常用遥感图像基本技术参数和各波段应用

1常用遥感图像基本技术参数和各波段应用大纲要求：常用遥感图像（TM、OLI、SPOT、CBERS、MODIS、HJ-1、ASAR、RADARSAT等）的基本技术参数和各波段的主要应用范围等：了解目前常用的国内外遥感器及其主要技术参数、各波段的特点及主要应用范围等。1.Landsat4-5TM（1）、产品描述Landsat主题成像仪(TM)是Landsat4和Landsat5携带的传感器，从1982年发射至今，其工作状态良好，几乎实现了连续的获得地球影像。Landsat-4和Landsat5同样每16天扫瞄同一地区，即其16天覆盖全球一次。LandsatTM影像包含7个波段，波段1-5和波段7的空间分辨率为30米，波段6（热红外波段）的空间分辨率为120米。南北的扫描范围大约为170km，东西的扫描范围大约为183km。（2）、波段设计主题成像仪Landsats4-5波段波长(微米)分辨率(米)主要作用TMBand1蓝绿波段0.45-0.5230用于水体穿透，分辨土壤植被Band2绿色波段0.52-0.6030分辨植被Band3红色波段0.63-0.6930处于叶绿素吸收区域，用于观测道路/裸露土壤/植被种类效果很好Band4近红外波段0.76-0.9030用于估算生物量，尽管这个波段可以从植被中区分出水体，分辨潮湿土壤，但对道路辨认效果不如TM3Band5中红外波段1.55-1.7530用于分辨道路/裸露土壤/水，它在不同植被之间有好的对比度，并且有较好的穿透大气、云雾的能力。Band6热红外波段10.40-12.50120感应发出热辐射的目标。Band7中红外波段2.08-2.3530对于岩石/矿物的分辨很有用，也可用于辨识植被覆盖和湿润土壤。2.Landsat8OLI（1）、产品描述2013年2月11号，NASA成功发射了Landsat8卫星。LandSat-8上携带有两个主要载荷：OLI和TIRS。其中OLI（全称：OperationalLandImager，陆地成像仪）由卡罗拉多州的鲍尔航天技术公司研制；TIRS（全称：ThermalInfraredSensor，热红外传感器），由NASA的戈达德太空飞行中心研制。OLI陆地成像仪包括9个波段，空间分辨率为30米，其中包括一个15米的全色波段，成像宽幅为185x185km。OLI包括了ETM+传感器所有的波段，为了避免大气吸收特征，OLI对波段进行了重新调整，比较大的调整是OLIBand5(0.845–0.885μm)，排除了0.825μm处水2汽吸收特征；OLI全色波段Band8波段范围较窄，这种方式可以在全色图像上更好区分植被和无植被特征；此外，还有两个新增的波段：蓝色波段(band1;0.433–0.453μm)主要应用海岸带观测，短波红外波段(band9;1.360–1.390μm)包括水汽强吸收特征可用于云检测；近红外band5和短波红外band9与MODIS对应的波段接近。（2）波段设计OLI陆地成像仪ETM+序号波段(μm)空间分辨率(m)序号波段(μm)空间分辨率(m)1深蓝0.433–0.453302青0.450–0.515301蓝0.450–0.515303绿0.525–0.600302绿0.525–0.605304红0.630–0.680303红0.630–0.690305近红外0.845–0.885304近红外0.775–0.900306短波红外1.560–1.660305短波红外1.550–1.750307短波红外2.100–2.300307短波红外2.090–2.350308全0.500–0.680158全0.520–0.900159短波红外1.360–1.39030表2：TIRS载荷参数Band#中心波长(μm)最小波段边界(μm)最大波段边界(μm)空间分辨率(m)10热红外10.910.611.210011热红外12.011.512.51003.SPOT（1）、产品描述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。（2）、参数设计卫星名称SPOT4SPOT5Spot6发射日期1998年4月24日2002年5月4日2012年9月9日轨道形式太阳同步卫星太阳同步卫星太阳同步卫星轨道高度平均832公里695公里飞行周期101.4分钟影像幅宽60公里（正向扫描）80公里（侧向扫描）重访周期26天25天26天影像成图比例1:1000001:100001:10000空间分辨率全色影像:10m多光谱影像:20m属于低分辨率全色影像:2.5m多光谱影像:10m属于中分辨率全色影像:1.5m多光谱影像:6m属于高分辨率3全色波谱范围610-680nm490-690nm450-750nm多光谱波谱范围（四波段）绿500–590nm绿430–470nm蓝色450-520nm红610–680nm红490–610nm绿色530-590nm近红外780–890nm近红外610–680nm红色620-069nm短波红外1580–1750nm短波红外1580–1750nm近红外760-890nm4.CBERS（1）、产品描述中巴地球资源卫星是1988年中国和巴西两国政府联合议定书批准，由中、巴两国共同投资，联合研制的卫星（代号CBERS）。1999年10月14日，中巴地球资源卫星01星（CBERS-01）成功发射，在轨运行3年10个月；02星（CBERS-02）于2003年10月21日发射升空，目前仍在轨运行。