1、第二章第二章 遥感成像原理与成像特征遥感成像原理与成像特征 沈焕锋 武汉大学 资环与环境科学学院 遥感制图遥感制图提提 纲纲主主动遥动遥感感与与被被动遥动遥感感遥遥感的主要成像手段感的主要成像手段 国内国内外外遥遥感感观测观测平台平台观测观测平台的平台的组网组网技技术术2356 遥遥感感卫卫星星运运行行轨轨道道1 遥遥感影像的分辨率感影像的分辨率4地球同步卫星：相对静止在赤道某一点上空，运行方向、速度与地球自转相同，静止卫星。太阳同步卫星：轨道近似穿越极地，通过地球上同一点上空的时间一致。遥感卫星轨道遥感卫星轨道提提 纲纲主主动遥动遥感感与与被被动遥动遥感感遥遥感的主要成像手段感的主要成像手段
2、 国内国内外外遥遥感感观测观测平台平台观测观测平台的平台的组网组网技技术术2356 遥遥感感卫卫星星运运行行轨轨道道1 遥遥感影像的分辨率感影像的分辨率4主动遥感主动遥感：探测探测仪器发出仪器发出特定波长的信号特定波长的信号，然后探然后探测被地面或大气反射到仪测被地面或大气反射到仪器的器的信号信号。大气大气主动遥感主动遥感被动遥感被动遥感：探测仪器获取探测仪器获取目标物体自身发射或是反目标物体自身发射或是反射来自自然辐射源的电磁射来自自然辐射源的电磁波信息的遥感系统波信息的遥感系统 。被动遥感被动遥感提提 纲纲主主动遥动遥感感与与被被动遥动遥感感遥遥感的主要成像手段感的主要成像手段 国内国内外
3、外遥遥感感观测观测平台平台观测观测平台的平台的组网组网技技术术2334 遥遥感感卫卫星星运运行行轨轨道道1 遥遥感影像的分辨率感影像的分辨率4遥感成像手段遥感成像手段遥感必须利用某种电磁波遥感必须利用某种电磁波优势优势: : 遥感成像手段遥感成像手段可见光与可见光与近红外遥感近红外遥感( (被动被动) )可获取真彩色影像可获取高空间分辨率影像 （全色波段）可直接反演多种物理参量不足不足: : 不能昼夜连续观测受天气条件影响大0.40um0.76um,0.76um3.0um反射能量反射能量遥感成像手段遥感成像手段可见光与近红外遥感可见光与近红外遥感GeoEye影像HJ-1影像遥感成像手段遥感成像
4、手段热红外遥感热红外遥感8um14um发射能量发射能量优势优势: : 全天时成像直接反演陆表温度不足不足: : 受天气条件限制 空间分辨率不高遥感成像手段遥感成像手段热红外遥感热红外遥感发射能量发射能量武汉市影像图热红外温度反演图遥感成像手段遥感成像手段微波遥感微波遥感0.8cm30cm优势优势: : 全天时、全天候具备一定的穿透能力不足不足: : 几何变形大相干斑现象严重主动（合成孔径雷达）被动（微波辐射计）遥感成像手段遥感成像手段微波遥感微波遥感地表形变遥感成像手段遥感成像手段激光雷达激光雷达优势优势: : 高精度高程信息（空）高精度大气信息（星、地）不足不足: : 高程测量卫星应用困难几
5、何、物理信息难以同时获取遥感成像手段遥感成像手段激光雷达遥感成像手段遥感成像手段激光雷达激光雷达提提 纲纲主主动遥动遥感感与与被被动遥动遥感感遥遥感的主要成像手段感的主要成像手段 国内国内外外遥遥感感观测观测平台平台观测观测平台的平台的组网组网技技术术2356 遥遥感感卫卫星星运运行行轨轨道道1 遥遥感影像的分辨率感影像的分辨率4空间分辨率空间分辨率 空间（地面）分辨率空间（地面）分辨率：是指传感器所能分辨的最小的目标大小，一般指影像中一个像素点所代表的目标实际范围的大小。空间分辨率空间分辨率空间分辨率空间分辨率北京故宫北京故宫_SPOT_2.5m北京故宫北京故宫_QuickBird_0.6m
6、卫星卫星 / / 传感器传感器地面分辨率地面分辨率 ( (全色全色 / / 多光谱多光谱) (m) (m) GeoeyeGeoeye WorldView-1 WorldView-1 0.410.410.50.5 QuickBirdQuickBird0.61/2.440.61/2.44 IKONOSIKONOS1 / 41 / 4 SPOT/HRVSPOT/HRV2.5 / 52.5 / 5 LandsatLandsat/ETM/ETM15 / 3015 / 30 LandsatLandsat/TM/TM3030 Terra/MODISTerra/MODIS250 - 1000250 - 100
