遥感卫星传感器参数概要.docx
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遥感卫星传感器参数概要
SPOT卫星
SPOT卫星是法国空间研究中心（CNES）研制的一种地球观测卫星系统。
“SPOT”系法文SystemeProbatoired’ObservationdelaTarre的缩写，意即地球观测系统。
1卫星简介
2卫星参数
12.1轨道参数
12.2观测仪器
12.3数据参数
12.4谱段参数
12.5数据应用范围
3传感器特点
4发展历程
14.1SPOT-1
14.2SPOT-4
14.3SPOT-5
1
1
1卫星简介
Spot系列卫星是法国空间研究中心，（CNES）研制的一种地球观测卫星系统，至今已发射Spot卫星1-6号，1986年已来，Spot已经接受、存档超过7百万幅全球卫星数据，提供了准确、丰富、可靠、动态的地理信息源，满足了制图、农业、林业、土地利用、水利、国防、环境、地质勘探等多个应用领域不断变化的需要。
[1]
2卫星参数
轨道参数
Spot卫星采用高度为830km，轨道倾角为98.7度的太阳同步准回归轨道,通过赤道时刻为地方时上午10：
30，回归天数（重复周期）为26d。
由于采用倾斜观测，所以实际上可以对同一地区用4～5d的时间进行观测。
观测仪器
Spot1，2，3上搭载的传感器HRV采用CCD（chargecoupleddevice）S作为探测元件来获取地面目标物体的图像。
HRV具有多光谱XS具和PA两种模式，其余全色波段具有10m的空间分辨率，多光谱具有20m的空间分辨率。
Spot4上搭载的是HRVIR传感器和一台植被仪。
pot5上搭载包括两个高分辨几何装置（HRG）和一个高分辨率立体成像装置（HRS）传感器。
[1]
数据参数
Spot的一景数据对应地面60km×60km的范围，在倾斜观测时横向最大可达91Km，各景位置根据GRS（spotgridreferencesysterm）由列号K和行号J的交点（节点）来确定。
各节点以两台HRV传感器同时观测的位置基础来确定，奇数的K对应于HRV1，偶数的K对应于HRV2。
倾斜观测时，由于景的中心和星下点的节点不一致，所以把实际的景中心归并到最近的节点上。
[1]
谱段参数
1）绿谱段（500～590nm）：
该谱段位于植被叶绿素光谱反射曲线最大值的波长附近，同时位于水体最小衰减值的长波一边，这样就能探测水的混浊度和10～20m的水深。
2）红谱段（610—680nm）：
这一谱段与陆地卫星的MSS的第5通道相同（专题制图仪TM仍然保留了这一谱段），它可用来提供作物识别、裸露土壤和岩石表面的情况。
3）近红外谱段（790—890nm）：
能够很好的穿透大气层。
在该谱段，植被表现的特别明亮，水体表现的非常黑。
尽管硅的光谱灵敏度可以延伸到1100urn，但设计时为了避免大气中水汽的影响，并没有把近红外谱段延伸到990nm。
同时，红和近红外谱段的综合应用对植被和生物的研究是相当有利的。
该系统的多谱段图像配准精度相当高，通常采用二向色棱镜进行光谱分离，粗制多谱段图像的配准精度误差小于0.3个象元。
[2]
数据应用范围
Spot的数据被世界上14个地点的地面站所接收，数据的应用目地和Landsat相同，以陆地上的资源环境调查和检测为主。
由于它的分辨率不高，可以用于地图的制作，通过立体观测和高程观测，可以制作1：
5万的地形图。
[1]
3传感器特点
Spot1，2，3卫星上装载的HRV是一种阵列推扫式扫描仪，其简单的结构如图4-5。
仪器中有一个平面反射镜，将地面辐射来的电磁波反射到反射镜组，然后聚焦在CCD阵列元件上，CCD的输出端以一路时序视频信号输出。
由于使用线阵列的CCD元件作为探测器，在瞬间能同时得到垂直航线的一条影响线，不需要用摆动的扫描镜，将缝隙式摄影机那样以推扫方式获取沿轨道的连续影像条带。
