1、第二章第二章 遥感信息源遥感信息源遥感地学分析遥感地学分析内容提要n2.1 遥感信息源的特征与评价n2.2 遥感传感器n2.3 常用遥感系统q2.3.1 卫星遥感系统q2.3.2 航空遥感系统q2.3.3 地面遥感数据采集系统2.1 遥感信息源的特征与评价2.1.1 遥感信息源的综合特征q1、多源性多平台多波段多视场2.1.1 遥感信息源的综合特征2.1.1 遥感信息源的综合特征热红外图像热红外图像2.1.1 遥感信息源的综合特征l2、空间宏观性遥感影像覆盖范围大、视野广，具有概括性l3、遥感信息的时间性瞬时特征时效性重返周期与多时相2.1.1 遥感信息源的综合特征2.1.1 遥感信息源的综合
2、特征l4、综合性、复合性多种地理要素的综合反映多分辨率遥感信息的综合l5、波谱、辐射量化性地物波谱反射、辐射的定量化记录2.1.1 遥感信息源的综合特征l6、遥感信息在地学分析中的模糊性和多解性u地面信息是多维的、无限的（时间和空间的），而遥感信息是简化的二维信息u遥感信息的复杂性和不确定性主要表现在：同物异谱、异物同谱；混合象元；时相变化；信息传输中的衰减和增益（辐射失真和几何畸变）2.1.2 遥感信息地学评价l1、空间分辨率（Spatial resolution）（又可称地面分辨率（Ground resolution）前者是针对传感器或图像而言的，指图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小
3、 后者是针对地面而言，指可以识别的最小地面距离或最小目标物的大小；2.1.2 遥感信息地学评价u空间分辨率的三种表示形式：1）象元（pixel size)瞬时视域所对应的地面面积象元(pixe1)，即与一个象元大小相当的地面尺寸，单位为米(m)。如Landsat TM一个象元相当地面28.528.5m的范围，简称空间分辨率30m。象元是扫描影像的基本单元，是成像过程中或用计算机处理时的基本采样点。2.1.2 遥感信息地学评价2）线对数(解像率 Photographic resolution、Line Pairs)对于摄影系统而言，影像最小单元的确定往往通过l毫米间隔内包含的线对数，单位为：线对
4、毫米(1mm)。所谓线对指一对同等大小的明暗条纹或规则间隔的明暗条对。3）瞬时视场(IFOV)，指遥感器内单个探测元件的受光角度或观测视野，单位为毫弧度(mrad)。IFOV越小，最小可分辨单元(可分像素)越小，空间分辨率越高。一个瞬时视场内的信息，表示一个象元。2.1.2 遥感信息地学评价n空间分辨率与概括能力地面目标是个多维的真实模型，是个无限、连续的信息源(时空尺度上)；遥感数据是对地面信息源有限化、离散化的二维平面记录。从地面原型到遥感信息，即把地面信息有限化、离散化过程必然要损失部分信息，这本身就是一种概括能力。从地面信息到遥感信息，经历一定的处理过程，它损失了一部分信息，必然产生一
5、种概括能力。如同制图综合一样。遥感信息的概括能力是随分辨率的降低而增大的。2.1.2 遥感信息地学评价空间分辨率 2.1.2 遥感信息地学评价2.1.2 遥感信息地学评价航空（机载）遥感图像2.1.2 遥感信息地学评价l2、光谱分辨率传感器所选用的波段数量的多少、各波段的波长位置、及波长间隔的大小（带宽）光谱分辨率在遥感中的意义：开拓遥感应用领域专题研究中波段选择针对性图像处理中多波段的应用提高判识效果2.1.2 遥感信息地学评价2.1.2 遥感信息地学评价lAVIRIS 光谱范围400-2450nm 波段数224lEOS/MODIS数据q36个波段q分辨率：250m1000mq幅宽：2330
6、kmq每天覆盖全球q以X波段开放发送，免费接收2.1.2 遥感信息地学评价1999年12月18日升空轨道高度:705kmMODIS中等分辨率成像谱辐射仪ASTER先进的空基热弥散和反射辐射仪CERES云和地球辐射能量探测系统MOPITT对流层污染探测器MISR多角度成像谱辐射仪2.1.2 遥感信息地学评价制图制图交通交通国防国防城市城市农业农业地球资源地球资源环境环境森林森林100 m 10 m 1 m 0.1 m 0.01 m 空空 间间 分辨率分辨率 光谱分辨率传感器的应用传感器的应用 2.1.2 遥感信息地学评价 光谱分辨率越高，专题研究的针对性越强，对物体的识别精度越高，遥感应用分析的