7、0 NOAA/AVHRR NOAA/AVHRR 1100 1100空间分辨率空间分辨率GeoEye影像0.41米MODIS影像1000米空间分辨率空间分辨率空间分辨率空间分辨率p地面遥感p航空遥感 飞机 p航天遥感 卫星、航天飞机、飞船空间分辨率空间分辨率DMC航空遥感影像航空遥感影像时间分辨率时间分辨率时间分辨率时间分辨率是对同一地点进行重复观测的时间间隔，也可以称作重访周期。重访周期越短，时间分辨率越高。不同传感器的时间分辨率不同传感器的时间分辨率IKONOS重访周期为14天；SPOT/HRV重访周期为26天；Landsat/TM重访周期为16天；HJ-1A星重访周期为4天；Terra/M
8、ODIS重访周期为12天；QuickBird重访周期为 6天NOAA/AVHRR重访周期为12小时；影响因素：影响因素： 观测视角观测视角 卫星高度卫星高度 侧摆能力侧摆能力不同传感器的时间分辨率不同传感器的时间分辨率 2010-07-26 2010-07-28 2010-07-30 2010-07-31 2010-08-02 2010-08-03 2010-08-04 2010-08-05 2010-08-08 2010-08-10中国环境与灾害监测卫星影像中国环境与灾害监测卫星影像2004_07_052004_05_07不同时相影像的应用不同时相影像的应用雅典奥林匹克运动场雅典奥林匹克运动
9、场2004_4_192003_03_04北京奥运会拆迁情况监测北京奥运会拆迁情况监测不同时相影像的应用不同时相影像的应用地震前地震前地震后地震后2008_05_24不同时相影像的应用不同时相影像的应用映秀镇灾后重建映秀镇灾后重建2009_05_212010_04_27不同时相影像的应用不同时相影像的应用抚州临川区抚河干流唱凯堤监测抚州临川区抚河干流唱凯堤监测 不同时相影像的应用不同时相影像的应用甘肃舟曲县泥石流（甘肃舟曲县泥石流（2010-8-72010-8-7）1988年1991年1996年1998年2002年武汉市城市扩张分析武汉市城市扩张分析洪水淹没后的巴拉圭洪水淹没后的巴拉圭洪水淹没前
10、的巴拉圭洪水淹没前的巴拉圭全球NDVI(植被指数)多源遥感数据应用多源遥感数据应用光谱光谱分辨率分辨率红红绿绿蓝蓝光谱分辨率光谱分辨率：指传感器在接收目标辐射的波谱时能指传感器在接收目标辐射的波谱时能够够分辨的最小波长间隔。间隔愈小，分辨率越高。分辨的最小波长间隔。间隔愈小，分辨率越高。光谱光谱分辨率分辨率全色影像全色影像 一个波段一个波段多光谱影像多光谱影像 多于一个波段多于一个波段高光谱影像高光谱影像 上百个波段上百个波段超光谱影像超光谱影像 上千个波段上千个波段光谱光谱分辨率分辨率卫星/传感器波段范围 （ um ）卫星/传感器波段范围（ um ）卫星/传感器波段范围（um ）Landsa
11、t TM0.450.52（蓝）0.520.60（绿）0.630.69（红）0.760.90（近红外）1.550.75（中红外）10.412.4（热红外）2.052.35（中红外）MODIS0.6200.6700.8410.8760.4590.4790.5450.5651.2301.2501.6281.6522.1052.1550.4050.4200.4380.4480.4830.4930.5260.5360.5460.5560.6620.6720.6730.6830.7430.7530.8620.8770.8900.9200.9310.941MODIS0.9150.9653.6003.8403
12、.9293.9893.9293.9894.0204.0804.4334.4984.4824.5491.3601.3906.5356.8957.1757.4758.4008.7009.3809.80010.78011.28011.77012.27013.18513.48513.48513.78513.78514.08514.08514.385NOAA-AHRR0.580.68（红）0.721.10（近红外）3.553.93（热红外）10.311.3（热红外）11.312.5（热红外）SPOT-HRV0.500.59（绿）0.610.68（红）0.790.89（近红外）0.510.73（可见光）不
