遥感卫星介绍

1、 2016年10月16日水卫星（SMOS、SMAP）碳卫星(OCO-2、TANSAT)重力卫星（GRACE、CHAMP）气象卫星(TRMM、GPM)冰卫星(ICESAT)1、SMOS卫星 简介 SMOS（Soil Moisture and Ocean Salinity）中文名称：土壤湿度与海水盐度卫星发射地点：俄罗斯北部发射时间：2009年11月2日1点50SMOS是欧空局探测水循环的任务，SMOS任务将帮助我们更好的理解复杂的地球水汽循环过程。SMOS卫星将在观测全球气候变化领域起到关键作用。 特征特征（1）基于独特的被动微波干涉成像技术独特的被动微波干涉成像技术，SMOS卫星能够观测大气与

2、海洋、陆地之间的水汽循环。（2）SMOS卫星是首颗既能测绘海面盐度又能监控全球土壤湿度既能测绘海面盐度又能监控全球土壤湿度的卫星。土壤湿度数据将用于水文学研究；海洋盐度数据将用于改善我们对海洋环流方式的理解。 SMOS卫星参数卫星参数发发射时间射时间2009年11月2日寿寿命命至少3年传传感器感器基于孔径综合技术的微波成像仪（MIRAS）波波段段L频频率率1.4001.427GHzMIRAS构成构成由69个接收单元构成的微波成像仪轨轨道高度道高度760公里轨轨道倾角道倾角98.4两两极分化极分化H & V空空间分辨率间分辨率35公里辐辐射分辨率射分辨率0.8 - 2.2 K时时间分辨率

3、间分辨率3天卫星参数卫星参数功能用途功能用途 监监测全球地表测全球地表土壤水分土壤水分 监监测全球海洋表面测全球海洋表面盐度盐度 提高提高冰雪覆盖表面特征冰雪覆盖表面特征描述描述 监控监控全球水汽循环全球水汽循环数据产品数据产品（海表盐度产品） 产品级别产品级别 描述描述卫星接收到的原始格式资料，即包格式的星上数据Level-0对进行格式化后得到的源包格式资料，即带有头文件的星上数据Level-1A对进行单位转换和校准后得到的校正可见度Level-1B对进行图像重构后得到的天线极化参照系下亮温的傅里叶分量，即以仪器快照为单位的亮温Level-1C对亮温进行地理定位重组后得到的天线极化参照系下的

4、网格上以轨道为单位的亮温Level-2对L1c亮温进行迭代反演后得到的ISEA 网格上的基于3种不同反演算法的轨道级海表盐度场以及相应的不确定度Level-3对L2海表盐度进行时空重组后得到的不同时空分辨率的网格化海表盐度场，如200km200km/10d， 100km100km/30d等以及相应的不确定度Level-4L3海表盐度与其它数据融合后得到的改进的、 精度更高的海表盐度场及一些衍生产品，如密度场，雨量分布等2.SMAP卫星简介：SMAP（Soil Moisture Active Passive）是美国宇航局(NASA)的首颗土壤水分探测卫星，也是继欧空局(ESA) SMOS之后全球

5、第二颗专注于土壤水分观测的卫星计划，于2015年1月31日美国太平洋标准时间周六上午6：22(东部标准时间上午9:22)在加利福利亚范德堡空军基地搭载在Delta-2火箭上发射升空。它将在全球尺度上探测地表土壤水分，用以增加人们对这一地球系统关键组成部分之一的认识和理解，土壤水分是驱动我们整个生物地球的水、能量和碳三大循环系统的枢纽。SMAP卫星计划同时会探测地表的冻/融状态。通过探测地表解冻时间的变化以及植物生长期的变化，SMAP可以帮助科学家们更加准确地了解植被每年到底从大气中固定了多少二氧化碳。特色：主被动结合卫星参数卫星参数SMAP卫星参数卫星参数发射发射时间时间20015年1月31日

6、设计设计寿命寿命3年传感器传感器（2个）个）散射计（主动）和辐射计（被动）波段波段L轨道高度轨道高度685km的太阳同步轨道卫星平台卫星平台SA-200HP轨道轨道重访周期重访周期8天 SMAP辐射计参数辐射计参数 频率频率范围（范围（MHz） 14001427 极化极化方式方式 H,V 带宽带宽（MHz） 2 2 积分积分时间（时间（ms） 65 精度精度（K） 1.3 分辨率分辨率 35km 辐射辐射分辨率分辨率 0.8 - 2.2 K 时间分辨率时间分辨率 3天SMAP散射计参数散射计参数频率范围（频率范围（MHz）12171289极化方式极化方式HH,VV,HV脉冲重复频率（脉冲重复频