7、效果也就越好。但是，多波段信息直接地综合解译是较困难的，而多波段的数据分析，可以改善识别和提取信息特征的概率和精度。2.1.2 遥感信息地学评价l3、时间分辨率对同一地区遥感影像重复覆盖的频率可分为：超短、短周期时间分辨率；（一天以内，用来探测大气海洋物理现象、火山爆发、植物病虫害、森林火灾、污染源监测等）中周期时间分辨率；（一年以内，用来探测植物的季相节律、再生资源、旱涝、气候学、大气动力学、海洋动力学分析等）长周期时间分辨率（以年为单位的变化，环境、资源变化等）2.1.2 遥感信息地学评价时间分辨率 重复观测或偏离角度观测美国美国Oakland 县动态监测县动态监测196319721979
8、1983198719952.1.2 遥感信息地学评价u时间分辨率的意义：动态监测与预报；自然历史变迁和动力学分析；利用时间差提高遥感的成像率和解像率；更新数据库2.1.2 遥感信息地学评价l4、辐射分辨率 辐射分辨率指传感器对光谱信号强弱的敏感程传感器对光谱信号强弱的敏感程度、区分能力度、区分能力即探测器的灵敏度(遥感器感测元件在接收光谱信号时能分辨的最小辐射度差，或指对两个不同辐射源的辐射量的分辨能力)，一般用灰度的分级数来表示，即最暗最亮灰度值(亮度值)间分级的数目量化级数。2.1.2 遥感信息地学评价遥感信息地学评价u有效量化的级数，一般是由动态范围和信噪比有效量化的级数，一般是由动态范
9、围和信噪比SN所确定所确定动态范围动态范围传感器可测量的最大信号与最小信号之比。传感器可测量的最大信号与最小信号之比。所谓最大信号指在此值以外无论输入的信号多强，响应所谓最大信号指在此值以外无论输入的信号多强，响应也无变化的饱和区：所谓最小信号指在此值以外为对输也无变化的饱和区：所谓最小信号指在此值以外为对输入的弱信号无响应的无感应区；而仅在动态范围内，输入的弱信号无响应的无感应区；而仅在动态范围内，输入与输出信号几乎呈线性关系。入与输出信号几乎呈线性关系。信噪比（信噪比（S/N）有效信号有效信号(signal)与噪声与噪声(noise)之比。之比。即信号功率与噪声功率之比。而为了实用方便，信
10、噪比即信号功率与噪声功率之比。而为了实用方便，信噪比常定义为信号均方根电压和噪声均方根电压之比，单位常定义为信号均方根电压和噪声均方根电压之比，单位均为分贝均为分贝(dB)2.1.2 遥感信息地学评价2.1.2 遥感信息地学评价法国SPOT多光谱图像2.1.2 遥感信息地学评价u同为20米分辨率的中巴资源1号卫星CCD图象质量比法国SPOT多光谱图像差的主要原因是辐射分辨率低造成的。2.2 传感器本节主要内容：一、传感器的定义和功能 二、传感器的分类 三、传感器的组成 四、传感器的工作原理 五、摄影型传感器 六、扫描方式的传感器 七、微波遥感的传感器2.2.1 传感器的定义和功能传感器是收集、
11、探测、记录地物电磁波辐射信息的工具。它的性能决定遥感的能力，即传感器对电磁波段的响应能力、传感器的空间分辨率及图像的几何特征、传感器获取地物信息量的大小和可靠程度。2.2.2 传感器的分类按工作方式分为：主动方式传感器：侧视雷达、激光雷达、微波辐射计。被动方式传感器：航空摄影机、多光谱扫描仪（MSS）、TM、ETM(1,2)、HRV、红外扫描仪等。2.2.2 传感器的分类冷却门全孔径校正器对地传感器装配换向X波段天线像底点S波段天线Y方向速度太阳板阵列粗太阳敏感器设备孔2.2.2 传感器的分类ETM传感器的构造传感器的构造 电子设备反射镜和探测器Y方向速度辐射冷却器热辐射门像底点全孔径校正门太
12、阳阴影设备孔来自地面辐射ETM的组成2.2.3 传感器的组成收集器：收集来自地物目标镜、天线。探测器：将收集的辐射能转变成化学能或电能。处理器：将探测后的化学能或电能等信号进行处理。输出：将获取的数据输出。2.2.4 传感器的工作原理是收集、量测和记录来自地面目标地物的电磁波信息的仪器，是遥感技术的核心部分。根据传感器的工作方式分为：主动式和被动式两种。主动式：人工辐射源向目标物发射辐射能量，然后接收目标物反射回来的能量，如雷达。被动式：接收地物反射的太阳辐射或地物本身的热辐射能量，如摄影机、多光谱扫描仪（MSS、TM、ETM、HRV）。2.2.5 摄影型传感器 航空摄影机：是空中对地面拍摄像
13、片的仪器，它通过光学系统采用胶片或磁带记录地物的反射光谱能量。记录的波长范围以可见光近红外为主。2.2.6 2.2.6 扫描方式的传感器扫描方式的传感器光机扫描仪光机扫描仪 用光学系统接收来自目标地物的辐射，并分成几个用光学系统接收来自目标地物的辐射，并分成几个不同的光谱段，使用探测仪器把光信号转变为电信号，不同的光谱段，使用探测仪器把光信号转变为电信号，同时发射信号回地面，如同时发射信号回地面，如MSSMSS、TMTM等。等。分为红外扫描仪和多光谱扫描仪。分为红外扫描仪和多光谱扫描仪。推帚式扫描仪推帚式扫描仪 用平行排列的用平行排列的CCDCCD探测杆收集地面辐射信息，每根探测杆收集地面辐射
