国内外遥感资源卫星.docx

1、国内外遥感资源卫星国内外资源卫星国外主要资源卫星：1.美国资源卫星（ Landsat ）美国于 1961 年发射了第一颗试验型极轨气象卫星，到 70 年代，在气象卫星的基础上研制发射了第一代试验型地球资源卫星 (陆地 1、2、3)。这三颗卫星上装有返束光导摄像机和多光谱扫描仪 MSS，分别有 3 个和 4 个谱段，分辨率为 80m 。各国从卫星上接收了约45 万幅遥感图像。 80 年代，美国分别发射了第二代试验型地球资源卫星 (陆地 4、5)。卫星在技术上有了较大改进，平台采用新设计的多任务模块，增加了新型的专题绘图仪 TM，可通过中继卫星传送数据。 TM 的波谱范围比 MSS 大，每个波段范

2、围较窄， 因而波谱分辨率比 MSS 图像高，其地面分辨率为 30m(TM6 的地面分辨率只有 120m) 。陆地 5 卫星是 1984年发射的，现仍在运行。90 年代，美国又分别发射了第三代资源卫星 (陆地 6 ，7) 。陆地 6 卫星是 1993 年发射的，因未能进入轨道而失败。由于克林顿政府的支持， 1999 年发射了陆地 7 卫星，以保持地球图像、 全球变化的长期连续监测。该卫星装备了一台增强型专题绘图仪 ETM+ ，该设备增加了一个 15m 分辨率的全色波段，热红外信道的空间分辨率也提高了一倍，达到60m 。美国资源卫星每景影像对应的实际地面面积均为 185km 185km ，16 天

3、即可覆盖全球一次。使用 15 米分辨率的图像，可用来制作 1：10 万的矢量地形图。2.法国遥感卫星（ SPOT）继 1986 年以来，法国先后发射了斯波特 、 2、3、4 对地观测卫星。斯波特 1、2、3 采用 832km 高度的太阳同步轨道， 轨道重复周期为 26 天。卫星上装有两台高分辨率可见光相机 (HRV) ，可获取 10m 分辨率的全遥感图像以及 20m 分辨率的三谱段遥感图像。这些相机有侧视观测能力，可横向摆动 27 ，卫星还能进行立体观测。斯波特 4 卫星遥感器增加了新的中红外谱段， 可用于估测植物水分， 增强对植物的分类识别能力， 并有助于冰雪探测。该卫星还装载了一个植被仪，

4、可连续监测植被情况。斯波特 5 是新一代遥感卫星，其分辨率更高，即将向全世界提供服务。3.依科诺斯 (IKONOS)依科诺斯卫星是美国 Spaceimage 公司于 1999 年 9 月发射的高分辨率商用卫星， 卫星飞行高度 680km ，每天绕地球 14 圈，星上装有柯达公司制造的数字相机。相机的扫描宽度为11km ，可采集 1m 分辨率的黑白影像和 4m 分辨率的多波段 (红、绿、蓝、近红外 )影像。由于其分辨率高、覆盖周期短，故在军事和民用方面均有重要用途。4.快鸟卫星（ Quick Bird ）快鸟卫星于 2001 年 10 月由美国 DigitalGlobe 公司发射，是目前世界上唯

5、一能提供亚米级分辨率的商业卫星。 具有最高的地理定位精度， 海量星上存储， 单景影像比其它的商业高分辨率卫星高出 210 倍。空间分辨率是相对于时间分辨率而言的。时间分辨率多用于仪器时基线性的分辨能力；由几何空间引起的分辨率称为空间分辨率。 因为射线胶片照相检测或实时成像检测多在静止状态下进行， 不涉及时间分辨率问题， 所以在实时成像检测技术中所言分辨率就是指空间分辨率。轨道高度及倾角 :450 km 98 太阳同步。视角：沿轨道方向和垂直轨道方向均可调整轨道周期， 93.4 分钟每轨拍摄，约 57 景幅宽 &图像大小 : 主要景幅宽 星下点为 16.5 km 可达到的地面宽度 544 km(

6、 中心点为卫星地面轨道，最大倾角 30 )定位精度 : 圆误差 23 m ；线性误差 17 m( 无地面控制点 )传感器分辨率 &光谱波段 :全色 星下点 61 cm ；黑白： 445990 nm ；多光谱 星下点 2.44m； 蓝 450520 nm ；绿 520600 nm ；红 630690 nm ；近红外 760900 nm 。数据编码方式 :11 bit/s卫星姿态控制系统 :三轴稳定 / 恒星跟踪稳定 /惯性平台 /飞轮/GPS星上存储器 :128 Gbit/s卫星设计寿命 :7 年5.“诺阿”卫星 (NOAA)NOAA 是美国国家海洋大气局的第三代实用气象观测卫星，第一代称为“泰

