国外遥感卫星发展现状Word格式文档下载.docx
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为此，各国都非常重视遥感卫星的发展，并不断拓宽相
关应用领域，促进空间遥感产业化发展，并取得了越来越显著的社会效益和经济效益，卫星遥感正进入一个新的发展高潮。
随着遥感卫星的数量的不断增加，遥感卫星应用业务规模的也在不断壮大。
当前国外民用遥感卫星系统主要有：
美国的“陆地卫星”（Landsat）系统、
法国的“斯波特”（SPOT）系统、欧空局的“欧洲遥感卫星”（ERS）、加拿大“雷达卫星”（Radarsa）和俄罗斯的“资源-DK”（Resurs-DK）卫星等。
国外的遥感卫星发展相对成熟，单以分辨率来说：
1971年发射的美国KH-9号侦察卫星就达到了2英尺（0.6米）分辨率，后继的KH-11和KH-12更有0.15米甚至低于0.1米的分辨率；
2010年6月发射的以色列的地平线9号分辨率低于0.5米,2009年发射的日本的光学3号分辨率也到0.6米。
在商业遥感卫星领域，2001年的Quickbird-2号就做到了0.61米全色分辨率，后来的Geoeye-1达到了0.41米分辨率，WorldView-1/2也做到了0.46米分辨率，WorldView-3达到了最高商业分辨率0.31米。
国外主要民用遥感卫星资源如表1-1所示。
表1-1国外主要遥感卫星参数
国家
卫星
波段
波长（卩m）
空间分辨率（m）
扫描宽度（km）
重访周期（天）
美国
Landsat5
Landsat7
1
2
3
4
5
6
7
8
0.45-0.52蓝色
0.52-0.60绿色
0.63-0.69红色
0.76-0.90近红外
1.55-1.75短波红外
10.4-12.5热红外
2.08-2.35短波红外
0.5-0.9全色（L7增）
30
30120/60
15
185
16
波长gm）
法
XS1
XS2
0.50-0.59绿色
20
26天
0.61-0.68红色
侧视
SP0T-1、
0.78-0.89近红外
27度
国
XS3
1.58-1.75短波红
60
3、4
XS4
编程
外
PA
10
接收
0.61-0.68全色
SP0T-5
1.58-1.75短波红外
2.5/5
0.49-0.69全色
0.45-0.53蓝色
美
0.52-0.61绿色
IKONO
S2
0.64-0.72红色
11.3
1-3
0.77-0.88近红外
0.45-0.90全色
2.44
QUICK
16.5
1-6
BIRD
0.61
加
多极化
标准宽幅
100*100
编程接收变
拿
RADAR
超低
50*5
50-500
方式
轨周期灵活
大
SAT
超高
11*9
3*3
精细
极轨36
250
EOS/M
0.4-14.4高光谱
通道
500
2330
1-2
ODIS
1000
1.7天（1m
WorldVi
全色：
400-900
0.45/0.51（测摆
以上分辨率）
ew-1
Pan
20》
5.9天（侧摆
20:
0.51m）
400-900全色
MS1
770-895近红外1
1.1天（1m
MS2
630-690红色
0.46/0.52（侧摆
以上分辨
ew-2
MS3
510-580绿色
20）；
16.4
率）
MS4
450-510蓝色
多光谱：
3.7天（侧摆
MS5
705-745红色边缘
1.8/2.4（侧摆20）
20:
0.52m
MS6
585-625黄色
MS7
MS8
400-450海岸
860-1040近红外2
印度
IRS-P6（Resourcesat-1）
LISS-IV
LISS-III
AWIF
5.8m
23.5m
56m
多光谱
23.9km（70km内可调）；
PAN70km;
141km（LIS
S-III）,737km（AWI
F）
5d（LISS-IV）
23d（LISS-III）
5d（AWIF）
IRS-P5
（Cartosat
-1）
2.5m
29.42km（前
视）
26.24km（后视）
重访周期5d，
重复周期126d
GeoEye-1
0.41m（星下点全
色）
0.5m（侧视28°
全色）
1.65m（星下点多
光谱）
星下点15.2
km;
单景
225km2（15
x15km）
2-3d
2美国
美国是商业高分辨率遥感卫星发展较早的国家，因此，高分辨率商业卫星系统也是美国民用遥感的重要组成部分
美国目前在轨的高分辨率遥感卫星系统主要包括数字全球公司
（GigitalGlobe）的GeoEye-1、Ikonos-2和Orbiew-2卫星，以及Quickbird-2、
Wordview-1、Wordview-2、Wordview-3卫星。
另外美国还有中分辨率遥感卫星一一美国陆地卫星系统系列，以及EOS