14、信息，每根探测杆由探测杆由3 000/6 0003 000/6 000个个CCDCCD元件呈一字排列，负责收集元件呈一字排列，负责收集某一波段的地面辐射信息，是推帚式扫描成像。（某一波段的地面辐射信息，是推帚式扫描成像。（工作工作原理图原理图）推帚式扫描仪工作原理图2.2.7 微波遥感的传感器主动微波遥感v雷达v侧视雷达v合成孔径侧视雷达被动微波遥感 是指通过传感器，接受来自目标地物发射是指通过传感器，接受来自目标地物发射的微波，而达到探测目的的遥感方式。被动接的微波，而达到探测目的的遥感方式。被动接受目标地物微波辐射的传感器为微波辐射计，受目标地物微波辐射的传感器为微波辐射计，被动探测目标地
15、物微波散射特性的传感器为微被动探测目标地物微波散射特性的传感器为微波散射计。波散射计。是指通过向目标地是指通过向目标地物发射微波并接受其后物发射微波并接受其后向辐射信号来实现对地向辐射信号来实现对地观测的遥感方式。主要观测的遥感方式。主要传感器为雷达，此外还传感器为雷达，此外还有微波高度计和微波散有微波高度计和微波散射计。射计。2.3 常用遥感系统n卫星遥感系统n航空遥感系统n地面遥感数据采集系统2.3.1 2.3.1 卫星遥感系统卫星遥感系统l陆地卫星系列陆地卫星系列l气象卫星系列气象卫星系列 l海洋卫星系列海洋卫星系列 l地球观测系统（地球观测系统（EOS）计划）计划l环境遥感卫星环境遥感
16、卫星2.3.1 2.3.1 卫星遥感系统卫星遥感系统一、陆地资源卫星一、陆地资源卫星2.3.1 2.3.1 卫星遥感系统卫星遥感系统 -陆地卫星系列陆地卫星系列1、LandsatLandsat数据数据陆地卫星陆地卫星LandsatLandsat，19721972年发射第一颗，已连续年发射第一颗，已连续3131年为人类提供陆地卫星图像，共发射了年为人类提供陆地卫星图像，共发射了7 7颗，颗，产品主要有产品主要有MSS,TM,ETMMSS,TM,ETM，属于中高度、长寿命，属于中高度、长寿命的卫星。的卫星。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
17、道；（2 2）轨道高度为）轨道高度为700700900 km900 km；（3 3）运行周期为）运行周期为9999103 min/103 min/圈；圈；（4 4）轨道与太阳同步。）轨道与太阳同步。2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列卫 星 编 号 项 目 1,2,3 4,5,7 轨 道 高 度 轨 道 倾 角 运 行 周 期 扫 描 宽 度 重 复 周 期 918 km 99.125 103 m in/圈 185 km 18 d 705 km 98.2 98.9 m in/圈 185 km 16 d Landsat轨道参数2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列(1)MSS：多光谱扫描仪
18、，5个波段。(2)TM：主题绘图仪，7个波段。(3)ETM+：增强主题绘图仪，8个波段。Landsat卫星的传感器2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列卫星名称发射日期遥感数据Landsat-11972.7.23MSS4,MSS5,MSS6,MSS7Landsat-21975.1.22RBV1,RBV2,RBV3Landsat-31978.3.5MSS4,MSS5,MSS6,MSS7Landsat-41982.7.16RBV1,RBV2,RBV3Landsat-51984.3.1MSS4,MSS5,MSS6,MSS7,MSS8Landsat-61993.10.5RBV全色波段Landsat-
19、71999.4.15MSS1,MSS2,MSS3,MSS4(与MSS4-MSS7相同)Landsat-8 TM1-TM7七个波段2.3.1 卫星遥感系统-陆地卫星系列 MSS数据是一种多光谱段光学机械扫描仪所获得的遥感数据。MSS数据获取原理图2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列2.3.1 2.3.1 卫星遥感系统卫星遥感系统 -陆地卫星系列陆地卫星系列2、SPOT数据数据19781978年起，以法国为主，联合比利时、瑞典等欧共体某年起，以法国为主，联合比利时、瑞典等欧共体某些国家，设计、研制了一颗名为些国家，设计、研制了一颗名为“地球观测实验系地球观测实验系统统”(SPOT)(SPOT)