13、同多光谱传感器的光谱分辨率：不同多光谱传感器的光谱分辨率：光谱光谱分辨率分辨率AVIRISAVIRIS（可见光红外成像光谱仪（可见光红外成像光谱仪 ）：）：224224波段波段影像立方体影像立方体光谱曲线光谱曲线明矾石在不同传感器下的光谱曲线明矾石在不同传感器下的光谱曲线光谱光谱分辨率分辨率光谱光谱分辨率分辨率典型地物的典型地物的光谱特征光谱特征光谱光谱分辨率分辨率不同长势的松树光谱曲线 不同植物光谱曲线光谱光谱分辨率分辨率辐射分辨率辐射分辨率 在影像中表现为影像的灰度级：在影像中表现为影像的灰度级： 字节型字节型 整型整型 浮点型浮点型 双浮点型双浮点型辐射分辨率：辐射分辨率：是传感器接收地
14、面反射或发射信号时，能够分辨的最小辐射度差。遥感影像融合遥感影像融合 不同传感器的遥感影像数据在时间、空间和光谱方面差异很大，仅仅利用一种遥感影像数据难以满足应用要求，而多源遥感数据所提供的信息具有冗余性、互补性。 空空间间分辨率分辨率 时间时间分辨率分辨率 光光谱谱分辨率分辨率123相互制约影像融合（空间、光谱）影像融合（空间、光谱）低空间分辨率、低空间分辨率、高光谱分辨率高光谱分辨率高空间分辨率、高空间分辨率、低光谱分辨率低光谱分辨率高空间分辨率、高空间分辨率、高光谱分辨率高光谱分辨率影像融合（空间、光谱）影像融合（空间、光谱）98年长江洪水的遥感监测年长江洪水的遥感监测（雷达与（雷达与T
15、M影象的复合）影象的复合）影像融合（空间、时间）影像融合（空间、时间） MODIS 影像：影像： 28/12/2003, 30/12/2003, 01/01/2004, 04/01/2004, 06/01/2004 和和 08/01/2004. 影像融合（空间、时间）影像融合（空间、时间）影像超分辨率（空间、时间）影像超分辨率（空间、时间） 原始影像原始影像 融合影像融合影像对高时间、空间分辨率的期待对高时间、空间分辨率的期待3S （RS、GPS、GIS）集成视频）集成视频提提 纲纲主主动遥动遥感感与与被被动遥动遥感感遥遥感的主要成像手段感的主要成像手段 国内国内外外遥遥感感观测观测平台平台观
16、测观测平台的平台的组网组网技技术术2356 遥遥感感卫卫星星运运行行轨轨道道1 遥遥感影像的分辨率感影像的分辨率4国国外外主要主要卫星卫星遥感平台遥感平台 Landsat Landsat卫星卫星 EO-1 EO-1卫星卫星 SPOTSPOT卫星卫星 QuickBird QuickBird卫星卫星 GeoEye GeoEye卫星卫星 Terra Terra/Aqua/Aqua卫星卫星 CalipsoCalipso卫星卫星Landsat卫星卫星 陆地卫星陆地卫星LandsatLandsat，19721972年发射第一颗，已连续年发射第一颗，已连续3 38 8年为人类提供陆地卫星图像，共发射了年为人
17、类提供陆地卫星图像，共发射了7 7颗，颗，传感传感器器主要有主要有MSSMSS, ,TMTM, ,ETMETM。 陆地卫星的运行特点：陆地卫星的运行特点： （1 1）近极地、近圆形的轨道；）近极地、近圆形的轨道； （2 2）轨道与太阳同步）轨道与太阳同步； （3 3）轨道高度为轨道高度为700700900 km900 km； （4 4）运行周期为）运行周期为9999103 min/103 min/圈；圈； Landsat5Landsat参数参数卫星参数卫星参数发射时间发射时间周期周期波段波段传感器传感器运行情况运行情况Landsat-11972.7.23184MSS19781978退役退役La
18、ndsat-21975.1.12184MSS19761976年失年失灵灵,1980,1980年修年修复复,1982,1982退役退役Landsat-31978.3.5184MSS19831983退役退役Landsat-41982.7.16167MSS、TM19831983年年TMTM传感传感器失效器失效, ,退役退役Landsat-51984.3167MSS、TM在役服务在役服务Landsat-61993.1发射失败发射失败Landsat-71999.4.15168ETM2003.52003.5月出现月出现故障故障MSS数据获取原理图数据获取原理图MSSMSS数据是一种多光谱段光学数据是一种多
