3-遥感平台及卫星

3遥感平台及卫星轨道遥感平台:遥感中搭载遥感器的工具。可按以下不同类别进行划分：遥感平台的高度所利用的电磁波的光谱段分类研究对象分类应用空间尺度分类地面平台地面平台：高度在0到50m范围内，包括车、船、三脚架、遥感塔、遥感车等。对地观测研究中应用较少。主要目的：对地物进行波谱测量。航空平台航空平台：高度在百米到10多km，包括低、中、高空飞机，以及飞艇、气球等飞机：高空：无人机2到3万米低空：航空摄影测量2000米，大比例尺航片气球：高空气球12到40公里航空平台历史悠久，主要是飞机摄影航天平台航天平台：高度在150km以上。主要有航天飞机（240到350km高度）和卫星。航天平台目前发展最快、应用最广：气象卫星系列、海洋卫星系列、陆地卫星系列可应用的遥感平台航天遥感与航空遥感比，优缺点有：视野开阔，观测的地面范围大，可发现大面积，宏观的整体的特征。可进行周期，重复的观察，有利于对地球表面的资源，环境，灾害进行动态监测。不需燃料供给。分辨率低于航空遥感平台。遥感卫星的姿态•遥感卫星是航天遥感平台的一种主要类型。•卫星在太空中由于受各种因素的影响，姿态是不断变化的，从而对所获取的数据质量有很大的影响。•为了修正这些影响，在获取地表数据的同时，必须测量，记录遥感卫星的姿态数据。便于数据使用前做几何校正。三轴倾斜•现定义卫星质心为坐标原点，沿轨道前进的切线方向为x轴，垂直轨道面的方向为y轴，垂直xy平面的为z轴，则卫星的姿态有三种情况：绕x轴旋转的姿态角，称之为滚动；绕y轴旋转的姿态角，称俯仰；绕z轴旋转的姿态角，称偏航。•滚动是一种横向摇摆。俯仰是一种纵向摇摆。偏航是指遥感卫星在飞行过程中偏移轨道。振动•指除三轴倾斜以外的非系统性的不稳定的振动。•使用遥感数据前需要进行集合校正。•用于表示遥感卫星轨道特征的数值。•遥感卫星所包含地球在内的平面叫轨道面。轨道参数根据开普勒定律，卫星轨道在空间的具体形状位置，可由六个轨道参数来确定卫星轨道的长半轴a卫星轨道的偏心率（或称扁率）e轨道倾角I升交点赤经Ω近地点角距ω卫星过近地点时刻t0以上六个参数可以根据地面观测来确定轨道参数卫星的空间轨道倾角i决定了轨道面与赤道面，或与地轴之间的关系。i=0时轨道面与赤道面重合。i=90°时轨道面与地轴重合。i≈90°时轨道面接近地轴，这时的轨道称近极地轨道。轨道近极地有利于增大卫星对地球的观测范围。几种常见轨道面a和e决定了卫星轨道的形状Ω、i决定卫星轨道面的方向。Ω确定轨道面中轨道的长轴方向。根据t0可计算出任何时刻卫星在轨道上的位置1卫星高度依据开普勒第三定律同样可解求卫星的平均高度2卫星运行周期指卫星绕地一圈所需要时间，即从升交点开始运行到下次过升交点时的时间间隔。与卫星高度正相关。其它一些常用参数3、重复周期指卫星从某地上空开始运行，经过若干时间的运行后，回到该地上空时所需要的天数。4，降交点时刻指卫星经过降交点时的地方太阳时的平均值。5，扫描带宽度卫星沿轨道运行时其传感器所观测的地面带的横向宽度。同一天相邻轨道间在赤道处的距离每天卫星绕地圈数•星下点（天底点）：卫星正下方的地面点。•星下点轨迹（地面轨迹或地面轨道）：星下点的集合。•降交点：卫星在白天从北向南运行时星下点轨迹与赤道的交点。•升交点：卫星在晚上从南向北运行时星下点轨迹与赤道的交点。NOAA-16图像NOAA-16日期:2003年05月11日时间:04:59:14(UTC)（UTC指国际标准时间或格林尼治时间）卫星轨道地球同步轨道：卫星高度高，观测范围大。与太阳同步轨道:卫星轨道面与地球公转方向相同而同时旋转的近圆形轨道。轨道倾角大，饶过极地地区，因此又称极轨卫星。卫星于同一纬度的地点，每天在同一地方时同一方向上经过，使得卫星在不同时相对同一地区遥感时，太阳高度角大致相等，有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行观测。