（2）设计参数参数资源01资源02发射日期1999年10月14日2003年10月21日运行时间3年10个月仍然在轨轨道形式太阳同步回归冻结轨道轨道高度778公里降交点地方时10:30AM重访周期26天传感器CCD相机宽视场成像仪(WFI)红外多光谱扫描仪(IRMSS)空间分辨率19.5m258m波段67878m波段9156m辐射分辨率8bit8bit8bit光谱波谱范围10.45～0.52um100.63～0.69um60.50～0.90um20.52～0.59um110.77～0.89um71.55～1.75um30.63～0.69um82.08～2.35um40.77～0.89um910.4～12.5um50.51～0.73um影像幅宽113km890km119.5km5.MODIS（1）、产品介绍中分辨率成像光谱仪(MODerate-resolutionImagingSpectroradiometer)–MODIS，MODIS数据是TERRA、AQUA卫星上的中分辨率成象光谱仪获取的数据。MODIS遥感数据特点：MODIS数据主要有三个特点，其一，NASA对MODIS数据实行全世界免费接收的政策（TERRA卫星除MODIS外的其他传感器获取的数据均采取公开有偿接收和有偿使用的政策），这样的数据接收和使用政策对于目前我国大多数科学家来说是不可多得的、廉价并且实用的数据资源；其二，MODIS数据涉及波段范围广（36个波段）、数据分辨率比NOAA－AVHRR有较大的进展（250米、500米和1000米）(表1：MODIS技术指标表、4表2：MODIS波段分布特征、表3：MODIS波段分布特征－续）。这些数据均对地球科学的综合研究和对陆地、大气和海洋进行分门别类的研究有较高的实用价值；其三，TERRA和AQUA卫星都是太阳同步极轨卫星，TERRA在地方时上午过境，AQUA将在地方时下午过境。TERRA与AQUA上的MODIS数据在时间更新频率上相配合，加上晚间过境数据，对于接收MODIS数据来说，可以得到每天最少2次白天和2次黑夜更新数据。这样的数据更新频率，对实时地球观测和应急处理（例如森林和草原火灾监测和救灾）有较大的实用价值。MODIS将在以下几方面的全球变化观测研究中发挥重要作用：1、土地覆被变化和全球生产力研究--包括区域土地覆被的变化趋势和变化模式、生物多样性以及全球初级生产力；2、季节到年际气候预测--提高瞬时短期气候异常变化的时间和空间预报准确性；3、自然灾害--包括火灾、火山、洪涝和干旱等灾害的特征以及减灾研究，长期气候变化--决定长期气候变化及其趋势的机理和因素以及人类活动的影响研究；4、大气臭氧--监测大气臭氧的变化、诱因及其影响。（2）、参数设计项目指标轨道705公里，降轨上午10:30过境，升轨下午1:30过境，太阳同步，近极地园轨道扫描频率每分钟20.3转，与轨道垂直测绘带宽2330公里×10公里望远镜直径17.78厘米体积1.0米×1.6米×1.0米重量250公功耗225瓦数据率11兆比特/秒量化12比特空间分辨率250米、500米、1000米设计寿命5年（3）MODIS波段分布和主要应用：波段号主要应用分辨率波段宽度频谱强度要求的信噪比1植被叶绿素吸收2500.620-0.67021.81282云和植被覆盖变换2500.841-0.87624.72013土壤植被差异5000.459-0.47935.32434绿色植被5000.545-0.56529.02285叶面/树冠差异5001.230-0-1.2505.4746雪/云差异5001.628-1.6527.32757陆地和云的性质5002.105-2.1551.01108叶绿素10000.405-0.42044.98809叶绿素10000.438-0.44841.983810叶绿素10000.483-0.49332.180211叶绿素10000.526-0.53627.975412沉淀物10000.546-0.55621.0750513沉淀物，大气层10000.662-0.6729.591014叶绿素荧光10000.673-0.6838.7108715气溶胶性质10000.743-0.75310.258616气溶胶/大气层性质10000.862-0.8776.251617云/大气层性质10000.890-0.92010.016718云/大气层性质10000.931-0.9413.65719云/大气层性质10000.915-0.96515.025020洋面温度10003.660-3.8400.450.0521森林火灾/火山10003.929-3.9892.382.0022云/地表温度10003.929-3.9890.670.0723云/地表温度10004.020-4.0800.790.0724对流层温度/云片10004.433-4.4980.170.2525对流层温度/云片10004.482-4.5490.590.2526红外云探测10001.360-1.3906.0015027对流层中层湿度10006.535-6.8951.160.2528对流层中层湿度10007.175-7.4752.180.2529表面温度10008.400-8.7009.580.0530臭氧总量10009.580-9.8803.690.2531云/表面温度100010.780-11.2809.550.0532云高和表面温度100011.770-12.2708.940.0533云高和云片100013.185-13.4854.520.2534云高和云片100013.485-13.7853.760.2535云高和云片100013.785-14.0853.110.2536云高和云片100018.085-14.3852.080.356.HJ-1（1）、产品描述环境与灾害监测预报小卫星星座A、B星(HJ-1A/1B星)于2008年9月6日上午11点25分成功发射，HJ-1-A星搭载了CCD相机和超光谱成像仪（HSI），HJ-1-B星搭载了CCD相机和红外相机（IRS）。在HJ-1-A卫星和HJ-1-B卫星上均装载的两台CCD相机设计原理完全相同，以星下点对称放置，平分视场、并行观测，联合完成对地刈幅宽度为700公里、地面像元分辨率为30米、4个谱段的推扫成像。