19、光谱段光学机械扫描仪所获得的机械扫描仪所获得的遥感数据遥感数据波段波段光谱段颜色光谱段颜色光谱分辨率（光谱分辨率（mm）空间分辨率空间分辨率（m m）4 4绿绿0.50.5- -0.60.6797979795 5红红0.60.6- -0.70.7797979796 6红近红外红近红外0.70.7- -0.80.8797979797 7近红外近红外0.80.8- -1.11.1797979798 8远红外远红外10.410.4- -12.612.6240240240240MSS的波谱段的波谱段注：注：1 1、MSS MSS 的第的第 4 4、5 5、6 6和和 7 7 波段在波段在Landsat
20、-4/5Landsat-4/5上上被重新编号为被重新编号为 1 1、2 2、3 3 和和4 4波段。波段。 2 2、MSS MSS 的第的第 8 8 波段仅在波段仅在 Landsat-3 Landsat-3上才有。上才有。 Landsat上的上的TM传感器传感器 TM TM数据是第二代多光谱段数据是第二代多光谱段光学光学机械扫描仪，是在机械扫描仪，是在MSSMSS基础上改进和发展而成的一种基础上改进和发展而成的一种遥感器。遥感器。 TM TM采取双向扫描，提高了采取双向扫描，提高了扫描效率，缩短了停顿时间，扫描效率，缩短了停顿时间，并提高了检测器的接收灵敏度。并提高了检测器的接收灵敏度。 ET
21、M+ ETM+数据是第三代推数据是第三代推帚式扫描仪，是在帚式扫描仪，是在TMTM基基础上改进和发展而成的础上改进和发展而成的一种遥感器。一种遥感器。TM和和ETM+的波谱段的波谱段波段波段光谱段颜色光谱段颜色光谱分辨率光谱分辨率（mm）星下点空间分辨率（星下点空间分辨率（m m）TMTMETM+ETM+1 1蓝绿波段蓝绿波段0.450.45- -0.520.5230303030303030302 2绿红波段绿红波段0.520.52- -0.600.6030303030303030303 3红波段红波段0.630.63- -0.690.6930303030303030304 4近红外波段近红外
22、波段0.760.76- -0.900.9030303030303030305 5近红外波段近红外波段1.551.55- -1.751.7530303030303030306 6热红外波段热红外波段10.410.4- -12.512.512012012120 0606060607 7近红外波段近红外波段2.082.08- -2.352.3530303030303030308 8全色波段全色波段0.520.52- -0.900.90- -15151515TM影像影像武汉地区的影像，由武汉地区的影像，由TM3TM3、2 2、1 1波段合成波段合成EO-1卫星卫星 EO-1EO-1是为接替是为接替LA
23、NDSAT 7 LANDSAT 7 于于20002000发射发射的一的一颗颗新型地球观新型地球观测卫星，是一颗实验性的高测卫星，是一颗实验性的高光谱星载卫星光谱星载卫星，。 传感器：传感器： 1 1、 高级陆地成像仪高级陆地成像仪ALIALI 2 2、 LEISALEISA大气校正仪大气校正仪LACLAC 3 3、 高光谱高光谱仪仪 HYPERIONHYPERION第一颗也是最具代表性的高光谱卫星第一颗也是最具代表性的高光谱卫星共计共计242个波段，空间分辨率：个波段，空间分辨率：30m30mSPOT卫星卫星 法国法国SPOTSPOT：一共发射一共发射5 5颗卫星。颗卫星。 主要成像系统：主要
24、成像系统： （1 1）HRVHRV、HRGHRG：高分辨率几何：高分辨率几何成像装置成像装置 （2 2）HRSHRS：立体成像仪（立体成像仪（测绘卫测绘卫星星） （3 3）VGTVGT：植被探测仪植被探测仪 应用最广泛的测绘卫星应用最广泛的测绘卫星SPOT卫星卫星轨道高度轨道高度832 km832 km轨道倾角轨道倾角98.798.7运行一圈的周期运行一圈的周期101.46 min101.46 min日绕总圈数日绕总圈数14.1914.19圈圈重复周期重复周期26 d26 d降交点地方太阳时降交点地方太阳时10:30(10:30(15min)15min)HRVHRV地面扫描宽度地面扫描宽度60