20、的卫星，也叫做的卫星，也叫做“地球观测实验卫星地球观测实验卫星”。SPOT1SPOT1，19861986年年2 2月发射，至今还在运行。月发射，至今还在运行。SPOT2SPOT2，19901990年年1 1月发射，至今还在运行。月发射，至今还在运行。SPOT3SPOT3，19931993年年9 9月发射，月发射，19971997年年1111月月1414日停止运行。日停止运行。SPOT4SPOT4，19981998年年3 3月发射，至今还在运行。月发射，至今还在运行。SPOT5,2002SPOT5,2002年年5 5月月4 4日凌晨当地时间日凌晨当地时间1 1时时3131分，在法属分，在法属圭亚
21、那卫星发射中心由阿里亚娜圭亚那卫星发射中心由阿里亚娜4 4号火箭运载成功发射。号火箭运载成功发射。中等高度（中等高度（832 km)832 km)圆形近极地太阳同步轨道。圆形近极地太阳同步轨道。主要成像系统主要成像系统:高分辨率可见光扫描仪（高分辨率可见光扫描仪（HRVHRV，HRGHRG），），VEGETATIONVEGETATION，HRSHRS。2.3.1 2.3.1 卫星遥感系统卫星遥感系统 -陆地卫星系列陆地卫星系列标称轨道高度标称轨道高度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1
22、4.1914.19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 km60 km舷向每行像元数舷向每行像元数3 000/6 000 3 000/6 000 个个SPOT卫星的轨道参数卫星的轨道参数2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列 光谱段光谱段 光谱特性光谱特性 分辨率分辨率 0.500.59 m 绿绿 20 m 0.610.68 m 红红 20 m 0.790.89 m 近红外近红外 20 m 0.510.73 m 绿绿红全波段红全波段
23、10 mSPOT1SPOT1 3 3号卫星上携带两台号卫星上携带两台HRVHRV传感器。传感器。SPOT的HRV波谱段2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列 光谱段光谱段/m 光谱特性光谱特性 分辨率分辨率/m 0.500.58 绿绿 20 0.610.67 红红 20 0.780.89 近红外近红外 20 0.490.715 绿绿红全波段红全波段 5 SPOT5 SPOT5卫星上卫星上HRGHRG（高分辨率几何装置）（高分辨率几何装置）与与HRVHRV基本相同。基本相同。HRSHRS是是SPOT5SPOT5特有的一个高分辨率立体特有的一个高分辨率立体
24、成像装置，工作波段成像装置，工作波段。2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列 SPOT传感器2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列3、IKONOS卫星自从l994年3月lO日美国克林顿政府颁布关于商业遥感数据销售新政策以来，解禁了过去不准101m级分辨率图像商业销售，使得高分辨率卫星遥感成像系统迅速发展起来。美国空间成像公司(Space-Imaging)的IKONOS卫星是最早获得许可之一。经过5年的努力，于1999年9月24日空间成像公司率先将IKONOS-2高分辨率(全色1m，多光谱4m)卫星，由加州瓦登伯格空军基地发射升空。2.3.1 卫星遥感
25、系统 -陆地卫星系列具有太阳同步轨道，倾角为98.1。设计高度681km(赤道上)，轨道周期为98.3 min，下降角在上午10:30，重复周期l3 d。携带一个全色1 m分辨率传感器和一个四波段4 m分辨率的多光谱传感器。传感器由三个CCD阵列构成三线阵推扫成像系统。2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列全色光谱响应范围：0.150.90mv而多光谱则相应于Landsat-TM的波段：MSI-1 0.450.52m 蓝绿波段 MSI-2 0.520.60m 绿红波段 MSI-3 0.630.69m 红波段 MSI-4 0.760.90m 近红外波数据来源：美国IKONOS卫星。太阳同步轨道