（EarthObservationSystem）卫星系列，公开发布数据和产品。
2.1地球观测系统（EOS）
EOS（EarthObservationSystem）卫星是美国地球观测系统计划中一
系列卫星的简称。
第一颗EOS的上午轨道卫星于1999年12月18日发射升
空，发射成功的卫星命名为TERRA（拉丁语“地球”的意思），主要目的是
观测地球表面。
EOS卫星轨道高度为距地球705公里，第一颗上午轨道卫
星（Terra）过境时间为地方时11：
30am左右，一天最多可以获得4条过境
轨道资料
Modis是搭载在Terra和Aqua卫星上的一个重要的传感器，是卫星上唯一将实时观测数据通过X波段向全世界直接广播，并可以免费接收数据并无偿使用的星载仪器，全球许多国家和地区都在接收和使用Modis数据。
Modis是当前世界上新一代“图谱合一”的光学遥感仪器，有36个离散光
谱波段，光谱范围宽，从0.4微米（可见光）到14.4微米（热红外）全光谱覆盖，辐射分辨率达12bits。
共有36个光谱波段，地面分辨率为250m、500m和1000m,扫描宽度为2330km，可每两天覆盖全球一次。
Modis载荷的特性使之成为研究地球科学最佳的首选数据源。
该数据可以广泛应用于陆地科学、海洋科学和大气科学。
其中在陆地科学的应用涉及：
土地利用变化、土地覆盖、植被指数、地表温度、旱涝灾害监测、雪盖监测、荒漠化监测等，它可以提供三种类型的陆地产品：
辐射收支变量（地表反射/大气校正算
法、地表温度（LST）和发射率、冰雪覆盖、二向性反射分布函数（BRDF）与
反照率）、生态系统变量（植被指数（VI）、叶面积指数（LAI）和部分光合活动辐射（FPAR）、植被产品，净初级生产力（NPP）、蒸发蒸腾与表面阻抗）、土地覆盖变量（火点与热异常、土地覆盖、植被覆盖变化、土地利用变化）；
在海洋科
学中的应用涉及：
洋面温度（SST）、洋面射出长波辐射、洋面固态悬浮物浓度、洋面叶绿素通量浓度等多种海洋水色信息、海洋地理生化信息和各种环境变量。
在大气科学中的应用涉及：
大气可降水量、云粒子、云边界、云顶温度与高度、大气温度、03含量和气溶胶分布等多种大气参数。
通过对陆地、海洋和大气科学的研究，进而加深对三者之间的作用的了解，从而将地球作为一个整体进行研究。
这将使人们能够更好地认识和理解地球系统的变化规律，鉴别人类活动在其
中的影响，预测地球系统的未来。
2.2美国陆地卫星系统（Landsat）
美国对地观测体系中分辨率遥感的主要系统，主要用于陆地资源调查和管理、水资源调查和管理、测绘制图等。
历经3代发展（Landsat1-7），技术水平稳步提高并初步实现商业化运营，目前在轨为Landsat-5和Landsat-7。
该系统连续收集了30多年的卫星数据面临中断的风险，2011年11月18日，Landsat-5由于星上
放大器装置性能问题，已经导致图像下传能力严重降低
2008年，美国内务部部长在美国环境系统研究所（ESRI）的国际用户会议上宣布，所有存档的Landsat图片都将免费向公众开放，其中包括全球陆地测绘
（GLS）数据集。
2010年，ESRI宣布这些图像数据将通过“ArcGIS在线”免费使用，同时还创建了网络地图和交互式网络应用。
2011年5月3日，美国环境系统研究所（ESRI）在摄影测量与遥感学会年会上公布了第一个版本的ChangeMatters浏览器。
该浏览器允许用户免费访问Landsat卫星近30年左右的全球卫星数据，并帮助用户分析某一特定时间内的地表变化情况。
政府运行
图2-1Landsat系列卫星发展历程
ETM+（8通道，15/30/60m分辨率）
商业化运行
TM（7通道，30/120m分辨率）
TIRS（2通道，100m分辨率）
MSS（4通道，80m分辨率）
OLI（9通道，15/30m分辨率）
Landsat-5属于第二代陆地卫星，卫星主要有效载荷为主题制图仪（TM），多光谱扫描仪（MSS）为次级有效载荷（目前已失效）
™载荷性能指标
项目d
指标4
质量「
功耗7
332E
望远锁尺寸"
2CQH1XJ10emX70cm^
光学系统"
光学系铳，口®
40.6cm.f/2
谱段*
7个j
分辨率*
30m,热红外
视场（幅宽）-
±
7,2S（185km）p
量化值丿
Sbitp
閤像定位精度」
无地面控制点500m^
Landsat-7属于第三代陆地卫星，卫星主要有效载荷为增强主题制图仪改型（ETM+），卫星设计寿命5年，每天能提供900幅图像。
ETM+载荷性能指标-
项目Q
指标屮
尺寸卩
相机ldmX„5rib电子设备模块0,4mX0.7mX0.9m-
质量打
相机298kg,电子设备模块103kg,线缆20kg^
功洛
590W*>
光学系统J
R・C光学系统，口径40.6cm,
谱吳
8个卢
分辨率中
全色15m,热红外召Om,其他30m.