25、 km60 km舷向每行像元数舷向每行像元数3000/6000 3000/6000 个个SPOT传感器传感器HRVHRV是推帚式扫描仪。是推帚式扫描仪。探测元件为探测元件为4 4根平行的根平行的CCDCCD线列，每根探线列，每根探测一个波段，每线含测一个波段，每线含3 0003 000（HRV1HRV13 3）或或6 0006 000（PANPAN波段）个波段）个CCDCCD元件。元件。光谱段（光谱段（mm）光谱特性光谱特性分辨率分辨率(m)(m) 0.50 0.50- -0.590.59绿绿2020 0.61 0.61- -0.680.68红红2020 0.79 0.79- -0.890.8
26、9近红外近红外2020 0.51 0.51- -0.730.73绿绿- -红全波段红全波段1010HRV的波谱段的波谱段光谱段（光谱段（m)m)光谱特性光谱特性分辨率分辨率(m)(m)0.500.50- -0.580.58绿绿10100.610.61- -0.670.67红红10100.780.78- -0.890.89近红外近红外10100.490.49- -0.7150.715全色全色波段波段5 5SPOTSPOT卫星卫星2.5HRGHRS北京故宫北京故宫_SPOT_2.5mSPOTSPOT卫星卫星QuickBirdQuickBird卫星卫星高分辨率的商业卫星，高分辨率的商业卫星，具有高地
27、理定位精度，具有高地理定位精度，海量星上存储。海量星上存储。卫星轨道高度卫星轨道高度450km,450km,倾角倾角9898, ,卫星重访周卫星重访周期期1 16 6天天（与纬度有（与纬度有关）。关）。传感器为推扫式成像传感器为推扫式成像扫描仪。扫描仪。第一颗空间分辨率低于第一颗空间分辨率低于1m1m的民用卫星（的民用卫星（20012001年发射）年发射）QuickBirdQuickBird数据的波谱段数据的波谱段光谱段颜色光谱段颜色波段范围波段范围/(m)/(m)分辨率分辨率(m)(m)蓝绿波段蓝绿波段0.450.45- -0.520.522.442.44绿红波段绿红波段0.520.52-
28、-0.600.602.442.44红波段红波段0.630.63- -0.690.692.442.44近红外波段近红外波段0.760.76- -0.900.902.442.44全色波段全色波段0.450.45- -0.900.900.610.61QuickBirdQuickBird影像图影像图图中影像分辨率为图中影像分辨率为0.6m0.6mGeoEye-1GeoEye-1卫星卫星 高分辨率：全色影像分辨高分辨率：全色影像分辨率率0.410.41米，多光谱影像分米，多光谱影像分辨率辨率1.651.65米，定位精度达米，定位精度达到到3 3米米，20092009年发射。年发射。 大规模测图能力：每天
29、采大规模测图能力：每天采集近集近7070万平方公里的全色万平方公里的全色影像数据或近影像数据或近3535万平方公万平方公里的全色融合影像数据里的全色融合影像数据 重访周期短：重访周期短：3 3天时间内天时间内重访地球任一点进行观测重访地球任一点进行观测空间分辨率最高的民用卫星空间分辨率最高的民用卫星GeoEye-1影像参数影像参数相机模式相机模式全色和多光谱同时（全色融合）全色和多光谱同时（全色融合） 单全色单全色 单多光谱单多光谱分辨率分辨率星下点全色：星下点全色：0.410.41；侧视；侧视2828全色：全色：0.5m0.5m；星下点多光谱：；星下点多光谱：1.65m1.65m波长波长全色
30、：全色：450nm450nm- -800nm800nm多光谱多光谱蓝：蓝：450 nm450 nm- -510nm510nm绿：绿：510 nm510 nm- -80nm80nm红：红：655655- -nmnm- -690nm690nm近红外：近红外：780nm780nm- -920nm920nm定位精度定位精度（无控制点）（无控制点）立体立体 CE90: CE90: 4m4m；LE90LE90：6m6m单片单片 CE90 CE90：5m5m重访周期重访周期2-32-3天天单片影像日单片影像日获取能力获取能力全色：近全色：近700,000k700,000k/ /天天全色融合：近全色融合：近3