7、罗斯” (TIROS)系列(1960-1965 年)，第二代称为“艾托斯 (ITOS) ” NOAA 系列(1970-1976 年)，其后运行的第三代称为 TIROS-N NOAA 系列，从 1978 年 10 月发射了第一颗 TIROS-N ，到 199 年底已发射了 14 颗。 NOAA 卫星的轨道是接近正圆的太阳同步轨道，轨道高度为 870KM 及833KM ，轨道倾角为 98.9 度和 98.7 度，周期为 101.4 分。 NOAA 卫星的应用目的是日常的气象业务， 平时有两颗卫星在运行。 由于用一个卫星每天至少可以对地面同一地区进行 2次观测，所以两颗卫星就可以进行 4 次以上的观

8、测。 NOAA 卫星上携带的探测仪器主要有高级甚高分辨率辐射计 (AVHRR/2) 和泰罗斯垂直分布探测仪 TOVS AVHRR/2 是以观测云的分布,地表( 主要是海域 )的温度分布等为目的的遥感器， TOVS 是测量大气中气温及温度的垂直分布的多通道分光计，由高分辨率红外垂直探测仪 (HIRS/2) 、平流层垂直探测仪 (SSU)和微波垂直探测仪 (MSU) 组成。AVHRR/2 数据还可以用于非气象的遥感， 其主要特点是宏观快速、廉价。在农业、海洋、地质、环境、灾害等方面都有独特的应用价值。6.地球眼（ Geoeye ）GeoEye 是著名的地理空间信息供应商 (GeoEye, Inc.

9、 Nasdaq: GEOY) 。可以帮助国防团体、 战略合作伙伴、经销商和商业客户更好地对全球进行绘图、 测量和监视。该公司因为提供可靠的服务以及极高质量的图像产品和解决方案而被业界公认为可以信赖的照片专家。GeoEye 运营着一系列地球成像卫星和绘图飞机。为了开发创新的地理空间产品和解决方案，该公司还拥有一个国际性的地面站网络、强大的照片档案库和先进的照片处理能力。2008 年 9 月 6 日，该公司从美国加州范登堡空军基地发射了 GeoEye-1 号卫星。 GeoEye-1卫星拥有达到 0.41 米分辨率 (黑白)的能力，简单来说这意味着，从轨道采集并由 SGI Altix350 系统处理

10、的高分辨率图像将能够辨识地面上 16 英寸或者更大尺寸的物体。以这个分辨率，人们将能够识别出位于棒球场里放着的一个盘子或者数出城市街道内的下水道出入孔的个数。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。GeoEye-1 照片产品和解决方案现在已经大量推出，其地面分辨率分别为 0.5 米、1 米、2米和 4 米。照片产品有彩色和黑白两种。彩色照片包含四种波长的颜色 : 蓝色、绿色、红色和

11、近红外。商业客户可以通过多种途径购买 GeoEye-1 照片。服务专家现在可在购买GeoEye-1 照片产品和增值解决方案方面提供帮助。包括 GoogleEarth 、GoogleMap 、TomClancys H.A.W.X 等软件及游戏都使用了该卫星的地球照片。GEOEYE-1 规格：全色传感器 :0.41 meters x 0.41 meters多普段传感器 :1.65 meters x 1.65 meters光谱范围 :450 800 nm450510 nm (blue)510580 nm (green)655690 nm (red)780920 nm (near IR)扫描宽度 :1

12、5.2 kmOff-Nadir Imaging:Up to 60 degrees动态范围 :11 bits per pixel任务寿命预期 : 大于 10 yearsRevisit Time:Less than 3 days轨道高度 :681 kmNodal Crossing:10:30 a.m.7.WorldView 卫星WorldView 卫星是 Digitalglobe 公司的下一代商业成像卫星系统。它由两颗 (WorldView-I 和WorldView-II) 卫星组成，其中 WorldView-I 已于 2007 年发射， WorldView-II 也在 2009 年10 月份发射

13、升空。WorldView-I 卫星发射后在很长一段时间内被认为是全球分辨率最高、 响应最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 米分辨率图像。卫星还将具备现代化的地理定位精度能力和极佳的响应能力， 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-II 卫星于 2009 年 10 月 6 日发射升空，运行在 770km 高的太阳同步轨道上，能够提供 0.5 米全色图像和 1.8 米分辨率的多光谱图像。该卫星将使