26、，重复周期13 d。传感器。IKONOS影像获取模式。MTF补偿。星历与姿态量测。IKONOS图像产品。2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列地区：地区：上海浦东上海浦东分辨率：分辨率：1 m采集时间：采集时间：2000年年 3月月26日日2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列2 2、QuickBirdQuickBird数据数据美国DigitalGlobe公司的高分辨率商业卫星，于2001年10月18日在美国发射成功。卫星轨道高度450 km,倾角98,卫星重访周期16
27、d（与纬度有关）。QuickBird图像，目前是世界上分辨率最高的遥感数据，为0.61 m，幅宽16.5 km。可应用于制图、城市详细规划、环境管理、农业评估。数据类型 波段范围/m分辨率/m多波段蓝：0.450.52 2.44绿：0.520.60 2.44 红：0.630.69 2.44 近红外：0.760.90 2.44 全 波 段 0.450.90 0.61 Quickbird传感器为推扫式成像扫描仪传感器为推扫式成像扫描仪 QuickBird数据的光谱段数据的光谱段2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列多光谱影像多光谱影像分辨率分辨率2.8 m
28、2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列华盛顿纪念碑华盛顿纪念碑2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列5、CBERS数据特点数据来源：中巴地球资源卫星。数据来源：中巴地球资源卫星。太阳同步极地轨道。太阳同步极地轨道。传感器：传感器：CBERS CBERS具有三台成像传感器：高分辨率具有三台成像传感器：高分辨率CCDCCD像机像机(CCD)(CCD)、红外多谱段扫描仪、红外多谱段扫描仪(IR-MSS)(IR-MSS)、广、广角成像仪角成像仪(WFI)(WFI)。2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列CBERS计划是中国和巴西为研制遥感卫星合作进行的一项计划。CBERS采用太阳同步极轨道。轨道
29、高度778 km轨道，倾角是98.5。每天绕地球飞行14圈。卫星穿越赤道时当地时间总是上午10:30，这样可以在不同的天数里为卫星提供相同的成像光照条件。卫星重访地球上相同地点的周期为26天。2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列于1997年10月发射CBERS-l；1999年10月发射CBERS-2。卫星设计寿命为2年。三台成像传感器为：广角成像仪(WFI)、高分辨率CCD像机(CCD)、红外多谱段扫描仪(IR-MSS)。以不同的地面分辨率覆盖观测区域：WFI的分辨率可达256m，IR-MSS可达78m和156m，CCD为19.5m。2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列2.3.1 卫星
30、遥感系统 -陆地卫星系列CBERS的CCD光谱段2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列 红外多光谱扫描仪IRMSS(4个谱段)，覆盖宽度为119.5 km。B6:0.501.10m，蓝绿近红外,分辨率77.8 m。B7:1.551.75m，近红外相当于TM5,分辨率为77.8 m。B8:2.082.35m，近红外相当于TM7,分辨率为77.8 m。B9:10.412.5m，热红外相当于TM6,分辨率为156 m。2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列6、JERS数据数据来源：日本地球资源卫星。近圆形、近极地、太阳同步、中等高度轨道。是一颗将光学传感器和合成孔径雷达系统置于同一平台上的卫星，
31、主要用途是观测地球陆域，进行地学研究等。共有3台遥感器：可见光近红外辐射计（VNR）、短波红外辐射（SWIR）、合成孔径雷达（SAR）。2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列l合成孔径雷达(SAR)SAR是一套多波束合成孔径雷达，工作频率为 5.3 GHz，属C频段，HH极化。SAR扫描左侧地面。它有5种工作模式，5种模式的照射带分别为：500km,300 km,200 km,300 km与500km，800km。地面分辨率分别为28m25 m，28m25 m，9 ml0 m，30 m35 m与55 m32 m，28m31m。2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列地点：美国内华达州JERS