31、50,000k350,000k/ /天天GeoEye-1卫星影像卫星影像墨西哥湾，橙红色为泄露的石油墨西哥湾，橙红色为泄露的石油TerraAqua卫星卫星 TerraTerra、AquaAqua沿地球近极地轨道沿地球近极地轨道航行，轨道高度是航行，轨道高度是705km705km，TerraTerra为上午星，为上午星，AquaAqua为下午星。为下午星。 传感器：传感器： 1 1、云与地球辐射能量系统、云与地球辐射能量系统CERESCERES 2 2、中分辨率成像光谱仪、中分辨率成像光谱仪MODISMODIS 3 3、多角度成像光谱仪、多角度成像光谱仪MISRMISR 4 4、星载、星载辐射辐
32、射计计ASTERASTER 5 5、流层污染测量仪、流层污染测量仪MOPITTMOPITTMODIS传感器参数传感器参数p轨道与倾角：轨道与倾角：705705公里，太阳同步，近极地园轨道公里，太阳同步，近极地园轨道p扫描频率：扫描频率：20.320.3转转/ /分钟，与轨道垂直分钟，与轨道垂直p扫描测绘宽带：扫描测绘宽带：2330km2330kmp扫描角度：扫描角度：5555p成像周期：成像周期：1/21/2天天p波段：波段：3636个个p空间分辨率：空间分辨率：250m250m（1-21-2波段），波段），500m500m（3-73-7波波段），段），1000m1000m（8-368-36波
33、段）波段）MODISMODIS是在大尺度陆表监测方面应用最为广泛的遥感数据是在大尺度陆表监测方面应用最为广泛的遥感数据MODIS影像影像 大西洋的飓风大西洋的飓风 分辨率：分辨率：500m500mCalipso卫星卫星 其上安装其上安装3 3台仪器，其台仪器，其中最主要的是中最主要的是3 3通道激通道激光测距仪光测距仪，即即主动式主动式的的激光雷达激光雷达。 主要用于研究云层和主要用于研究云层和气溶胶的形成、演变、气溶胶的形成、演变、互动，以及对地球空互动，以及对地球空气质量、气象、和气气质量、气象、和气候的影响。候的影响。目前唯一的载有激光雷达传感器的卫星目前唯一的载有激光雷达传感器的卫星C
34、OSMO-COSMO-SkyMedSkyMed卫星卫星 COSMO-SkyMed是意大利航天局和意大利国防部共同研发，是一个军民两用的对地观测系统，能够在任何气象条件下日夜观测地球。 全球第一颗分辨率高达全球第一颗分辨率高达1 1米的雷达卫星米的雷达卫星国内主要遥感平台国内主要遥感平台 风云系类卫星风云系类卫星 海洋系类卫星海洋系类卫星 中巴资源系类卫星中巴资源系类卫星 环境小卫星星座环境小卫星星座 测绘卫星测绘卫星 资源资源3 3号号风云系类卫星风云系类卫星业务业务卫星卫星FY-1FY-1第一代极轨气象卫星第一代极轨气象卫星，以三轴稳定方式对地观测。目，以三轴稳定方式对地观测。目前为止该系列
35、气象卫星已发射了四颗，分别是前为止该系列气象卫星已发射了四颗，分别是FY-FY-1A/1B/1C/1D,1A/1B/1C/1D,其中其中FY-1AFY-1A和和FY-1BFY-1B为试验卫星，为试验卫星，FY-1CFY-1C和和FY-1DFY-1D为业务卫星。为业务卫星。FY-2FY-2第一代第一代静止气象卫星静止气象卫星，以自旋稳定方式观测地球。每，以自旋稳定方式观测地球。每小时或每半小时获取一次对地观测的可见光，红外与小时或每半小时获取一次对地观测的可见光，红外与水汽云图。该系中水汽云图。该系中FY-2AFY-2A和和FY-2BFY-2B属于试验卫星，属于试验卫星，FY-2 FY-2 03
36、03星失败，星失败，FY-2CFY-2C和和FY-2DFY-2D已投入业务运行。已投入业务运行。FY-3FY-3第二代极轨气象卫星第二代极轨气象卫星，以三轴稳定方式对地观测，可，以三轴稳定方式对地观测，可实现全球、全天候、多光谱、三维、定量对地观测。实现全球、全天候、多光谱、三维、定量对地观测。FY-3(01FY-3(01批批) )为试验星，共两颗，为试验星，共两颗，A A星于星于20082008年年5 5月月2727日日发射。发射。研制研制卫星卫星FY-4FY-4第二代静止气象卫星第二代静止气象卫星，用于获取高质量的多信道地球用于获取高质量的多信道地球图像，大气温度、湿度的垂直分布、臭氧总含