幅宽『
185km八
量化值"
9bit记录，咅hit传输-
图像定位精度屮
无地面控制点400m^
下一代Landsat卫星Landsat-8,即陆地卫星数据连续任务（LDCM），采
用SA-200HP平台，轨道高度705km，太阳同步近圆轨道，设计寿命5年，预计2012年底发射。
主要有效载荷为业务型陆地成像仪（OLI）和热红外遥感器（TIRS）:
a.OLI为一台推扫相机，成像谱段与ETM+相似，增加了一个海岸气溶胶谱段（1号谱段）和一个卷云探测谱段（9号谱段），但去除了热红外谱段。
OLI幅宽185km，全色分辨率15m，其他谱段30m，量化值12bit；
b.TIRS为一台基于量子阱红外探测器（QWIP）的遥感器，专用于热红外谱段成像。
TIRS中心波长为10.8卩m和12卩m,焦平面由3个640X512的QWIP面阵组成，工作温度为43K。
2.3轨道观测卫星（OrbView）
OrbView遥感地球图像卫星系列是由美国的Orbimage公司（现在的GeoEye公司）研制的。
体积小、圆盘形的OrbView-1（MicroLab-1）1995年发射，一直运行到2000年4月。
OrbView-2在1997年发射，由NASA的SeaWiFS仪器传送海色遥感数据。
OrbView-4在2001年9月21日金牛座运载火箭发射失败后就失踪了。
OrbView-3属于提高分辨率地球图像的第一批商业卫星。
基于轨道科学公司的近地轨道星的星体设计，三轴稳定，圆柱形的OrbView-3卫星顶端有一个太阳能电池阵列，能够提供625瓦的电能。
星体结构分成三部分（推进装置，核心部分和有效载荷）。
OrbView-3上的成像装置可以提供1米分辨率的全色（黑色和白色）图像和幅宽8公里4米分辨率的多光谱图像。
卫星在上午10：
30穿过地球降交点。
再次穿过赤道的周期少于三天。
2007年3月4日，卫星成像系统发生故障，4月23日宣布OrbView-3全部损耗。
Orbimage公司的OrbView-3卫星是世界上最早提供高分辨率影像的商业卫星之一。
卫星主要技术参数如下表所示。
表2-1OrbView-3主要技术参数
刑帕年紆】27E|
全也
多龙卅
空同册卑
1米
4A
1適道
4通递
45U-9Wmm
圭追段4別-52Unm
红:
吃池忙HTT1
如外啟旋760-900nni
S於土
海谕时同
农阳円歩
10；
3DArM
至少5年
OrbView-5，现在重新命名为GeoEye-1，已于2008年发射。
2.4伊克诺斯卫星（IKONOS）
IKONOS卫星于1999年9月24日发射成功，是世界上第一颗提供高分辨率卫星影像的商业遥感卫星。
IKONOS卫星的成功发射不仅实现了提供高清晰度
且分辨率达1米的卫星影像，而且开拓了一个新的更快捷，更经济获得最新基础地理信息的途径，更是创立了崭新的商业化卫星影像的标准。
a.轨道高度681km、倾角98.1°
，太阳同步圆轨道，轨道周期98min，降交点地方时为上午10：
30，重访周期为3天，可从卫星直接向全球12个地面站传输数据；
b.星下点全色分辨率达到0.82m，多光谱分辨率3.28m，天底点标称成像幅宽11.3km；
c.单景标称成像模式图像尺寸11.3kmX11.3km,连续条带成像模式图像尺
寸11.3kmX100km；
d.无地面控制点时，图像水平定位精度12m，垂直精度10m；
e.1m分辨率时平均重访周期约3天，1.5m分辨率重访周期1.5天，2.7m时平均1天重访一次。
2.5地球眼-1卫星（GeoEye-1）
GeoEye-1是美国的一颗商业卫星，原名OrbView-5，于2008年9月6日从美国加州范登堡空军基地发射。
GeoEye-1不仅能以0.41米黑白（全色）分辨率和1.65米彩色（多谱段）分辨率搜集图像，而且还能以3米的定位精度精确确定目标位置。
因此，一经投入使用，GeoEye-1将成为当今世界上能力最强、分辨率和精度最高的商业成像卫星。
包括GoogleEarth、GoogleMap、TomClancy'
sH.A.W.X等软件及游戏都使用了该卫星的地球照片。
GeoEye-1详细参数如下：
a.轨道高度681km、倾角98°
，太阳同步圆轨道，轨道周期98min，降交点地方时为上午10:
30；
b.全色分辨率星下点达到0.41m（28°
侧视时0.5m）,4谱段多光谱分辨率