Spot卫星上的HTV分成两种方式：
一种是多光谱型的HRV，每个波段的线阵列探测器组由3000个CCD元件组成，每个元件形成的象元相对地面上为20m×20m。
因此每一行CCD探测器形成的影像线，相对地面上为20km×60km（是20m×60km）。
每个像元用8bit对亮度进行编码。
另一种是全色HRV，它用6000个CCD元件组成一行，地面上总的宽度仍为60km，因此每个像元对应地面的大小为10m×10m。
编码采用相邻像元的亮度差进行，以压缩数据量。
由于相邻像元亮度差值很小，因此只需要用6bit的二进制进行编码。
[1]
4发展历程
SPOT-1
SPOT-1号卫星于1986年2月22日发射成功。
卫星采用近极地圆形太阳同步轨道。
轨道倾角93.7°，平均高度83
2公里（在北纬45°处），绕地球一周的平均时间为101.4分钟。
轨道是“定态”（phased）的，重复覆盖周期为26天。
卫星覆盖全球一次共需369条轨道。
卫星在地方时上午10时30分由北向南飞越赤道，此时轨道间距为108.6公里。
随纬度增加轨距缩小。
星上载有两台完全相同的高分辨率可见光遥感器（HRV），是采用电荷耦合器件线阵（CCD）的推帚式（push-broom）光电扫描仪，其地面分辨率全色波段为10米；多波段为20米。
当以“双垂直”方式进行近似垂直扫描时，两台仪器共同覆盖一个宽117公里的区域，并且产生一对SPOT影像。
两帧影像有3公里的重叠部分，其中线在参考轨道上。
其中每一影像覆盖面积60×60公里2。
当进行侧向（可达27°）扫描时，每一影像覆盖面积为80×80公里2。
这种交向观测可获得较高的重复覆盖率和立体像对，便于进行立体测图。
SPOT卫星标志着卫星遥感发展到一个新阶段。
[2]
SPOT-4
SPOT4于1998年3月发射，它增加了一个短波红外波段（158—1．75pm）；把原0．61一0．68um的红波段改为0．49一0．73um包含“红”的波段，并替代原全色波段，可以产生分辨率10m的黑白图像和分辨率20m的多光谱数据；增加了一个多角度遥感仪器，即宽视域植被探测仪Vegetation（VGT），用于全球和区域两个层次上，对自然植被和农作物进行连续监测，对大范围的环境变化、气象、海洋等应用研究很有意义。
VGT被设计为垂直方向的空间分辨率1．15km，扫描宽度2250km，可见光一短波红外波段0．43—1．75um共5个波段。
它们为蓝波段0．43一0．47um、绿波段0.50一0．59um、红波段0．61—0．68um，近红外波段0．79—0．89um、短波红外波段1．58一1．75um。
SPOT4中的VGT和HRVs将使同一区域有可能同时获得较大范围的粗分辨率数据和小范围的细分辨率数据。
SPOT-5
SPOT5于2002年5月4日发射，星上载有2台高分辨率几何成像装置（HRG）、1台高分辨率立体成像装置（HRS）、1台宽视域植被探测仪（VGT）等，空间分辨率最高可达2.5m，前后模式实时获得立体像对，运营性能有很大改善，在数据压缩、存储和传输等方面也均有显著提高。
除SPOT3因事故于1997年11月14日停止运行外，其他SPOT均在正常运行。
[2]
SPOT数据特征
SPOT-6
2012年9月9日–由欧洲领先的空间技术公司-Astrium-制造的对地观测卫星SPOT6由印度PSLV运载火箭搭载成功发射。
稍后，它将加入由AstriumServices分发的极高分辨率卫星Pleiades1A的轨道。
这两颗卫星将共同提供服务并最终在2014年与Pléiades1B和SPOT7一起构成完整的AstriumServices光学卫星星座。
[4]
参数：
使用Reference3D，定位精度达到10米（CE90）的自动正射影像
捆绑：
同步采集全色和多光谱影像
