卫星影像：六十年代的西安什么样的？

本文为“规划师笔记”精选文章

本文转载自未来城市实验室SFCL

- 写在开头 -

      前段时间，老板安排小编查找研究区建国以来高分辨率（1米及以上）的历史影像，在小编认知里，高分辨率影像是2000年之后才有的技术，六七十年代怎么会有这么高分辨率的影像？查着查着意外得知：美国在1959年发射的军事卫星KeyHole(即锁眼卫星) 影像分辨率就高达2米了！这个信息让我多年来建立的“遥感观”轰然崩塌。（可能是我太孤陋寡闻，写此文也跟大家一起聊聊这个数据）

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本期内容目录

1、古城墙里的西安

2、消失的西关机场

3、锁眼卫星影像介绍

4、锁眼卫星影像的获取

5、锁眼卫星影像的处理

6、结语

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古城墙里的西安  

       锁眼卫星作为世界上第一批侦察卫星，在60年代的美国属于军事机密。但在1991年苏联解体之后，美国政府陆续解密多个型号卫星数据产品。小编下载了1966、1970以及1974年的西安市的锁眼卫星影像数据，下面就让我们一起来回到过去，看一看古城墙里的西安：

1966年开始，西安的城市建设进入了停滞期，因此在三期历史影像里古城墙里的变化不是很大。

搜索影像资料的时候发现西安城门名有着特别的含义，在这里也一块分享下：

西安十八城门中，永宁门是沿用时间最长的一座城门，建于隋代，原名为安上门，明代改为永宁门；长乐门开于明代，二字带有祈祝“大明江山长久欢乐，万年不衰之意”；安远门是中原汉族对边远少数民族采取的怀柔安抚政策，希望其对朝廷知恩归顺；安定门开于明清时期，暗意西部边疆安泰康定，本是唐皇城西面中门，明代扩建时略向南移。此外，朝阳门因每天第一个见到太阳而取此名，还是蛮可爱的。

时间来到2020年，可以发现城墙内的城市肌理几乎未曾改变。

只是西安这座古老的城市又迎来了新的考验。

找不同环节：你能看出这两景图像中的细微差别吗

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消失的西关机场  

       小编发现，西安城墙附近还有个老机场（西关机场），离小编工作地方很近，办公室的小姐妹调侃道我们都在跑道上班。不过由于旧机场离古城区太近，早在1991年就搬去现在的咸阳机场了。

图：老西关机场的变迁

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锁眼影像介绍  

      锁眼卫星是美国侦察办公室（The National Reconnaissance Office，NRO）于1959年开始发射的军用光学侦察卫星，其命名寓意为通过门的钥匙孔窥视一个人的房间。锁眼系列卫星至今已发射到KH-12，一开始是供军方使用，于1995年逐渐解密，目前解密数据仅到KH-9。

锁眼卫星发展历史

      KH-1系列因发射轨道错误、胶卷回收失败等因素，仅成功获取了discover14的胶卷，后期卫星发射技术与相机拍摄能力不断升级，直到KH-4系列影像数据才不断增多。从表中可看出该卫星工作寿命也比较短，需要不停地发射卫星来保障其影像持续获取，截止KH-4系列时已发射卫星数121颗。另外特别有意思的是Keyhole卫星是将图像记录在胶片上，影像都是黑白色彩，并且拍摄完成后胶卷需要与卫星分离，然后落入地球，在降落过程中需要被一架飞过的飞机在半空中抓住，才能完成整个数据获取，也是一种略显笨拙的可爱方式。  

抓住胶卷の飞机

看完这些影像数据，小编觉得影像质量还挺高的，而且更令人开心的是数据下载是完全免费的，影像的处理用常规GIS软件就可以轻松完成。

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锁眼影像获取方法  

 下载地址：美国地质调查局（https://earthexplorer.usgs.gov/）

 1、在Search Criteria页面的地图窗口框选研究区范围

2、Data sets 页面选择Declassified Data

3、选择数据下载

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锁眼影像处理方法  

 处理步骤可概括为：一裁二嵌三配准

1、裁剪

下载好的影像压缩包里通常包含a、b、c、d 4景数据，但该数据本质上是扫描后的图片，需要将其四周黑色区域进行剔除，仅保留有影像信息的区域。

2、镶嵌

对a、b、c、d 4景数据分别进行裁剪后，需要将他们拼接成一整景。但在镶嵌之前也需要对他们进行彼此配准，这个过程一般只需要一个控制点就可以完美配准。

3、影像配准

加载天地图影像数据，选择河流交汇处、山脊线固定点进行配准，小编建议控制点的数量大于20，变化方式选择spline，配准结果如下。

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结语  

    最后，为了补全对已有遥感卫星的了解，小编汇总了光学类影像的卫星发射简史（后续再对其他类型卫星进行补充）：

笔记碎碎念：

随着技术进步，遥感卫星数量越来越多，分辨率越来越高，拍摄到地球的每个瞬间也越来越丰富，但最初的那些影像可能是我们不曾在意，却是这颗星球曾经最美最可爱的一面。

■ 来源： 未来城市实验室SFCL

■ 编辑： 规划师笔记 

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