1.64m,天底点标称成像幅宽15.2km；
c.主要载荷为“地球眼成像系统”相机（GIS），三镜消像散镜组，口径
1.1m，焦距13.3m,f/12;
d.无地面控制点时，卫星单景图像的水平定位精度5m（90%圆误差/CE90）;
立体图像的水平定位精度4m（90%圆误差），垂直定位精度6m（90%线性误差/LE90）;
e.每天单景全色成像面积可达700,000k川，每天单景全色多光谱融合成像面积可达350,000km2；
f.目标重访周期为3天（最短1天）；
g.设计寿命7年，燃料充足可达15年；
h.数据下传速率740Mbps（X-band）。
2.6快鸟-2卫星（QuickBird-2）
QuickBird-2卫星由美国DigitalGlobe公司于2001年10月18日发射，具有很高的地理定位精度。
a.轨道高度450km、倾角98°
，太阳同步圆轨道，轨道周期93.4min，降交点地方时为上午10:
30;
b.450km标称轨道上全色分辨率达到0.61m，4谱段多光谱分辨率2.44m，幅宽16.5km；
侧摆土25°
（最大）时，全色分辨率0.72m,多光谱分辨率2.88m；
c.量化位数：
11bit
d.主要载荷为鲍尔高分辨率相机-60（BHRC-2000），三镜消像散镜组，口径0.6m，焦距8.8m；
e.一次过顶最大成像区域16.5kmX115km，每轨成像最大数据量为331Gbit；
f.重访周期：
1-6天（70cm分辨率，取决于纬度高低）；
g.无控定位精度：
24m。
2.7世界观测卫星（WorldView-1/2）
Digitalglobe的新一代商业成像卫星系统由两颗（WorldView-1和WorldView-2）卫星组成。
WorldView-1于2007年9月18日发射后成为全球分辨率高、响应敏捷的商业成像卫星。
该卫星将运行在高度450公里、倾角980、周期93.4min的太阳同
步轨道上，平均重访周期为1.7天，星载大容量全色成像系统每天能够拍摄多达50万平方公里的0.5米分辨率全色图像，成像幅宽17.6公里，像元位深libit。
卫星还将具备现代化的地理定位精度能力（6.5m）和极佳的响应能力，能够快速
瞄准要拍摄的目标和有效地进行同轨立体成像。
WorldView-2于2009年10月9日发射，使Digitalglobe公司能够为世界各地的商业用户提供满足其需要的高性能图像产品。
星载多光谱遥感器不仅将具有4个业内标准谱段（红、绿、蓝、近红外），还将包括四个额外（海岸、黄、红边和近红外2）。
多样性的谱段将为用户提供进行精确变化检测和制图的能力，由于WorldView卫星对指令的响应速度更快，因此图像的最短周转时间（从下达成像指令到接收到图像所需的时间）仅为几个小时而不是几天。
WorldView-2具
体参数如下：
a.轨道高度770km、倾角97.8°
，太阳同步圆轨道上，轨道周期100min,
降交点地方时为上午10：
b.天底点全色分辨率为0.46m，多光谱分辨率1.84m,幅宽16.4km，像元位深11bit，重访时间优于1.1天；
c.主要载荷为WV-110相机，增加了8个多光谱谱段，三镜消像散镜组，光学口径1.1m，焦距13.3m,提供视场1.28°
;
d.无地面控制点时图像定位精度可达到4.6〜10.7m；
e.一次过顶最大成像区域为65.6kmx110km，立体模式下为48kmx110km。
每轨成像最大数据量为524Gbit。
2.8下一代高分辨率陆地卫星
2010年8月，美国国家地理空间情报局（NGA）签署了价值73亿美元的增强视野合同（EnhaneedView）。
数字地球公司（DigitalGlobe）与地理眼公司
（GeoEye）分别获得38亿美元和35.5亿美元的合同，合同有效期10年，向NGA提供增强成像产品，包括研制和运行下一代高分辨率商业成像卫星Worldview-3
卫星和GeoEye-2卫星
2010年9月，DigitalGlobe公司与Ball公司和ITT公司签署合同建造Worldview-3卫星。
Worldview-3卫星可获取16波段多光谱高分辨率图像，分辨率0.3米。
2010年10月，GeoEye公司与洛克
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