32、 图像2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列7、IRS数据及特点数据来源：印度遥感卫星1号。太阳同步极地轨道。该卫星载有三种传感器：q全色像机（PAN）；q线性成像自扫描仪（LISS）；q广域传感器（WiFS）。2.3.1 卫星遥感系统 -陆地卫星系列2.3.1 卫星遥感系统 -气象卫星系列二、气象卫星系列 气象卫星是广泛应用于国民经济领域和军事领域气象卫星是广泛应用于国民经济领域和军事领域的一种卫星，是太空中的自动化高级气象站。它能连的一种卫星，是太空中的自动化高级气象站。它能连续、快速、大面积地探测全球大气变化情况。续、快速、大面积地探测全球大气变化情况。NOAA卫星系列卫星系列（美国）
33、（美国）GMS气象卫星系列气象卫星系列（日本）（日本）FY气象卫星系列气象卫星系列（中国）（中国）2.3.1 卫星遥感系统 -气象卫星系列1、NOAA卫星数据来源：美国气象卫星。近圆形太阳同步轨道。卫星携带的环境监测遥感器主要有改进型甚高分辨率辐射计(AVHRR)和泰罗斯业务垂直观测系统(TOVS)。2.3.1 卫星遥感系统 -气象卫星系列2.3.1 卫星遥感系统 -气象卫星系列2、GMS气象卫星数据来源：日本葵花气象卫星。地球卫星同步轨道。星上载有可见光-红外自旋扫描辐射计(成像)和空间环境监测仪。可提供：全景圆形图像、日本邻区局部放大图像、分割圆形为7扇形图像，极地立体投影图像、墨卡托投影
34、图像。各种图像均有可见光、红外及等温、分层等图像。2.3.1 卫星遥感系统 -气象卫星系列2.3.1 卫星遥感系统 -气象卫星系列FY气象卫星数据来源：中国风云气象卫星。近极地太阳同步轨道。卫星上主要的遥感器是两台甚高分辨率扫描辐射计(AVHRR),每台有5个通道，各通道的波长范围分别是：AVHRR1：0.580.68m，绿红 AVHRR2：0.725l.lm，近红外 AVHRR3：0.480.53m，蓝绿 AVHRR4：0.530.68m，绿红 AVHRR5：10.512.5m，热红外uAVHRR1和2可获取白天云图及地表图像；AVHRR3和4可获取海洋水色和陆表图像；AVHRR5可获取昼夜
35、云图、海温和地表温度。2.3.1 卫星遥感系统 -气象卫星系列 （1）可连续对我国及周边地区的天气进行实时监测，较大地提高了对影响我国的各种尺度的天气系统的监测能力，所获云图资料可填补我国西部和西亚、印度洋上的大范围气象资料的空白。（2）可连续监测天气变化。（3）其视野更广，可覆盖以我国为中心的约1亿km2的地球表面，即亚洲、大洋洲及非洲和欧洲的一部分。观测和提供这一区域内的云图、温度、水气、风场等气象动态，为进行中长期天气预报和灾害预报起重要作用。2.3.1 卫星遥感系统 -气象卫星系列2.3.1 卫星遥感系统 -气象卫星系列2.3.1 卫星遥感系统 -海洋卫星系列三、海洋卫星系列 海洋卫星
36、主要用于海洋温度场，海流的位置、界海洋卫星主要用于海洋温度场，海流的位置、界线、流向、流速，海浪的周期、速度、波高，水团的线、流向、流速，海浪的周期、速度、波高，水团的温度、盐度、颜色、叶绿素含量，海冰的类型、密集温度、盐度、颜色、叶绿素含量，海冰的类型、密集度、数量、范围以及水下信息、海洋环境、海洋净化度、数量、范围以及水下信息、海洋环境、海洋净化等方面的动态监测。等方面的动态监测。2.3.1 卫星遥感系统 -海洋卫星系列1、SEASAT数据数据来源：美国海洋卫星。数据来源：美国海洋卫星。近极地近圆形太阳同步轨道。近极地近圆形太阳同步轨道。卫星载有卫星载有5 5种传感器，其中种传感器，其中3
37、 3种是成像传感器。这种是成像传感器。这3 3种成像传感器是合成孔径侧视雷达种成像传感器是合成孔径侧视雷达(SAR-A)(SAR-A)、多多通道微波扫描辐射计通道微波扫描辐射计(SNMR)(SNMR)和和可见光可见光-红外辐射红外辐射计计(VIR)(VIR)。2.3.1 卫星遥感系统 -海洋卫星系列多通道微波扫描辐射计(SNMR)SNMR SNMR是一种被动式成像微波遥感器。有是一种被动式成像微波遥感器。有5 5个微波通道，波长分别为个微波通道，波长分别为 0.81lcm0.81lcm，1.43cm1.43cm，1.67cm1.67cm，2.81cm2.81cm，4.54cm4.54cm。空间