14、 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。8.AlosALOS 是日本的对地观测卫星， ALOS 卫星载有三个传感器 : 全色遥感立体测绘仪(PRISM) ，主要用于数字高程测绘 ;先进可见光与近红外辐射计 -2(AVNIR-2)

15、，用于精确陆地观测;相控阵型 L 波段合成孔径雷达 (PALSAR)，用于全天时全天候陆地观测。在地理信息运用中较为广泛。日本地球观测卫星计划主要包括 2 个系列 : 大气和海洋观测系列以及陆地观测系列。先进对地观测卫星 ALOS 是 JERS-1 与 ADEOS 的后继星， 采用了先进的陆地观测技术， 能够获取全球高分辨率陆地观测数据，主要应用目标为测绘、 区域环境观测、 灾害监测、资源调查等领域。ALOS 卫星采用了高速大容量数据处理技术与卫星精确定位和姿态控制技术， 下为 ALOS卫星的基本参数。轨道:太阳同步，高度 691.65KM ，倾角 98.16重访时间 :2 天数据速率 :24

16、0MBPS( 通过中继星 )120MBPS( 直接下传 )2011 年 4 月 23 日消息，据国外媒体报道，日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA)22 日宣布，日本对地观测卫星 -ALOS 在本周五突然失去电力供应，有可能结束其对地观测和监测自然灾害的使命。该机构表示， 日本当地时间周五上午 7 点半左右， ALOS 的太阳能电池提供的电力急剧减少，随即卫星自动进入节电模式， 并关闭了三个观测仪器。 此后， 卫星电力的供应情况便开始恶化，到周五晚些时候， 卫星彻底失去了电力供应。 我们目前无法确认卫星是否继续在供电。JAXA 的声明说。ALOS 卫星于 2006 年 1 月24 日由日本自行

17、开发的 H-2A 火箭携带发射升空， 绰号为 Daichi ，在日语里为 大地的意思，设计寿命为 3 年。该卫星的太阳能电池板伸展开后有 72 英尺，是目前日本部署的所有卫星中翼展最长的。 按照当初的设计标准， 即使到了卫星寿命即将结束的时候，它也能够提供至少 4 千瓦的电力。9.Cartosat-1Cartosat-1 号卫星，又名 IRS-P5 ，是印度政府于 2005 年 5 月 5 日发射的遥感制图卫星，它搭载有两个分辨率为 2.5 米的全色传感器，连续推扫，形成同轨立体像对，数据主要用于地形图制图、高程建模、地籍制图以及资源调查等。 Cartosat-1 设计寿命 5 年，目前卫星运

18、行等各项指标正处于最好的时期，数据质量稳定可靠。真 2.5 米空间分辨率，提供同轨立体像对， Cartosat-1 搭载两个 2.5 米空间分辨率的可见光全色波段摄像仪，沿轨道方向一个前视角 26 度、一个后视角 5 度，在立体观测模式下 , 卫星平台通过定量调整 , 补偿了地球自转因素 ,使得这两个不同视角的相机能够获取到地面同一位置上的图像构成立体像对，两个相机获取同一景影像的时间差仅为 52 秒，因此两幅图像的辐射效应基本一致，有利于立体观察和影像匹配。形成像对的有效幅宽为 26 公里，基线高度比为 0.62 。 卫星数据具备真正 2.5 米分辨率， 应用尺度能够达到 1:10000;

19、在制图方面，像对生成 DEM 以及制图精度可达 1:25000 。Cartosat-1 另一个显著的特点是两个相机具有两套独立的成像系统， 可以同时在轨工作， 这样就能构成一个连续条带的立体像对，在地面情况良好时，该条带长度可达数千公里。采用立体观测和非立体单片观测两种模式，具有重访周期短，信息量丰富的特点。轨道：近极地太阳同步；轨道高度 618 公里；总轨道数 1867 ；长半轴 6996.14 公里偏心率 0.001 ；倾角 97.87 度；降交点时间 上午 10:30 ；相邻轨迹间时间间隔 11 天重访周期 5 天；重复周期 126 天；每天轨道数 14 个；轨道周期 97 分钟P5 卫

