第4章 航天_微波遥感

1、第四章第四章 航天遥感航天遥感5.1 5.1 遥感卫星的姿态与轨道参数遥感卫星的姿态与轨道参数 遥感卫星也称地球观测卫星，是航天遥感平台遥感卫星也称地球观测卫星，是航天遥感平台的一种主要类型。的一种主要类型。一、遥感卫星的姿态一、遥感卫星的姿态 姿态对数据的质量有影响，必须测量、记录。姿态对数据的质量有影响，必须测量、记录。 （一）三轴倾斜（一）三轴倾斜 （二）振动（二）振动 振动是指遥感卫星运行过程中除流动、俯仰与偏航振动是指遥感卫星运行过程中除流动、俯仰与偏航以外的非系统的不稳定振动。以外的非系统的不稳定振动。二、遥感卫星的轨道参数二、遥感卫星的轨道参数 轨道参数：轨道参数：表示遥感卫星轨

2、道特征的数值组称为表示遥感卫星轨道特征的数值组称为轨道参数。轨道参数。 轨道面轨道面：遥感卫星在太空中的运行，是一种受到遥感卫星在太空中的运行，是一种受到地球以及月球和太阳引力的规律性运动，它所在的包地球以及月球和太阳引力的规律性运动，它所在的包含地球在内的平面叫轨道面。含地球在内的平面叫轨道面。（一）开普勒的六个参数（一）开普勒的六个参数轨道长半轴（轨道长半轴（a)：卫星轨道远地点到椭圆轨道中心的距离；卫星轨道远地点到椭圆轨道中心的距离；轨道偏心率（轨道偏心率（e）：椭圆轨道焦距与长半轴之比，又称扁）：椭圆轨道焦距与长半轴之比，又称扁率，率，e=c/a;轨道倾角（轨道倾角（i）：）：轨道面与

3、赤道面的交角，即从升交点一轨道面与赤道面的交角，即从升交点一侧的轨道量至赤道面；侧的轨道量至赤道面；升交点赤经（升交点赤经（）：）：轨道上由南向北自春分点到升交点的轨道上由南向北自春分点到升交点的弧长；弧长；近地点角距（近地点角距（）：轨道面内近地点与升交点之间的地轨道面内近地点与升交点之间的地心角；心角；过地点时刻（过地点时刻（t0）：以近地点为基准表示轨道面内卫星：以近地点为基准表示轨道面内卫星位置的量。位置的量。（二）其他一些常用遥感卫星参数（二）其他一些常用遥感卫星参数卫星高度卫星高度：卫星距离地面的高程。卫星距离地面的高程。运行周期：运行周期：指卫星绕地一圈所需的时间，即从升交指卫星

4、绕地一圈所需的时间，即从升交点开始运行到下一次过升交点时的时间间隔，它与卫点开始运行到下一次过升交点时的时间间隔，它与卫星的平均高度呈正相关。星的平均高度呈正相关。重复周期：重复周期：指卫星从某地上空开始运行，经过若干指卫星从某地上空开始运行，经过若干时间的运行后，回到该地上空时所需的天数。时间的运行后，回到该地上空时所需的天数。降交点时刻：降交点时刻：指卫星经过降交点时的地方太阳时的指卫星经过降交点时的地方太阳时的平均值。平均值。扫描带宽度：扫描带宽度：当卫星沿一条轨道运行时其传感器所当卫星沿一条轨道运行时其传感器所观测的地面带的横向宽度。观测的地面带的横向宽度。三、遥感卫星的轨道类型三、遥

5、感卫星的轨道类型v地球同步轨道：地球同步轨道：卫星运行周期等于地球的自转周期（如卫星运行周期等于地球的自转周期（如果从地面上各地方看过去，卫星在赤道上的一点是静止的，果从地面上各地方看过去，卫星在赤道上的一点是静止的，所以又称静止轨道卫星），如气象卫星、通讯卫星。所以又称静止轨道卫星），如气象卫星、通讯卫星。v太阳同步轨道：太阳同步轨道：卫星的轨道面以与地球的公转方向相同卫星的轨道面以与地球的公转方向相同方向而同时旋转的近圆形轨道（如图）方向而同时旋转的近圆形轨道（如图）序号序号卫星种类卫星种类轨道数轨道数1Landsat56712Landsat76443SPOT5364SPOT24355SP

6、OT42946RADARSAT1827ERS1448CBERS11354总总 计计376020022002年度卫星接收统计年度卫星接收统计5.2 5.2 我国遥感卫星地面站我国遥感卫星地面站中国遥感卫星地面站正在接收处理的卫星示意图中国遥感卫星地面站正在接收处理的卫星示意图 卫星卫星国家国家卫星管理组卫星管理组年份年份LANDSAT5美国美国NASA/NOA/EOSAT1986年年JERS-1日本日本NASDA1993年年ERS-1欧空局欧空局ESA1994年年ERS-2欧空局欧空局ESA1996年年RADARSAT加拿大加拿大CSA/RSI1997年年SPOT-1/2/4法国法国CNES/S

7、POT IMAGE1997年年LANDSAT-7美国美国USGS2000年年SPOT-5法国法国SPOT IMAGE2001年年ENVISAT 欧空局欧空局ESA 2003年年中国遥感卫星地面站与国际卫星管理机构签约情况中国遥感卫星地面站与国际卫星管理机构签约情况5.3 5.3 陆地卫星陆地卫星LandsatLandsat 系列系列 美国国家航空航天局（美国国家航空航天局（NASA）在）在1967年制订了一地年制订了一地球资源技术卫星计划（球资源技术卫星计划（ERTS计划），开始命名为计划），开始命名为ERTS-1，ERTS-2，ERTS-3等，后来改名为等，后来改名为Landsat计划）计划

