第8章卫星遥感及其影像..doc

目 录 第8章 卫星遥感及其影像 1 §8.1 卫星遥感技术系统简介 1 8.1.1 遥感测试系统 1 8.1.2 星载系统 2 8.1.3 地面控制——处理系统 3 §8.2 Landsat卫星及其影像 5 8.2.1 Landsat的运行特征 6 8.2.2 Landsat图像的空间信息 8 8.2.3 Landsat图像的光谱特性 12 §8.3 SPOT卫星及其影像 14 8.3.1 SPOT的轨道特征 14 8.3.2 SPOT的成像方式 15 8.3.3 SPOT的影像特征 17 §8.4 CBERS卫星及其影像 19 8.4.1 CBERS的遥感系统 19 8.4.2 CBERS的传感器 20 8.4.3 CBERS卫星图像的特点 20 §8.5 气象卫星 21 8.5.1 静止轨道气象卫星 22 8.5.2 极地轨道气象卫星 24 8.5.3 中国气象卫星 26 §8.6 新型遥感卫星简介 28 8.6.1 高空间分辨率卫星及其影像 28 8.6.2 高光谱分辨率卫星及其影像 32 附录 遥感卫星一览表 40 第8章 卫星遥感及其影像 1957年前苏联成功发射第一颗人造地球卫星，标志着人类进入了航天遥感时代。到目前为止，包括中国在内的十几个国家已经向宇宙空间发射了数千颗人造卫星，它们广泛应用于军事、通讯、教育、导航、天文和地球资源观测等领域，其中地球资源观测卫星遥感体系由气象卫星、海洋卫星和陆地卫星等组成。 §8.1 卫星遥感技术系统简介 卫星遥感技术系统大致包括遥感测试系统、星载系统和地面控制—处理系统三个子系统。遥感测试系统是卫星遥感技术系统的基础，主要进行地物波谱和传感器工作波段的研究，新型传感器的研制试验，遥感数据辐射校正及综合光谱信息研究等；星载系统包括遥感卫星平台及传感器是遥感信息获取的重要组成部分；地面控制——处理系统是整个卫星遥感技术系统的核心，负责监测卫星的工作状况，及时向卫星发送各种指令，指挥星体和传感器的工作，并负责数据的接收和处理。图8-1是卫星遥感技术系统示意图。本节主要以美国的Landsat遥感卫星为例，介绍卫星遥感技术系统。 图8-1 卫星遥感技术系统 8.1.1 遥感测试系统 遥感测试系统主要为基础研究测试和应用研究工作，除星体、传感器、发射、测控、通讯等方面的基础研究外，还有四个方面的研究：1）进行卫星和航空遥感的模拟试验；2）试验遥感仪器设备的性能；3）地物波谱特性；4）遥感图像解译和应用。 为完成上述研究任务，必须建立一定数量的具有一定代表性的遥感试验区，以便进行遥感模拟试验，检验各种仪器、设备的性能，通过地物波谱特性的研究为解译、识别和应用提供依据，并为图像的处理提供参量。试验区有大小类型，满足某方面需要的基本试验区，一般面积较小，几十km2左右；满足多学科、多专业和多要素试验的综合试验区，面积较大，1万km2到数万km2。美国洛杉矶试验区为一个典型的遥感综合试验区，面积达6万km2，由三个分区组成；海拔高度1400~4300m，地貌类型齐全，包括山脉、丘陵、谷地、平原等；具备从半干旱气候到高山型气候的各类气候条件；植被覆盖面积占三分之一，类型多样，具有从平原植被到高山垂直分布植被带的各种类型；土壤类型比较全面；地质条件复杂、齐全，基本上包含了个地质年代的岩层和各类地质构造特征。美国在本土和巴西、墨西哥也设立了类似的试验区。Landsat卫星的传感器MSS四个波段就是在试验区进行大量深入的研究和观测，掌握了不同气候环境条件下各种地物的波谱特性，并进行了许多模拟试验，才最终选择和确定的。 除了试验区的基础研究外，还可以建立观测点、观测站或遥测数据收集站，可自动观测收集温度、湿度、雨量、风速等环境数据，并发送给卫星，为遥感图像的分析处理和校正提供参考和依据。 我国遥感中心研究发展部于1985年在唐山建立了综合试验基地，主要任务是高空机载遥感实用系统的各项实验研究，我国资源卫星研制、发射和运行各阶段各项实验研究，地物波谱特性的各项实验研究，及在此基础上开展传感器最佳工作波段选择，卫星传感器地面辐射校准方法，模拟数据生成和处理评价技术，遥感应用示范研究。我国除唐山基地外，还有长春静月潭、山东禹城、江苏宁芜、广东珠海及新疆阜康等试验区。 8.1.2 星载系统 星载系统是卫星遥感的核心部件，按照控制系统的指令进行工作，主要接收来自地面各种地物的电磁辐射信息，同时收集各地面数据收集站发送的信息，然后将这两种信息再发回地面数据接收站。星载系统主要包括服务系统和有效载荷两 1 平台服务系统 不同类型的星体采取不同方式控制自身的空间姿态，由测量、控制和执行等三类设备组成。 主要是接收地面指令，安排播发遥感数据，以及保证星