38、分辨率为。空间分辨率为2222 100 km100 km，扫描带宽，扫描带宽600 km600 km，辐射分辨率，辐射分辨率达零点几达零点几K(KK(K是绝对温度的单位是绝对温度的单位)；有云时测温；有云时测温精度为精度为2K2K，测风精度为，测风精度为2 m2 ms s。2.3.1 卫星遥感系统 -海洋卫星系列 VIR VIR有两个通道：有两个通道：0.520.520.73m0.73m和和10.510.512.5m12.5m。VIRVIR可获得可见光和热红外可获得可见光和热红外影像，可测海水温度等。空间分辨率为影像，可测海水温度等。空间分辨率为2 25km5km，带宽，带宽1900km190
39、0km。可见光-红外辐射计(VIR)2.3.1 卫星遥感系统 -海洋卫星系列2 2、MOS数据n数据来源：日本海洋观测卫星。数据来源：日本海洋观测卫星。n近圆形近极地太阳同步轨道。近圆形近极地太阳同步轨道。n卫星载有卫星载有3 3种遥感器，种遥感器，多谱段电子自扫描辐射计多谱段电子自扫描辐射计(MESSR)(MESSR)、可见光可见光-热红外辐射计热红外辐射计(VTIR)(VTIR)和和微波辐微波辐射计射计(MSR)(MSR)。MOSMOS传感器结构图传感器结构图。2.3.1 卫星遥感系统 -海洋卫星系列多谱段电子自扫描辐射计(MESSR)MESSR数据是由CCD构成的自扫描推帚式多谱段扫描仪
40、，简称CCD像机其地面分辨率为50m，可获立体图像。舷向总探测带宽为186 km(两台MESSR综合起来的总带宽)。2.3.1 卫星遥感系统 -海洋卫星系列 VTIR VTIR数据有一个可见光谱段和数据有一个可见光谱段和3 3个热个热红外谱段，其用途是监测海洋水色和海红外谱段，其用途是监测海洋水色和海洋表面温度。地面分辨率为洋表面温度。地面分辨率为900 m(900 m(可见可见光光)或或2 700 m2 700 m，地面扫描带的宽度为，地面扫描带的宽度为1 1 500 km500 km。可见光-热红外辐射计(VTIR)2.3.1 卫星遥感系统 -海洋卫星系列 MSR MSR是工作在是工作在K
41、 K频段的双频微波辐射计，频段的双频微波辐射计，主要用于水蒸气量、冰量、雪量、雨量、主要用于水蒸气量、冰量、雪量、雨量、气温、锋面、油污等的观察。气温、锋面、油污等的观察。MOMO-1MOMO-1应应用于陆地遥感时，其性能优于陆地卫星用于陆地遥感时，其性能优于陆地卫星的的MSSMSS。微波辐射计(MSR)2.3.1 卫星遥感系统 -海洋卫星系列MOS传感器结构图2.3.1 卫星遥感系统 -海洋卫星系列MOS传感器结构图2.3.1 卫星遥感系统 -海洋卫星系列3、ERS 数据数据来源：欧洲遥感卫星。数据来源：欧洲遥感卫星。圆形极地太阳同步轨道。圆形极地太阳同步轨道。雷达地面分辨率可达雷达地面分辨
42、率可达30 m30 m。主要用于海洋学、冰川学、海冰制图、海洋污染主要用于海洋学、冰川学、海冰制图、海洋污染监测、船舶定位、导航，水准面测量、岸洋岩石监测、船舶定位、导航，水准面测量、岸洋岩石圈的地球物理及地球固体潮和土地利用制图等领圈的地球物理及地球固体潮和土地利用制图等领域。域。2.3.1 卫星遥感系统 -海洋卫星系列4、RADARSAT数据数据来源：加拿大遥感卫星。数据来源：加拿大遥感卫星。圆形近极地太阳同步轨道。圆形近极地太阳同步轨道。携带的成像遥感器有携带的成像遥感器有合成孔径雷达合成孔径雷达(SAR)(SAR)、多谱多谱段扫描仪段扫描仪、高分辨率辐射计高分辨率辐射计(AVHRR)(
43、AVHRR)，非成像遥，非成像遥感器有感器有散射计散射计 。2.3.1 卫星遥感系统 -海洋卫星系列 SAR SAR是一套多波束合成孔径雷达，工作是一套多波束合成孔径雷达，工作频率为频率为 5.3 GHz5.3 GHz，属，属C C频段，频段，HHHH极化。极化。SARSAR扫描左侧地面。它有扫描左侧地面。它有5 5种工作模式，种工作模式，5 5种模种模式的照射带分别为：式的照射带分别为：500km500km，300km300km，200km200km，300km300km与与500km500km，800km800km。地面分辨率分别为地面分辨率分别为28 m28 m25 m25 m，28 2
44、8 m m25m25m，9m9ml0ml0m，30m30m35m35m与与55m55m32m32m，28m28m31m31m。合成孔径雷达(SAR)2.3.1 卫星遥感系统 -海洋卫星系列 RADARSAT RADARSAT多谱段扫描仪是多线列式遥感器，多谱段扫描仪是多线列式遥感器，有有4 4个谱段个谱段(O.45(O.45O.50mO.50m，O.52O.520.59m0.59m，O.62O.62O.68mO.68m，0.84m0.84mO.88m)O.88m)，地面覆，地面覆盖宽度为盖宽度为417km417km，地面分辨率为，地面分辨率为30 m30 m。RADARSAT多谱段扫描仪 2.