7、率（kHz）2.9分辨率分辨率3km功能用途功能用途干旱监测干旱监测洪水预测洪水预测提高农作物生产力提高农作物生产力天气预报天气预报连接水、能源和碳循环连接水、能源和碳循环数据产品数据产品3.OCO-2卫星卫星简介简介：OCO-2(Orbiting Carbon Observatory 2)美国航空航天局(NASA)首颗专门用于探测二氧化碳的卫星轨道碳观测一2(OCO一2)于2014年7月2日由德尔他一2火箭成功发射。OCO一2是美国航空航天局“地球系统科学探路者”(ESSP)计划中的一项任务，主要用于观测地球大气的二氧化碳水平，进一步了解人类在温室气体排放、导致全球气候变化方面所扮演的角色。

8、OCO一2将提供完整的二氧化碳(人为和自然产生)碳源与碳汇图像，并研究其随时间的变化。2009年2月24日，OCO一1由于“金牛座”火箭故障而导致发射失败。卫星卫星参数参数COC-2卫星参数卫星参数发射发射时间时间2014年7月2日设计设计寿命寿命2年卫星平台卫星平台低轨星-2卫星平台质量质量447kg轨道高度轨道高度705km高的太阳同步轨道轨道倾角轨道倾角98.2射频射频通信通信S频段收发机和X频段发射机 COC-2传感器参数传感器参数传感器传感器3个共孔径、高分辨率、光栅光谱成像仪光谱范围光谱范围（m） O2：0.7580.772CO2：1.5941.619CO2：22.0422.082

9、光栅光栅分辨率分辨率20000快速快速光学系统光学系统f/1.8，高信噪比幅宽幅宽(穿轨方向，视场角为穿轨方向，视场角为14mrad时时) 10.6km（天底点） 8个穿轨地面足迹（在3Hz时） 11.29km*2.25km(天底点足迹)质量质量和功率和功率140kg,105w与与OCO-1相比遥感器的变化相比遥感器的变化新型焦平面阵列，新型制冷设备功能用途功能用途研究大气层中二氧化碳对太阳光的吸收，观测地球大气的二氧化碳水平，研究二氧化碳其随时间的变化规律，为研究温室气体排放提供大量的数据。特色特色OCO-2光谱仪采用了衍射光栅，由按规律平整排列的一组凹槽组成，可将光分解为多种颜色组成的谱段

10、。 OCO-2光谱仪衍射光栅凹槽进行精调后，光谱可以扩展至大量的窄波段或颜色范围内，就可以探测二氧化碳特征光谱图中波长范围内出现的所有变化。4.TANSAT卫星卫星 简介简介：TanSat（碳卫星）始于“全球二氧化碳监测科学实验卫星与应用示范”重大项目, 是继2日本GOSAT卫星、美国OCO-2卫星后世界第三颗温室气体监测卫星。目的在于监测 的源汇。该卫星始以二氧化碳遥感监测为切入点，研制并发射以高光谱二氧化碳探测仪、多谱段云与气溶胶探测仪为主要载荷的高空间分辨率和高光谱分辨率全球二氧化碳监测科学实验卫星，旨在为全球学者开展碳排放和气候变化研究提供有益的观测数据，为我国政府开展气候变化谈判和环

11、境外交提供重要支撑。卫星参数卫星参数TanSat卫星参数卫星参数发射时间发射时间 预计2016年可探测的对流层气体成分可探测的对流层气体成分 CO O2观测模式观测模式天底、耀斑主要载荷主要载荷高光谱二氧化碳探测仪、多谱段云与气溶胶探测仪CO2探测仪探测仪光栅光谱仪波长带宽波长带宽0.758-0.778 1.594-1.6242.042-2.082 信噪比信噪比(dB) 300传感器：传感器：TANSAT卫星卫星搭载了一体化设计的两台科学载荷，分别是高光谱二氧化碳探测搭载了一体化设计的两台科学载荷，分别是高光谱二氧化碳探测仪以及起辅助作用的多谱段云与气溶胶探测仪。两个载荷有不同的工作任务：仪以

