21世纪初对地观测卫星的发展与创新模式.pdfVIP

21世纪初对地观测卫星的发展：币flfitJ新模式 王景泉 孙蕴兰 (五院五一二所) (五院五零一部) 摘要：随着国民经济的快速发展，空闻系统对地现-剽对资源、环境，各行各业的 规划越来越有关不可替代的作用．本文重点分析了谊领域2I世纪初的发展趋势，新 的应用模式，概括了适应未来应用需求的综合性．集成化发展创新思路． 关供词：观测卫星集成信息网 1．民用遥感卫星技术 民用遥感卫星是继通信广播卫星后，有望进入商业市场的另一大卫星领域，但其公用性和 社会化的特点，使其商业化历程仍很艰难。 由于遥感卫星能大范围、高时效、连续观测地球表面和大气层，在国民经济建设和科技进 步中的作用越来越重要，各国发展的势头有增无减．主要发展趋势表现为： I．1将地球作为一个整体系统，进行环境、地球资源等综台观测 这种发展趋势决定了卫星信息必须“全面、综合”，获取、处理信息必须“快”。由此引出 的发展特点是：不管大卫星还是小卫星，都要组成星座，以最大可能地缩短重访周期；目前仍 以极轨和中倾角轨道为主，未来将向低轨道和地球静止轨道延伸；有效载荷品种从可见光、中、 热红外、微波向超光谱、多频多极化SAR扩展。 美国除陆地卫星外，正在实施大规模“地球使命”(岍PE)计划，第一阶段研制称为“地球 观铡．耵PE第二阶段计划研制5颗静止轨道卫星．以实现综合观测。 1．2根据复杂的地球环境和观铡对象，进行多种有效载荷科学配置，综合利用。 民用遥感卫星的有效载荷十分复杂．种类繁多，而且需进行科学有机配置，方能对地球环 境整体实现综合观测．仅EOS卫星．有效载荷就有20多种．这些有效载荷优化配置后，在几 何分辨率、光谱和辐射分辨率等方面，能达到较高性能。 (1)民用遥感与军用侦察卫星几何分辨的差异越来越模糊 城镇规划、测绘、工程、交通运输等行业对卫星遥感信息的几何分辨率需求越来越高，目 前已达到l-以下，这就是为什么美国商业公司争相开发高分辨率商业遥感卫星的原因，从几 何分辨率的要求看．这种卫星几何分辨率与军用卫星几何分辨率的差异在逐渐缩小，精细观测 在国民经济建设上应用前景广阔。 棚S (2)光谱、辐射分辨率越来越高 资源调查、农作物长势、病虫害、土壤状况、地质勘查等领域，对光谱分辨率要求越来越 高．将从um级的多光谱向HID级超光谱发展。 海洋观测、火灾、水灾、地震等自然灾害、环境污染等领域对辐射分辨率要求也越来越高， 要求对各种辐射计、散射计、高度计以及合成孔径雷达技术不断改进． 1．3 民用遥测卫星的重访周期不仅要求几天、几小时、甚至要求连续观测 (1)几天到几小时的重复观测周期 全球辐射过程、大气与海洋、陆地间相互作用、太尺度植物生长、自然和人为污染以及SAR 的某些应用．重访周期要求低一些．一般几天到几周。 (2)几小时到一天的重访周期 海面温度．不同尺度海况预报，大气温度、压力、水气、地球辐射收支、灾害监测等要求 这种重访周期。 (3)要求连续的相干性观测领域 雪、冰的发现与测绘，海况和污染监测．海洋运输．农业、林业监视、土壤状况和大尺度 作物生长、她质和矿物资源等要求连续的相干性观测。 可见民用遥感卫星是一种涉及科学技术异常复杂、应用领域繁多的卫星．发射需求广泛而 迫切．是需要国家投入资金支持的卫星领域． 天基综合信息网的应用前景 2．1构造数字地球需要天基信息网 数字地球是把整个地球信息化，即把地球上每一点的所有信息，依据地理坐标，构造成既 有空问维又有时间维的全球信息模型，并将其数字化。使人们快速、准确地了解、利用和保护 人类赖以生存的地球。由于数字地球能够提供土地利用、矿产资源、农业、水利、交通、能源、 环境与灾害、人口与资源、发展与生态等众多信息，因而将成为信息社会和知识经济的主体与 核心． 效字地球的实现，首先对卫星遥感和卫星通信、卫星导航定位等提出了迫切需求。为此美 国副总统戈尔宣布了“努力开发一个分辨率为lm的数字地球”的目标，它大大激发了美国l∞ 分辨率商业遥感卫星系统的开发热潮。如果美国实现了1-分辨率的数字地球．无疑会对世界 各国政治、军事、经济等情况了如指掌。 这种多要素构成