-1.5m全色（0.455μm–0.745μm）
-6m多光谱,4个波段：
-蓝（0.455μm–0.525μm）
-绿（0.530μm–0.590μm）
-红（0.625μm–0.695μm）
-近红外（0.760μm–0.890μm）
Pan-sharpened:
全色和4个多光谱波段的1.5米彩色融合影像
影像幅宽：
星下点60公里
格式：
JPEG2000[5]
主要任务
（1）为将来所研制的遥感设备的性能。
（2）为制图和地球资源开发建立档案库和一个世界范围内可以利用的数据库。
（3）通过重复观测以改进对植被类型的识别和产量预报试验。
（4）为了进行图像判释和绘制1/250000比例尺的平面图以及按1/100000和1/50000的比例尺进行地图更新，建立感兴趣地区的立体像对档案库。
（5）在空中检验多任务飞行平台和线阵照相机。
SPOT卫星比美国“陆地卫星”的优越之处是，SPOT卫星图像的分辨率可达10～20m，超过了“陆地卫星”系统，加之SPOT卫星可以拍摄立体像对，因而在绘制基本地形图和专题图方面将会有更广泛的应用。
为了达到这些要求，SPOT卫星在轨道设计、飞行平台和传感器等方面都有它自己的独到之处。
[2]
Landsat卫星
美国NASA的陆地卫星（Landsat）计划（1975年前称为地球资源技术卫星——ERTS），从1972年7月23日以来，已发射7颗（第6颗发射失败）。
目前Landsat1—4均相继失效，Landsat5仍在超期运行（从1984年3月1日发射至今）。
Landsat7于1999年4月15日发射升空。
1卫星参数
2传感器参数
12.1MSS传感器
12.2TM传感器
12.3ETM+传感器
1卫星参数
陆地卫星的轨道设计为与太阳同步的近极地圆形轨道，以确保北半球中纬度地区获得中等太阳高度角（25°一30°）的上午成像，而且卫星以同一地方时、同一方向通过同一地点．保证遥感观测条件的基本一致，利于图像的对比。
如Landsat4、5轨道高度705km．轨道倾角98.2°，卫星由北向南运行，地球自西向东旋转，卫星每天绕地球14．5圈，每天在赤道西移2752km，每16天重复覆盖一次，穿过赤道的地方时为9点45分，覆盖地球范围N81°—S81．5°。
2传感器参数
MSS传感器
Landsat-1～3
Landsat-4～5
波长范围/μm
分辨率
MSS-4
MSS-1
0.5～0.6
78米
MSS-5
MSS-2
0.6～0.7
78米
MSS-6
MSS-3
0.7～0.8
78米
MSS-7
MSS-4
0.8～1.1
78米
TM传感器
波段
波长范围（μm）
分辨率
1
0.45～0.52
30米
2
0.52～0.60
30米
3
0.63～0.69
30米
4
0.76～0.90
30米
5
1.55～1.75
30米
6
10.40～12.50
120>米
7
2.08～2.35
30米
ETM+传感器
波段
波长范围（μm）
地面分辨率
1
0.450～0.515
30米
2
0.525～0.605
30米
3
0.630～0.690
30米
4
0.775～0.900
30米
5
1.550～1.750
30米
6
10.40～12.50
60米
7
2.090～2.350
30米
8
0.520～0.900
15米
5卫星一览表
卫星参数
LandSat1
LandSat2
LandSat3
LandSat4
LandSat5
LandSat6
LandSat7
发射时间
1972.7.23
1975.1.22
1978.3.5
1982.7.16
1984.3.1
1993.10.5
1999.4.15
卫星高度
920km
920km
920km
705k
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