12、及起辅助作用的多谱段云与气溶胶探测仪。两个载荷有不同的工作任务：CO2探测探测仪用以直接获得大气中的仪用以直接获得大气中的 CO2分布数据；云和气溶胶探测仪用以获得大气中云与气溶分布数据；云和气溶胶探测仪用以获得大气中云与气溶胶的浓度，帮助反演胶的浓度，帮助反演 CO2的浓度。的浓度。 功能用途 碳卫星主要用于全球大气二氧化碳混合比（XCO2）的高精度观测和全球碳排放监测。作为我国首颗“碳卫星”载荷，二氧化碳探测仪、云与气溶胶探测仪的研制成功将为温室气体排放、碳核查等领域的研究提供基础数据，为我国节能减排等宏观决策提供数据支撑，增加我国在国际碳排放方面的话语权。5.GRACE卫星卫星简介简介：

13、GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)重力卫星计划由美国国家宇航署(NASA)和德国空间飞行中心(DLR)联合开发，旨在获取地球重力场的中长波部分及全球重力场的时变特征，并可用于探测大气和电离层环境。地球重力场反演与气候试验是美国国家航空航天局和德国航空中心的合作计划项目，旨在观测地球重力场变化。自2002年发射以来，GRACE卫星在大地测量学、地球物理学、海洋学、水文学和冰川学等方面展示了巨大的应用潜力。它包含两个完全相同的卫星，这两颗卫星轨道相距220公里。功能：功能：能看到冰川、雪地、水库、地表水、土壤水和地下水的所有变化，监测全球环

14、境变化(陆地冰川消融、海平面与环流变化、陆地水量变化、强地震)的有力手段，开创了高精度全球重力场观测与气候变化试验的新纪元。候科学家可以通过它们的数据研究冰层融化，水文学家也意识到其能研究地下含水层.卫星参数卫星参数GRACE卫星参数卫星参数GRACE AGRACE B长半轴长半轴6876.48166876.9926偏心率偏心率0.000409890.00049787倾角倾角89.02544689.024592 升交点赤经升交点赤经354.447149354.442784 近地点角距近地点角距302.414244316.073923 平近点角距平近点角距80.71359167.044158 产

15、品级别产品级别描述描述Level-0通过GRACE原始数据中心（RDC）对卫星数据的接受、记录、分解而得的自动测量记录数据结果。Level-1A是对Level-0数据的非破坏性的处理结果，采用了传感器校准系数，同时也标上编辑和质量管理标签Level-1B 是由Level-1A数据和Level-0数据处理得到的，这些数据被标上正确的时间，这个过程是不可逆的处理过程，Level-2是用上一层次数据产品的处理而得，主要包括不同类型的月重力场模型。数据产品数据产品6. CHAMP卫星卫星简介简介：CHAMP（Challenging Minisatellite Payload的简称,即富有挑战性的小型卫

16、星有效载荷）卫星计划由德国的波茨坦地球科学研究中心提出，针对地球磁场、重力场研究的一个空间飞行项目。CHAMP卫星于2000年7月15日发射成功。主要用于地球重力场、磁场以及电离层和大气层研究.特色特色：世界上第一颗成功采用高低卫星对卫星跟踪技术的实用卫星卫星参数卫星参数CHAMP卫星参数卫星参数发射发射时间时间2000年7月15日设计设计寿命寿命3年轨道高度轨道高度454km近地点高度近地点高度429 km远地点远地点高度高度476 km升交点经度升交点经度150.089轨道偏心率轨道偏心率0.00398运行运行圈数圈数15.3885/天轨道倾角轨道倾角87.272 功能功能用途用途CHAM

17、P提供的大量观测数据对于研究地球重力场中的中长波分量及其时间变化具有重要意义，将丰富、改善人们对重力场的认识程度，标志着对精高度地球重力场及其时变信息的探测进入了新的纪元。7. ICESAT卫星卫星 简介简介发射时间发射时间：2003年1月13日在加利福利亚发射 ICESat(Ice，cloud，and land elevation satellite) 是NASA 地球观测系统( EOS)的一部分，是世界首颗星载激光高度计实验卫星，星上搭载有地球科学激光高度计（GLAS，Geoscience Laser Altimeter system）。它是第一颗专门用于测量极地冰量的卫星冰、云和陆地高程