37、量、气图像，大气温度、湿度的垂直分布、臭氧总含量、气溶胶、土壤温度和植被等环境参数，并可对卫星轨道溶胶、土壤温度和植被等环境参数，并可对卫星轨道高度的空间进行监测。高度的空间进行监测。风云系类卫星风云系类卫星海洋一号（海洋一号（HY-1AHY-1A）卫星于）卫星于20022002年年5 5月月1515日发射日发射, ,是是中国第一颗用于海洋水色探测的试验型业务卫星。中国第一颗用于海洋水色探测的试验型业务卫星。星上装载一台十波段的海洋水色扫描仪星上装载一台十波段的海洋水色扫描仪、一台是一台是四波段的四波段的CCDCCD成像仪成像仪. .HY-1BHY-1B于于20072007年年4 4月月111
38、1日发射日发射, ,是是HY-1AHY-1A的后续星的后续星。该卫星在该卫星在HY-1AHY-1A基础上研制，其观测能力和探测精基础上研制，其观测能力和探测精度进一步增强和提高。度进一步增强和提高。海洋系类卫星海洋系类卫星海洋系类卫星海洋系类卫星中巴资源系类卫星中巴资源系类卫星CBERS-1/02CBERS-1/02星特性星特性轨道：太阳同步回归冻结轨道轨道：太阳同步回归冻结轨道平均高度：平均高度：778778公里公里降交点地方时：降交点地方时：10:3010:30回归周期：回归周期：2626天天平均节点周期：平均节点周期：100.26 100.26 分钟分钟每日圈数：每日圈数：14+9/26
39、14+9/26相邻轨道间距离：相邻轨道间距离：107.4107.4公里公里相邻轨道间隔时间：相邻轨道间隔时间：3 3天天中巴资源系类卫星中巴资源系类卫星传感器名称CCD相机宽视场成像仪 (WFI)红外多光谱扫描仪 (IRMSS)传感器类型推扫式推扫式（分立相机）振荡扫描式（前向和反向）可见/近红外波段1：0.450.52微米2：0.520.59微米3：0.630.69微米4：0.770.89微米5：0.510.73微米10：0.630.69微米11：0.770.89微米6：0.500.90微米短波红外波段无无7：1.551.75微米8：2.082.35微米热红外波段无无9：10.412.5微米
40、辐射量化8bit8bit8bit扫描带宽113公里890公里119.5公里每波段象元数5812象元3456象元波段6、7、8：1536象元波段9：768象元空间分辨率（星下点）空间分辨率（星下点）19.5米米258米米波段波段6、7、8：78米米波段波段9：156米米具有侧视功能? 有（-32+32）无无视场角8.3259.68.80CBERS-1/02卫星卫星中巴资源系类卫星中巴资源系类卫星平台平台有效载荷有效载荷波段波段号号光谱范围光谱范围( (mm) )分辨率分辨率幅宽幅宽( (k km)m)侧摆能侧摆能力力重访时重访时间间数传率数传率(Mbps)(Mbps)CBERS-CBERS-02
41、B02BCCDCCD相机相机B01B010.450.450.520.52202011311332322626106106B02B020.520.520.590.592020B03B030.630.630.690.692020B04B040.770.770.890.892020B05B050.510.510.730.732020高分相机高分相机(HR)(HR)B06B060.50.50.80.82.362.362727无无1041046060宽视场成像宽视场成像仪仪(WFI)(WFI)B07B070.630.630.690.69258258890890无无5 51.11.1CBERS-02B：我
42、国空间分辨率最高的民用卫星：我国空间分辨率最高的民用卫星中巴资源系类卫星中巴资源系类卫星CBERS 02B 首都机场首都机场 环境与灾害监测小环境与灾害监测小卫星星座卫星星座平台平台有效载荷有效载荷波段号波段号光谱范围光谱范围( ( m)m)空间分辨率空间分辨率(m)(m)重访时重访时间间( (天天) )HJ-1AHJ-1A星星CCDCCD相机相机1 10.43-0.520.43-0.5230304 42 20.52-0.600.52-0.6030303 30.63-0.690.63-0.6930304 40.76-0.900.76-0.903030高光谱成像仪高光谱成像仪0.45-0.950