8、）轨道特征：轨道特征：Landsat系列卫星的传感器和数据参数：系列卫星的传感器和数据参数： RBV：反束光导摄像机；：反束光导摄像机；MSS：多光谱扫描仪；：多光谱扫描仪；TM：专题制图仪；专题制图仪；ETM+：增加型专题制图仪；：增加型专题制图仪； 美国陆地卫星七号美国陆地卫星七号 (LANDSAT-7)(LANDSAT-7) 陆地卫星陆地卫星7号于号于1999年年4月月15日由美国航空航天局发射，日由美国航空航天局发射，携带了增强型主题成像传感器（携带了增强型主题成像传感器（ETM+） 卫星参数卫星参数：近极近环形太阳同步轨道近极近环形太阳同步轨道 轨道高度：轨道高度：705公里公里倾角

9、倾角:98.22o 运行周期：运行周期：98.9分钟分钟24小时绕地球小时绕地球:15圈圈穿越赤道时间穿越赤道时间:上午上午10点点扫描带宽度扫描带宽度:185公里公里重复周期重复周期:16天天 卫星绕行卫星绕行:233圈圈 波段号波段号类型类型 波谱范围波谱范围 地面分辨率地面分辨率1Blue-Green 0.450-0.515 30m2Green 0.525-0.605 30m3Red 0.630-0.69 30m4Near IR 0.775-0.90 30m5SWIR 1.550-1.75 30m6LWIR 10.40-12.5 60m7SWIR 2.090-2.35 30m8Pan 0

10、.520-0.90 15mLandsat系列卫星的数据产品：系列卫星的数据产品：（一）像片产品：（一）像片产品：MSS、TM、ETM+的像片资料。的像片资料。（二）胶片产品：（二）胶片产品：透明胶片和像纸片；按波段不同透明胶片和像纸片；按波段不同可分为黑白片和几个波段合成的彩色合成片（有真、可分为黑白片和几个波段合成的彩色合成片（有真、假彩色片之分）。假彩色片之分）。 胶片尺寸：胶片尺寸：70mm*70mm;240mm*240mm(9.50英寸）英寸）（三）数字盘：（三）数字盘：1.44M软盘。软盘。（四）数字磁带：（四）数字磁带：HDDT，CCT，8mm磁带磁带,CD-ROM等不同记录介质。

11、等不同记录介质。CD-ROM最常见。最常见。5.4 5.4 法国法国SPOTSPOT卫星卫星 1986年年2月月22日日 第一颗；第一颗；1990年年1月月22日日 第二颗；第二颗；1993年年9月月26日日 第三颗；第三颗；1998年年3月月24，第四，第四颗；颗；2002年年4月，第五颗月，第五颗SPOT系列卫星的轨道特征：系列卫星的轨道特征：法国法国SPOT-4SPOT-4卫星轨道参数：卫星轨道参数：轨道高度：轨道高度：832公里公里轨道倾角：轨道倾角：98.721o 轨道周期：轨道周期：101.469分分/圈圈重复周期：重复周期：369圈圈/26天天降交点时间：上午降交点时间：上午10

12、：30分分扫描带宽度：扫描带宽度： 60 公里公里两侧侧视：两侧侧视：+/-27o 扫描带宽：扫描带宽：950公里公里波谱范围：波谱范围： 多光谱多光谱XI B1 0.50 0.59um20米米分辨率分辨率 B2 0.61 0.68um B3 0.78 0.89um SWIR 1.58 1.75um全色全色P10米米 B2 0.61 0.68umSPOT系列卫星的数据产品：系列卫星的数据产品：图像数据处理质量标准：图像数据处理质量标准：1A，1B，2，3，4。1A处理精度最低，处理精度最低，4级处理精度最高。级处理精度最高。（一）图像产品（一）图像产品（二）（二）CCT磁带磁带 微波遥感的主要

13、波段：X：2.423.75cm；C：3.757.5cm；L：1530cm 微波遥感的特点： (1) 全天候、全天时的信息获取能力 (2) 对某些地物的特殊识别能力,如水和冰 (微波波段发射率的差异) (3) 对冰、雪、森林、土壤（尤其对干燥、松散物质）有一定的穿透能力 (4) 适宜对海面动态情况 (海面风、海浪）进行监测第六章第六章 微波遥感简介微波遥感简介 主动微波遥感-侧视雷达、合成孔径雷达 雷达遥感的信息特征 (1) 雷达影像的色调差异主要取决于回波的强弱 (2) 一般来说,距离近的物体回波强,距离远的物体回波较弱 (3) 金属物体往往都有较强的回波 (4) 平行于航向的物体回波较强 (5) 受地形起伏的影响,雷达波不能到达之处,形成雷达阴影 (6) 受天线角度影响,地面镜面目标无回波 (7) 在雷达影像上,线状地物一般比较清晰 (8) 雷达影像的立体感较强多波段、多极化雷达影象 中国昆仑山地区雷达影象遥感图像的特征遥感图像的特征 空间分辨率：空间分辨率： 扫描成像扫描成像-像元：扫描仪瞬时视场所对应的地面实际大小像元：扫描仪瞬时视场所对应的地面实际大小 摄影成像摄影成像-线对线对/米。米。( 线对线对:能分辨的地物的最小距离能分辨的地物的最小距离) 信息识别目标