空间技术在环境保护领域中应用的战略思考-遥感学报.DOC

修 改 说 明 《遥感学报》编辑部： 收到“环境一号卫星及其在国家环境监测中的应用”一文修改意见后，我们按照修改意见进行了认真修改： 增加了数据应用实例，并对数据质量进行了深入分析，得出了具体的评价结论； 从业务应用方案和应用实例等方面进一步反映了应用潜力； 对产品方案进行了简化，并对文字进行了压缩，进一步梳理了内容，突出了重点。 问题与建议： 审稿意见认为本文属综述与评论类文章，作者建议可否能按“环境遥感监测”专题或遥感技术类文章对待。 因为本文内容主要是环境一号卫星主要技术性能（研究结果）、数据质量分析研究，环境遥感监测国家业务需求研究、基于环境一号卫星的遥感业务方案研究、数据产品定义研究、基于所研究环境遥感模型方法的应用实例。这些都是作者直接开展的技术研究工作。 致礼。 作者：王桥 2009年9月27日 环境一号卫星及其在国家环境监测中的应用 王 桥 吴传庆 （环境保护部卫星环境应用中心） 摘要：本文在介绍中国环境一号卫星及主要技术性能的基础上，分析了环境一号卫星的数据质量，研究了国家环境遥感监测的业务需求，设计了基于环境一号卫星的国家环境遥感监测业务方案，并给出了应用实例。 1 环境一号卫星概况 1.1 环境一号卫星系统 中国政府高度重视卫星遥感技术在环境监测中的应用，2008年中高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率、宽观测带宽性能，能综合运用可见光、红外与微波遥感等观测能力的环境遥感监全天候、全天时动态监测。 1.2 环境一号卫星有效载荷 环境一号卫星有效载荷包括宽覆盖多光谱可见光相机、超光谱成像仪、红外相机、S-波段合成孔径雷达 表1 覆盖多光谱可见光相机主要技术指标 指标 性 能 幅宽（km） 360（2台组合≥700km） 星下点地面像元分辨率（m） 30 谱段（μm） 0.43～0.52 0.52～0.60 0.63～0.69 0.76～0.90 系统各谱段全视场的MTF ≥0.20 ≥0.20 ≥0.20 ≥0.14 动态范围[W/(m2Srμm)] 316/197 334/195 246/145 246/163 信噪比（S/N） ≥48dB 增益控制 每个谱段设置2档增益控制，各谱段分别可调 中心像元配准精度 ±0.3像元 量化值（bit） 8 定标精度 相对定标精度5％，绝对定标精度10％ 表2 超光谱成像仪主要技术指标 指标 性 能 幅宽（km） ≥ 50 工作谱段（μm） 0.45～0.95 平均光谱分辨率（nm） 5 地面分辨率（m） 100 侧向可视视场角 ±30o 谱段数 110～128 输出信号量化（bit） 12 系统信噪比（S/N） 0.45～0.95μm间，S/N：50～100 动态范围 134 W/(m2Srμm) 系统MTF ≥0.2 辐射定标精度 相对定标精度5％，绝对定标精度10％ 表3 红外相机主要技术指标 指标 性能 幅宽（km） 720 星下点地面像元分辨率 300m(10.5～12.5μm)，150m（其他谱段） 谱段（μm） 0.75～1.10 1.5～1.75 3.50～3.90 10.5～12.5 MTF ≥0.28 ≥0.27 ≥0.26 ≥0.25 辐射分辨率NeΔρ或NEΔT 0.5% 0.5% ≤1K(@400K) ≤1K(@300K) 谱段 辐射景 最大值 9.32mW/(cm2·Sr) 0.89mW/(cm2Sr) 500K 340K 最小值 300K 200K 定标精度 地面相对定标精度5％ 绝对定标精度10％ 星上定标精度2K 配准精度 ±0.3像元 量化比特数（bit） 10 表4 S-波段合成孔径雷达主要技术指标 指标 性 能 极化方式 垂直发射-垂直接收（VV） 谱段 S波段 分辨率/幅宽 SCAN模式：15 ～25m/95km～105Km（距离向4视,方位向单视）, 条带模式：4m ～6m/35～40Km(单视) 辐射分辨率 3dB 最小有效散射面积(0 -18dB 辐射稳定度 单景内 ≤ 0.6dB 动态范围 ≥ 30dB BAQ量化值 3bit 2 环境一号卫星数据及其质量分析 2.1 环境一号卫星数据举例 环境一号A/B卫星发射后，环境保护部卫星中心立即开展了数据处理和应用评价工作，图2、图3、图4给出了对环境一号卫星第一批CCD、红外和超光谱数据处理的结果，可真实的反映环境一号卫星数据在环境地物光谱特征、纹理特征和几何特征方面的基本状况。 图2 环境一号卫星CCD相机数据举例 图3 环境一号卫星红外