43、.45-0.95（110-128110-128个谱段）个谱段）1001004 4HJ-1BHJ-1B星星CCDCCD相机相机1 10.43-0.520.43-0.5230304 42 20.52-0.600.52-0.6030303 30.63-0.690.63-0.6930304 40.76-0.900.76-0.903030红外多光谱相机红外多光谱相机5 50.75-1.100.75-1.10150150（近红（近红外）外）4 46 61.55-1.751.55-1.757 73.50-3.903.50-3.908 810.5-12.510.5-12.5300300环境小卫星星座环境小卫星
44、星座洞庭湖洞庭湖-HJ-HJ星数据星数据 太湖太湖-HJ-HJ星数据星数据 环境小卫星星座环境小卫星星座 2010-07-26 2010-07-28 2010-07-30 2010-07-31 2010-08-02 2010-08-03 2010-08-04 2010-08-05 2010-08-08 2010-08-10中国环境与灾害监测卫星影像中国环境与灾害监测卫星影像测绘卫星测绘卫星- -资源资源3 3号号配置四台相机：配置四台相机： （1 1）1 1台地面分辨率优于台地面分辨率优于2.52.5米的米的正视正视全色全色TDI CCDTDI CCD相机；相机； （2 2）2 2台地面分辨率
45、优于台地面分辨率优于4 4米的米的前视、后视前视、后视全色全色TDI CCDTDI CCD相机；相机； （3 3）1 1台地面分辨率优于台地面分辨率优于1010米的正视米的正视多光谱相机多光谱相机。 测绘卫星测绘卫星- -资源资源3 3号号测绘卫星测绘卫星- -资源资源3 3号号提提 纲纲主主动遥动遥感感与与被被动遥动遥感感遥遥感的主要成像手段感的主要成像手段 国内国内外外遥遥感感观测观测平台平台观测观测平台的平台的组网组网技技术术2334 遥遥感感卫卫星星运运行行轨轨道道1 遥遥感影像的分辨率感影像的分辨率4对地观测技术现状对地观测技术现状地球陆表事件地球陆表事件对地球陆表事件，监测不同步、
46、不全面、不连续地面传感器：本世纪将达到地面传感器：本世纪将达到上上百万百万个个在轨运行卫星：美国在轨运行卫星：美国160多颗，多颗，我国到我国到2020 预计预计80多颗多颗航空观测平台：无人机、飞艇、航空观测平台：无人机、飞艇、气球等日益增多气球等日益增多观测平台缺乏有效关联A-TrainA-Train轨道列车轨道列车美国国家航空航天局美国国家航空航天局(NASA)，以多卫星的编队组合方式飞行，以多卫星的编队组合方式飞行,实现多平台、多传感器、多谱段的协同对地观测。实现多平台、多传感器、多谱段的协同对地观测。对地观测传感网对地观测传感网 Nature（vol.440, 2006）杂志发表封面
47、论文指出，传感网（Sensor Webs）是2020年的计算远景，它是一个触及现实世界的信息科学，将是下一个科技前沿。 NASA Sensor Web概念图 航天卫星观测平台航天卫星观测平台地面观测平台地面观测平台航空观测平台航空观测平台服务中心服务中心空天地一体化对地观测传感网水体污染水体污染事件感知事件感知局部离散观测数据局部离散观测数据协同观测协同观测全局连续观测数据全局连续观测数据高效处理高效处理点面数据同化与提取点面数据同化与提取决策支持决策支持辅助决策与事件预警辅助决策与事件预警协同观测系统协同观测系统地表形变地表形变大气监测大气监测水利水利污染程度污染程度变化信息变化信息事件事件任务任务观测观测数据数据处理处理决策决策聚焦服务聚焦服务水体监测水体监测大气大气水体水体地表地表聚聚焦焦服服务务总结与思考总结与思考 思考： 对同一卫星传感器而言，地球上不同地理位置对应的时间分辨率是否相同？水质监测、战场损伤评估分别对哪种分辨率有较高的要求？进行城市热岛、东湖水叶绿素含量反演研究分别应选择什么波段的遥感数据？对地观测传感网与无线传感器网络的区别？谢谢！授课完毕授课完毕
