响，可实现高精度、全景观测。在DEM产品生成环节，标准规定了高程精度指标、空间分辨率要求、空洞区域插值处理方法及岸线水域处理规则，确保DEM成果满足1:50000乃至更大比例尺测图需求。3.4影像判读与地物测绘SAR影像与光学影像在成像机理和几何特征上存在本质差异，其特有的侧视成像几何、相干斑噪声、叠掩、透视收缩、阴影等效应为影像判读和地物提取带来了特殊挑战。标准专设章节规定了SAR影像判读标志的建立方法，包括典型地物（水体、植被、建筑、道路等）在SAR影像上的灰度、纹理、几何形态和散射特征判读要点。针对雷达立体测量（Radasgrammetry）技术路径，标准规定了立体像对的获取方式（同侧或异侧观测）、交会角选择区间、立体匹配算法要求以及三维坐标解算精度指标。该技术路径在无干涉数据条件下仍可通过多角度观测获取三维信息。3.5成果质量控制与精度评定质量控制是保障测图成果可靠性的关键屏障。标准构建了覆盖生产过程各环节和最终成果的全流程质量控制体系，明确了各环节质量控制点和检验方法。精度评定方面，标准规定了采用独立检查点进行外部精度评定的方法，明确了平面位置中误差和高程中误差的计算公式、合格判定指标和抽样检验方案。标准强调了SAR测图生产中元数据记录的重要性，要求完整记录数据源信息、处理软件及版本、处理参数、精度评定结果等关键信息，确保成果可追溯、可复现。3.6成果产品体系按照全球地理信息资源系列标准的统一框架，本标准规定的成果产品主要包括：数字高程模型（DEM）成果、数字正射影像（DOM）成果以及数字表面模型（DSM）成果。标准对各类成果的格式、分辨率、精度、分幅编号及文件命名规则等进行了统一规定，确保与现有地理信息资源成果体系的衔接一致。四、标准实施意义4.1推动技术规范化与成果一致化本标准的发布实施，填补了我国星载SAR测图生产领域行业标准的空白。通过统一技术流程、精度指标、成果规格和质量评定方法，有效解决了此前各生产单位技术路线不一、成果难以互通的突出问题。标准实施后，不同区域、不同时段、不同单位生产的SAR测图成果将在统一的规范框架下实现有效集成和融合应用，为全国乃至全球地理信息资源的一体化建设奠定基础。对于我国自主SAR卫星数据的规模化测绘应用，本标准亦将起到关键的技术推动作用。4.2提升全球测绘保障能力全球地理信息资源建设面临的核心挑战之一是在境外多云多雨地区高效获取高精度地理信息。星载SAR测图技术不受云雨天气影响，能够在全球大部分地区实现稳定数据获取。本标准的实施将有力推动SAR测图技术从试验验证向规模化生产转变，显著提升我国全球范围地理信息数据获取与更新能力。特别是在"一带一路"沿线国家基础设施规划、全球灾害监测与应急响应、极地科考、海洋权益维护等重大需求领域，标准化SAR测图生产能力的形成将为国家战略提供更加及时可靠的地理信息保障。4.3促进SAR遥感产业化发展标准的发布实施还将对我国SAR遥感应用产业链产生深远影响。一方面，标准为SAR数据处理软件开发、SAR卫星数据服务、测绘工程服务等相关产业提供了统一的技术遵循，有助于培育规范有序的市场环境；另一方面，标准对技术指标的明确要求将引导技术研发方向，推动InSAR高精度处理、人工智能辅助解译、自动化成图等关键技术的持续创新与工程化应用，加速我国SAR遥感从"数据获取型"向"知识服务型"转型升级。五、主要起草单位介绍本标准的主要起草单位为中国测绘科学研究院，该院成立于1959年，是自然资源部直属的综合性测绘科研机构，也是我国测绘地理信息领域权威的公益性科研院所。研究院长期从事现代大地测量、摄影测量与遥感、地图学与地理信息系统、地理空间大数据等领域的应用基础研究和关键技术攻关，是国家测绘地理信息科技创新的骨干力量。在星载SAR测图技术领域，中国测绘科学研究院拥有超过二十年的研究积累，先后承担了多项国家重点研发计划、国家自然科学基金及测绘地理信息公益性行业科研专项项目，在SAR影像几何处理、干涉测量、极化SAR地物分类等方面取得了一系列具有自主知识产权的核心技术和科研成果。研究院自主研制的SAR测图处理软件系统在我国多次重大测绘任务和应急保障中发挥了关键作用。六、结论与展望《全球地理信息资源星载合成孔径雷达测图生产技术规范》（CH/T9043-2025）的发布，是我国测绘地理信息标准化建设的一项重要成果，标志着我国星载SAR测图生产迈入规范化、标准化发展的新阶段。该标准立足全球地理信息资源建设的实际需求，系统规定了星载SAR测图生产的技术流程和质量要求，具有科学性、先进性和可操作性，为行业生产提供了统一的技术依据。展望未来，随着我国陆探系列、高分后续星等多颗SAR卫星的陆续发射组网，星载SAR数据将更加丰富，测图生产能力将持续增强。标准的适时实施将为新数据源的高效利用提供标准化支撑。与此同时，合成孔径雷达干涉测量（InSAR）、层析SAR（TomoSAR）、极化干涉SAR（PolInSAR）等前沿技术的发展，以及人工智能技术在SAR影像解译中的深度应用，将持续推动SAR测图技术向更高精度、更高效率、更高自动化程度迈进。标准体系也需随着技术进步和应用需求变化适时修订完善，以保持其先进性和适用性。可以预见，在标准化引领和科技创新驱动双轮作用下，我国星载SAR测图技术将在全球地理信息资源建设中发挥越来越重要的作用，为构建人类命运共同体和全球可持续发展贡献更多的中国智慧与中国方案。参考文献[1]全国地理信息标准化技术委员会.全球地理信息资源数字正射影像生产技术规范:GB/T39624-2020[S].北京:中国标