45、3.1 卫星遥感系统 -海洋卫星系列nAVHRR是旋转平面镜式光学机械扫描仪。nAVHRR有5个谱段(0.580.68 m，0.7251.1 m，3.55393 m，10.311.3m，11.512.5m)，地面宽度300km，地面分辨率1 300 m。n白天可提供云覆盖和冰雪覆盖图像，夜晚可提供云覆盖和海面温度等的图像。它的直读高分辨率图像传输(HRPT)有1.1km的星下点分辨率；自动图像传输(APT)有4 km的无畸变分辨率。n 由两颗NOAA卫星组成的双星系统，利用AVHRR，每天可对同一地区获得4次观测数据。n除了在气象领域可应用外，AVHRR数据还能广泛用于非气象领域，如海洋油污染
46、监测，探测火山喷发，测定森林火灾和田野禾草燃烧位置，测定海洋涌流，探测植被生活力，确定蝗虫孽生地范围，农作物监测与作物估产，探测湖面水位变化等。高分辨率辐射计(AVHRR)2.3.1 卫星遥感系统 -海洋卫星系列 散射计用于测量海洋表面风速、风向。测量散射计用于测量海洋表面风速、风向。测量风带精度约风带精度约1010，风向精度，风向精度2020，覆盖地面，覆盖地面1 1 200 km200 km。雷达卫星应用于农业、海洋、冰雪、水。雷达卫星应用于农业、海洋、冰雪、水文、资源管理、渔业、航海业、环境监测、北极文、资源管理、渔业、航海业、环境监测、北极和近海勘测等。和近海勘测等。散射计 2.3.1
47、 卫星遥感系统 -海洋卫星系列AVHRR数据的波段及主要应用 通道通道 波段范围波段范围 /m/m谱 段 性谱 段 性质质 主要应用主要应用 （1.1 km1.1 km分辨率）分辨率）AVHRR-1AVHRR-10.580.580.680.68黄红黄红天气预报、云边景图、冰雪探测天气预报、云边景图、冰雪探测AVHRR-2AVHRR-20.7250.7251.101.10红近红红近红外短波外短波水体、冰雪、植被、草场、农作水体、冰雪、植被、草场、农作物评价物评价 AVHRR-3AVHRR-33.553.553.953.95中红外中红外海面温度、水陆分界、森林火灾、海面温度、水陆分界、森林火灾、夜
48、间云覆盖夜间云覆盖 AVHRR-4AVHRR-410.310.311.3011.30远红外远红外海面温度、云量、土壤湿度海面温度、云量、土壤湿度 AVHRR-5AVHRR-511.511.512.5012.50远红外远红外2.3.1 卫星遥感系统 -对地观测卫星系列四、地球观测系统（四、地球观测系统（EOS）计划）计划n航天成像光谱仪可分为中分辨率(如MODIS、250m-1000m)和高分辨率(如HIRIS、30m)两类。n这类卫星通常是地球观测综合卫星，可用于大气、海洋和陆地观测。nMODIS（EOSAM1和PM上搭载），波段数36个，其中用于陆地观测有13个。1999年12月18日升空轨
49、道高度:705kmMODIS中等分辨率成像谱辐射仪ASTER先进的空基热弥散和反射辐射仪CERES云和地球辐射能量探测系统MOPITT对流层污染探测器MISR多角度成像谱辐射仪2.3.1 卫星遥感系统 -对地观测卫星系列nEOS/MODIS数据n36个波段n分辨率：250m1000mn幅宽：2330kmn每天覆盖全球n以X波段开放发送，免费接收2.3.1 卫星遥感系统 -对地观测卫星系列EOS-AM卫星卫星2.3.1 卫星遥感系统 -对地观测卫星系列EOS-PM卫星卫星2.3.1 卫星遥感系统 -环境遥感卫星五、环境遥感卫星1、欧空局ENVISAT卫星Envisat-1仪器：供研究陆地表面和海
50、洋：上面装载的传感器：先进的合成孔径雷达（ASAR），双极化，有400km的侧视成像范围和一组视角。中等分辨率成像频谱仪（HERIS），侧视成像范围1000km（可见光和红外），用于海洋颜色监测。2.3.1 卫星遥感系统 -环境遥感卫星 先进的跟踪扫描辐射计（AASTR），侧视成像范围500km（红外和可见光），供精确的海洋表面温度测量和陆地特性观察。先进的雷达高度计（RA-2），可确定风速，提供海洋循环信息。Envisat-1还将携带能跟踪大气动力学数据的仪器，如：Michelson干涉仪，供无源大气层探测（MIPAS），这是一个外缘探测干涉仪，测量上对流层和同温层的中红外频谱信号。全球臭氧