18、卫星卫星参数卫星参数 ICESAT卫星参数卫星参数发射时间2003年1月13日设计寿命35年传感器地学科学激光高度计（GLAS）和小型GPS重复周期183天轨道类型非太阳同步轨道高度590km倾角94轨道测定5cm（GPS精度） 功能用途功能用途 量化冰盖和海冰变化速率，并对这些变化的驱动机制进行监测，测量冰原地形及其时变，云层及大气层的特征。确定极地冰盖总量的年际及长期变化，从而估计其对全球海平面变化的影响8. TRMM卫星卫星 简介简介 TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission satellite)卫星由美国和日本合作开发设计，主要用于监测和研究热带

19、地区降水。卫星于1997年11月28日在日本发射，TRMM卫星属于近地轨道卫星，倾角约为35,覆盖范围为35N35S。它是第一颗专门用于观测热带、亚热带降水的气象卫星。它在空间覆盖率和冻雨观测灵敏度方面还存在固有局限，由于燃料即将耗尽，TRMM卫星轨道正在下降，已于2015年4月停止运行。卫星参数卫星参数 TRMM卫星参数卫星参数 发发射时间射时间1997年年11月月28日日 设设计寿命计寿命 3年年 传传感器感器 微微波成像仪波成像仪TMITMI降雨雷达降雨雷达PRPR可见可见/ /红外辐射仪红外辐射仪VIRSVIRS雷电探测器雷电探测器LISLIS地球辐射能量探测器地球辐射能量探测器CER

20、ESCERES 覆覆盖范围盖范围3535N35N35S S 轨轨道高度道高度350km350km 轨轨道倾角道倾角约为约为35传传感器感器可可见光见光/红外扫描仪红外扫描仪（ VIRS VIRS）微微波图像仪波图像仪( T M I)降降水雷达水雷达( PR)( PR)扫扫描方式描方式与与轨道垂直扫轨道垂直扫描描圆圆锥扫描锥扫描与与轨道垂直扫轨道垂直扫描描水水平分辨率平分辨率21 2 km/ 21 4 km41 41 4 km/ 4 km/ 511 511 km( km( 8515 8515 GHz)GHz)41 3 km/ 51 0 km扫扫描宽度描宽度720 km/ 833 km 760 k

21、m/ 878 km 215 km/ 247 km 功能用途功能用途 为气象工作者提供大量热带海洋降水、云中液态水的含量、潜热释放等气象数据数据产品数据产品产产品级别品级别 描描述述0 0级级以以时间为序并且有质量控制的原始卫星数据时间为序并且有质量控制的原始卫星数据1 1级级校校正处理原始资料生成正处理原始资料生成HDFHDF格式数据，包含标定后的格式数据，包含标定后的VIRSVIRS反射率、反射率、TMITMI亮温、亮温、PRPR的回波功率和反射率数据的回波功率和反射率数据2 2级级基基于于1 1级产品汁算出大气状况数据，包含地球物理参数和级产品汁算出大气状况数据，包含地球物理参数和TMIT

22、MI降水廓线降水廓线(2A12) (2A12) 、PRPR地表横截面地表横截面(2A21)(2A21)、水高、水高度和亮带高度度和亮带高度(2A23)(2A23)、PRPR降水廓线降水廓线(2 A25 )(2 A25 )以及以及TMITMI和和PRPR联合反演的降水廓线联合反演的降水廓线(2831)(2831)3 3级级对对2 2级产品中的降水强度、三维反射率进行处理后生成的级产品中的降水强度、三维反射率进行处理后生成的5 5天和天和3030天的降水图和三维降水结构天的降水图和三维降水结构4 4级级资资料分析产品或料分析产品或TRMMTRMM资料与其他卫星数据联合反演得到的产物资料与其他卫星数

23、据联合反演得到的产物9. GPM卫星卫星 简介简介： GPM（Global Precipitation Measurement）降水计划是继TRMM之后新一代全球卫星降水产品，其核心观侧平台已于2014年2月28日发射，卫星群目前由10颗卫星组成，未来还有可能继续扩充。它能够提供全球范围基于微波的3h以内以及基于微波红外的半小时的雨雪数据产品，范围延伸至南北极圈。 GPM计划主要由4部分组成：（1）卫星群测量系统的硬件组成部分;（2）数据信息系统，即GPM降水处理系统(PPS, Precipitation Processing System)；（3）国际GPM地面验证（GV, Ground Validation）计划,由全世界GV测量站点网络及其相关的科技支撑机构组成；（4）项目参与者：科学家、工程师等卫星参数卫星参数GOM传感器（传感器（GIM）参数）参数 频段数 13 频率范围10183GHz 低频（5个）1089GHz（观测液态降水） 中频