20、星传感器指标：幅宽 前视 29.42 公里；后视 26.24 公里星下点几何分辨率：前视 2.452 米(垂直轨道方向 )；后视 2.187 米(垂直轨道方向 )瞬时视场 (mm) ：(垂直轨道方向 *平行轨道方向 ) 前视 2.45*2.78 ；后视 2.19*2.23 ；地面采样间距： 2.5 米(沿轨道方向 )光谱分辨率： 0.5- 0.85 微米辐射分辨率：最大辐射率 55mw/cm*cm/str/micron数量级： 10 bits ；信噪比： 345 at Saturation Radiance ；量化值： 10 位(1024)CCD 像素数目： 12k ；CCD 像素尺寸： 7x

21、 7 微米积分时间 ：0.336 毫秒：光学参数：反射镜个数 3；焦距 (mm ：1945焦距比： F/4.5 ；每个相机的数据处理速度： 336Mbps数据压缩比： 3.22:1( 理论值 )，实际值和地形地貌有关；压缩类型： JPEG数据传输到地面速率： 105 Mbps/ 每个相机星上记录仪： 120G 的存储器，可记录 9 分钟数据10. IRS-P6印度定于 10 月 17 日 10 时 22 分在沙尔航天中心使用印度极轨卫星运载器（ PSLV-C5）发射印度最先进的 资源卫星一号 （IRS-P6 ）遥感卫星。IRS-P6 是印度第 10 颗 IRS 系列卫星，卫星重 1360 千克

22、，将运行在 817 千米高的极地太阳同步轨道，替代已经超期服役的 IRS-1C 和 IRS-1D 卫星。IRS-P6 卫星拥有更优的成像分辨率， 并将增加一些光谱段。 该卫星携带三个相机， 分辨率较 IRS-1C 和 IRS-1D 卫星有很大提高。高分辨率线性成像自扫描仪（ LISS-4 ）工作在三个可见光和近红外谱段，分辨率 5.8 米，相机可偏转 26 度，具有立体成像能力。 LISS-3相机工作在三个近红外谱段和一个短波红外谱段，分辨率为 23.5 米。先进宽视场传感器(AWiFS) 相机工作在三个近红外谱段和一个短波红外谱段，分辨率为 56 米。此外 IRS-P6 卫星还载有一个固态记

23、录仪，具有 120 GB 图像存储能力。卫星主要参数如下：发射重量： 1360 千克；运行轨道：极地太阳同步圆轨道；轨道高度： 817 千米；轨道倾角： 98.7 度；轨道周期： 101.35 分钟；每天轨道圈数： 14 圈；跨赤道当地时间：上午 10 时 30 分；LISS-3 相机重访周期： 24 天；LISS-4 相机重访周期： 5 天；姿态控制：三轴稳定；电源功率：太阳能翼板可提供 1250 瓦电力，两个 24 安时镍铬电池；工作寿命： 5 年。11.EROS 卫星EROS-A 卫星是 2000 年 12 月 5 日以色列 ImagSat International 公司发射的第一颗地

24、球资源观测卫星 EROS-A。EROS-A 由以色列飞机工业有限公司（ IAI ）设计制造的高分辨率卫星， 与该公司设计制造 EROS-B 形成了高分辨率卫星星座。 由于两颗卫星影像获取时间不同（EROS-A：10:30 15 分；EROS-B：14:00 15:00 ），可以互相补足，相辅相成。提高了目标影像的获取能力、 获取频率。 EROS-A 卫星非常灵活， 卫星重约 260 kg ，能在 500km左右的高度获取 1.9 米分辨率的地表影像，卫星装有一台全色 CCD 相机，提供标准成像模式和条带模式，在轨道上可旋转 45 ，能根据需要在同一轨道上对不同区域成像，并具有单轨立体成像能力，

25、卫星设计寿命为 10 年。EROS-A 卫星主要应用于制图（ 1：10，000）、住宅用地规划和监测、基础设施规划和监测、灾害及生态监测、工业监测、农业规划、地籍管理等方面。 EROS-A 数据与其它卫星数据融合，能同时发挥多光谱和高分辨率的优点，互为补充。EROS-B 卫星是 2006 年 4 月 25 日以色列 ImageSat International 公司通过俄国 Start-1转换发射器成功发射第二颗地球资源观测卫星 EROS-B。EROS-B 由以色列飞机工业有限公司（IAI ）在 EROS-A 的基础上设计，与 EROS-A 构成了高分辨率卫星星座，由于两颗卫星影像获取时间不同