有利于卫星在固定的时间飞临地面接收站上空。近圆形轨道:不同地区获取的图像比例尺一致。便于扫描行之间衔接。与太阳同步轨道卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的夹角，不随地球绕太阳公转而改变。并使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度。遥感图像的空间分辨率•空间分辨率=地面分辨率•空间分辨率=？影像分辨率•影像分辨率随比例尺的变化而变化，是空间分辨率在不同比例尺的具体影像上的反映。4常见卫星参数及其影像特性现有的卫星系列陆地资源卫星系列气象卫星系列海洋卫星系列（1）陆地资源卫星•以探测陆地资源为目的的卫星叫陆地资源卫星。陆地卫星的运行特点：近极地、近圆形的轨道；轨道高度为700～900km；运行周期为99～103min/圈；轨道与太阳同步。􀂙（1）陆地资源卫星•目前，主要的陆地资源卫星有：（1）美国陆地卫星(Landsat)；（2）法国陆地观测卫星(SPOT)；（3）欧空局地球资源卫星(ERS)；（4）俄罗斯钻石卫星(ALMAZ)；（5）日本地球资源卫星(JERS)；（6）印度遥感卫星(IRS)；（7）中-巴地球资源卫星（CBERS）。一、Landsat数据陆地卫星Landsat，1972年发射第一颗，已连续35年为人类提供陆地卫星图像，共发射了7颗，产品主要有MSS,TM,ETM，属于中高度、长寿命的卫星。（1）陆地资源卫星卫星编号项目1,2,34,5,7轨道高度轨道倾角运行周期扫描宽度重复周期918km99.125°103min/圈185km18d705km98.2º98.9min/圈185km16dLandsat轨道参数Landsat数据系列卫星名称发射日期遥感数据Landsat-11972.7.23MSS4,MSS5,MSS6,MSS7Landsat-21975.1.22RBV1,RBV2,RBV3Landsat-31978.3.5MSS4,MSS5,MSS6,MSS7Landsat-41982.7.16RBV1,RBV2,RBV3Landsat-51984.3.1MSS4,MSS5,MSS6,MSS7,MSS8Landsat-61993.10.5RBV全色波段Landsat-71999.4.15MSS1,MSS2,MSS3,MSS4(与MSS4-MSS7相同)Landsat-8TM1-TM7七个波段Landsat参考网站教学活动：上网查资料，了解Landsat卫星的最新动态。••••••二、SPOT数据1978年起，以法国为主，联合比利时、瑞典等欧共体某些国家，设计、研制了一颗名为“地球观测实验系统”(SPOT)的卫星，也叫做“地球观测实验卫星”。SPOT1，1986年2月发射，至今还在运行。SPOT2，1990年1月发射，至今还在运行。SPOT3，1993年9月发射，1997年11月14日停止运行。SPOT4，1998年3月发射，至今还在运行。SPOT5,2002年5月4日凌晨当地时间1时31分，在法属圭亚那卫星发射中心由阿里亚娜4号火箭运载成功发射。中等高度（832km)圆形近极地太阳同步轨道。主要成像系统:高分辨率可见光扫描仪（HRV，HRG），VEGETATION，HRS。（1）陆地资源卫星SPOT卫星的轨道参数标称轨道高度832km轨道倾角98.7°运行一圈的周期101.46min日绕总圈数14.19圈重复周期26d降交点地方太阳时10:30(±15min)HRV地面扫描宽度60km舷向每行像元数3000/6000个SPOT参考网站教学活动：上网查资料，了解SPOT卫星的最新动态。三、IKONOS数据自从l994年3月lO日美国克林顿政府颁布关于商业遥感数据销售新政策以来，解禁了过去不准10~1m级分辨率图像商业销售，使得高分辨率卫星遥感成像系统迅速发展起来。美国空间成像公司(Space-Imaging)的IKONOS卫星是最早获得许可之一。经过5年的努力，于1999年9月24日空间成像公司率先将IKONOS-2高分辨率(全色1m，多光谱4m)卫星，由加州瓦登伯格空军基地发射升空。（1）陆地资源卫星具有太阳同步轨道，倾角为98.1°。设计高度681km(赤道上)，轨道周期为98.3min，下降角在上午10:30，重复周期l～3d。携带一个全色1m分辨率传感器和一个四波段4m分辨率的多光谱传感器。传感器由三个CCD阵列构成三线阵推扫成像系统。全色光谱响应范围：0.15～0.90μm而多光谱则相应于Landsat-TM的波段：MSI-10.45～0.52μm蓝绿波段MSI-20.52～0.60μm绿红波段MSI-30.63～0.69μm红波段MSI-40.76～0.90μm近红外波段IKONOS数据IKONOS图像地区：中国上海浦东影像分辨率：1m采集时间：2000年3月26日http//四、QuickBird数据美国DigitalGlobe公司的高分辨率商业卫星，于2001年10月18日在美国发射成功。卫星轨道高度450km,倾角98°,卫星重访周期1～6d（与纬度有关）。QuickBird图像，目前是分辨率较高的遥感数据，为0.61m，幅宽16.5km。可应用于制图、城市详细规划、环境管理、农业评估。（1）陆地资源卫星QuickBird数据的光谱段数据类型波段范围/μm分辨率/m多波段蓝：0.45~0.522.44绿：0.52~0.602.44红：0.63~0.692.44近红外：0.76~0.902.44全波段0.45~0.900.61Quickbird传感器为推扫式成像扫描仪QuickBird影像图QuickBird数据参考网站教学活动：上网查资料，了解QuickBird卫星的最新动态。://supermap.com五、CBERS数据特点CBERS计划是中国和巴西为研制遥感卫星合作进行的一项计划。CBERS采用太阳同步极轨道。轨道高度778km轨道，倾角是98.5°。每天绕地球飞行14圈。卫星穿越赤道时当地时间总是上午10:30，这样可以在不同的天数里为卫星提供相同的成像光照条件。卫星重访地球上相同地点的周期为26天。（1）陆地资源卫星于1997年10月发射CBERS-l；1999年10月发射CBERS-2。卫星设计寿命为2年。三台成像传感器为：广角成像仪(WFI)、高分辨率CCD像机(CCD)、红外多谱段扫描仪(IR-MSS)。以不同的地面分辨率覆盖观测区域：WFI的分辨率可达256m，IR-MSS可达78m和156m，CCD为19.5m。CBERS数据CBERS的CCD光谱段高分辨率CCD像机具有与陆地卫星的TM类似的几个谱段(5个谱段)，其星下点分辨率为19.5m，高于TM；覆盖宽度为113km。B1:0.45～0.52μm，蓝。B2:0.52～0.59μm，绿。B3:0.63～0.69μm，红。B4:0.77～0.89μm，近红外。B5:0.51～0.73μm，全波段。CBERS的IRMSS光谱段红外多光谱扫描仪IRMSS(4个谱段)，覆盖宽度为119.5km。B6:0.50～1.10μm，蓝绿～近红外,分辨率77.8m。B7:1.55～1.75μm，近红外相当于TM5,分辨率为77.8m。B8:2.08～2.35μm，近红外相当于TM7,分辨率为77.8m。B9:10.4～12.5μm，热红外相当于TM6,分辨率为156m。CBERS的WFI光谱段广角成像仪WFI(2个谱段)，覆盖宽度890km。B10:0.63～0.6