26、（ EROS-A：10:30 15 分；EROS-B：14:0015:00 ），EROS-B 的发射提高了目标影像的获取能力、 获取频率以及获取质量。 EROS-B 卫星非常灵活， 卫星重约 300kg ，能在 500km 左右的高度获取 0.7 米分辨率的地表影像，卫星装有一台全色 CCD 相机，提供标准成像模式和条带模式，在轨道上可旋转 45 ，能根据需要在同一轨道上对不同区域成像，并具有单轨立体成像能力。 EROS-B 卫星采用了 TDI 技术，在阳光不充足的情况下也能获取高质量的影像。卫星设计寿命为 10 年。EROS-B 卫星主要应用于测绘、城市建设与规划、大比例尺遥感影像图制作、灾

27、害评估、环境监测、军事侦察等方面。 EROS-B 数据与其它卫星数据融合，能同时发挥多光谱和高分辨率的优点，互为补充。12.RadarSat-2RADARSAT-2 是一颗搭载 C 波段传感器的高分辨率商用雷达卫星，由加拿大太空署与MDA 公司合作，于 2007 年 12 月 14 日在哈萨克斯坦拜科努尔基地发射升空。卫星设计寿命 7 年而预计使用寿命可达 12 年，目前已投入运营。RADARSAT-2 具有 3 米高分辨率成像能力，多种极化方式使用户选择更为灵活，根据指令进行左右视切换获取图像缩短了卫星的重访周期，增加了立体数据的获取能力。另外，卫星具有强大的数据存储功能和高精度姿态测量及控

28、制能力。SLC 斜距产品，单视复型数据，它保留了各波束模式可以得到的最优分辨率以及聚焦 SAR 数据的最优相位及幅度信息；数据做了卫星接收误差的校正 ，坐标是斜距， 32位复数形式记录。SGF 地理参考产品，数据做过地距转换，且经过多视处理；图像经过标定，为轨道方向， 16 位记录。SGX 数据做过地距转换。图像经过标定，为轨道方向， 16 位记录。 SGX 产品的象元比 SGF产品的较小，为的是保留全部信号信息，以便作图像后处理、增值处理的输入。SCN 窄幅 SCANSAR产品，数据为 8 位或者 16 位可选（ SCW 宽幅 SCANSAR 产品）。SSG 地理编码系统校正产品，数据做过地

29、图投影校正， 8 位或 16 位可选。SPG 地理编码精校正产品，数据经过地图投影校正，并使用了地面控制点，以提高定位精度， 8 位或者 16 位可选。13.美国宇航局 (NASA)在 Seasat-A 取得巨大成功的基础上 , 利用航天飞机分别于 1981 年 11 月、1984 年 10月和 1994 年 4 月将 Sir-A、Sir-B 和 Sir-C/X-SAR3 部成像雷达送入太空。 Sir-A 是一部 HH极化 L 波段 SAR, 天线波束指向固定 , 以光学记录方式成像 , 对 1000 104 km2 的地球表面进行了测绘 , 获得了大量信息 , 其中最著名的是发现了撒哈拉沙漠

30、中的地下古河道 , 显示了 SAR 具有穿透地表的能力 , 引起了国际学术界的巨大震动。 产生这种现象的原因 , 一方面取决于被观测地表的物质常数 (导电率和介电常数 )和表面粗糙度 , 另一方面 , 波长越长其穿透能力越强。 Sir-B 是 Sir-A 的改进型 , 仍采用 HH 极化 L 波段的工作方式 , 但其天线波束指向可以机械改变 , 提高了对重点地区的观测实效性。 Sir-C/X-SAR 是在 Sir-A, Sir-B 基础上发展起来的 , 并引入很多新技术 , 是当时最先进的航天雷达系统 :具有 L、C 和 X3 个波段 , 采用4 种极化 (HH , HV, VH 和 VV),

31、其下视角和测绘带都可在大范围内改变。长曲棍球 (Lacrosse系) 列 SAR 卫星, 是当今世界上最先进的军用雷达侦察卫星 , 已成为美国卫星侦察情报的主要来源。 自 1988 年 12 月 2 日, 由美国 亚特兰蒂斯 号航天飞机将世界上第 1 颗高分辨率雷达成像卫星 长曲棍球 -1(Lacrosse- 1) 送入预定轨道后 ,又分别在1991 年 3 月、1997 年 10 月、2000 年 8 月和 2005 年 4 月将 Lacrosse-2 、Lacrosse-3 、Lacrosse-4 、Lacrosse-5 送入太空 , 目前在轨工作的有 Lacrosse-2 Lacrosse-5 。4 颗卫星以双星组网 , 采用 X、L2 个频段和双极化的工作方式 , 其地面分辨率达到 1 m( 标准模式 )、3m( 宽扫模式 )和 0.3 m( 精扫模式 ), 在宽扫模式下