R第3章4：陆地卫星和海洋卫星

一、陆地卫星系列---

Landsat

第四节陆地卫星1、概述美国国家航空航天局(NASA)在1967年制订了一个“地球资源技术卫星”计划(ERTS计划)，预定发射6颗地球资源技术卫星，在1975年1月22日第二颗卫星发射之前，NASA将这一计划改名为“陆地卫星”（Landsat)计划。

陆地卫星Landsat是美国在世界上第1次发射的真正的地球观测卫星，它出色的观测能力推动了卫星遥感的发展。Characteristic

LaunchedbyDateoflaunchDateofterminationAltitudeSensorRecurrentperiodLANDSAT-1NASA1972.7.231978.1.6915kmRBV/MSS18daysLANDSAT-2NASA1975.1.221982.2.25915kmRBV/MSS18daysLANDSAT-3NASA1978.3.51983.3.31915kmRBV/MSS18daysLANDSAT-4NASA1982.7.162001.6.15705kmMSS/TM16daysLANDSAT-5NASA1984.3.1Operating*1705kmMSS/TM16daysLANDSAT-6NASA1993.10.51993.10.5-ETM16daysLANDSAT-7NASA1999.4.15Operating*2705kmETM+16days*1:ThedatareceptionbyNASDAwasfinishedtoJun30,2001.

*2:ThedatareceptionbyNASDAwasfinishedtoNov30,2002.\Attitude-controlsubsystemWidebandrecorderelectronicsAttitudemeasurementsensorMultispectralScanner(MSS)ReturnBeamVidicon(RBV)

cameras(3)DatacollectionantennaSolararray反束光导管摄像仪多光谱扫描仪Landsat1-3Landsat4、5号的外观Landsat7EnhancedThematicMapperPlusSchematicoftheLandsatEnhancedThematicMapperPlus(ETM+)陆卫-1用于国内和国外的大范围研究，验证研究数据对探测、绘制、测量和评定地球资源和环境条件的实际应用。陆卫-2具有更大的能力，能白天和夜晚测量来自陆地和水面的辐射。有效载荷基本上与陆卫-1相同。陆卫-3用于继续研究和发展中分辨力多光谱遥感系统。所载仪器的性能与陆卫-1，2所载仪器相比有了很大改进。它带有一个改进的多光谱扫描仪（MSS）和一个改进的返回波束光导摄像管相机。这3种卫星目前都已停止运行；陆卫-4带有实验主题测绘仪（TM）和经飞行证明的MSS。陆卫-5发射于1984年，陆卫-6基于先进的“泰罗斯”-N系列气象卫星，是陆地星系列中最大的一颗。该卫星的能力来自两个主要敏感——增强主题测绘仪（ETM）和海洋广视野敏感装置（SeaWifs）。陆卫-6意在提供联合注册15m的全色和30m多光谱（7波段）数据。陆卫-7是陆卫-6的改进型。其特点是具有同NASA的跟踪和数据中继卫星的横向中继站，还拥有数据流中的“海事星”全球定位系统信息，能提供图像定位信息。该卫星还装有宽带高容量磁带记录仪以及增强主题测绘仪以适度改进陆卫-6。

•农业生产已在地球表面露天进行的有生命的生产活动。•具有生产分散性、时空变异性、灾害突发性的基本特点。•运用农业信息技术具有特殊功能。•农业现代化需要农业信息技术支撑。2、陆地卫星的轨道特征陆地卫星在一天中的星下点轨迹图

陆地卫星运行轨道图

Sun-synchronousorbit

Sub-recurrentorbit

SunSynchronousOrbitofLandsat7

SunElevationAngle

2.1农业信息科学发展的科学背景•自然科学研究的基本对象：物质—物质流能量—能量流信息—信息流•农业信息科学的发展是根据农业科学的特殊性，借助地球信息科学的技术支撑，从信息科学中分离出来形成的一门新的分支学科。表2陆地卫星主要轨道参数卫星编号

1234，56，7卫星高度(km)905.5／918906／918705.3705轨道面倾角(度)99.90699.21099.11798.22098.2旋转周期(min)103.143103.155103.15098.998.9日绕圈数

14141414.514回归周期(天)1818181616覆盖全球圈数

251251251233233降交点时刻(地方太阳时)8：509：089：319：459：45扫描带宽度(km)185185185185185相邻降交点距离(km)159.38159.38159.381721722.2农业信息科学发展的技术背景•卫星遥感技术、地理信息系统技术、全球定位系统技术、计算机网络技术、多媒体技术、虚拟现实技术等现代信息技术的发展。•信息技术在农业资源、农业灾害、作物估产、环境监测、农业工程自动化与信息化以及农业生产管理决策与技术咨询服务中的应用。陆地卫星的轨道特征：中等高度、近圆形、近极地、太阳同步轨道这保证了当卫星先后穿过同一纬度、不同经度的若干个地面点上空时，各地面点的地方太阳时大致相同。因此，星载遥感器对同一纬度、不同经度的地区所成的图像是在大致相同的太阳高度角和太阳方位角的情况下摄得的。这就便于对同一纬度、不同经度地区的陆卫图像进行比较。

二、陆地卫星系列---SPOT卫星

1、概述

1978年起，法国国家空间研究中心（CNES）联合比利时、瑞典等欧共体某些国家，设计、研制了一颗名为“地球观测实验系统”(SPOT)的卫星，也可叫做地球观测实验卫星。

SPOT卫星计划包括5颗，每颗卫星寿命最低2年。它属于第二代陆地卫星，与陆地卫星系列相比，有了进一步的发展。SPOT—11986年2月22日由法国的阿丽安娜(Ariane)火箭送入太空。它载有两台相同的高分辨力可见光扫描仪(HRV)。SPOT—21990年1月22日发射上天。它除载有两台HRV外，还有一台固体测高仪(DORIS，即卫星集成的多普勒轨道成像与无线电定位仪)。SPOT—3

1993年9月发射上天。它除两台改进型HRV和一台DORIS外，还有一台极地臭氧和气溶胶测量仪(POAM—B)。SPOT—4

1996年发射。SPOT—4增加一个中红外(MIR)谱段，地面分辨力也有一定的提高；同时加载一个植被探测仪(Vegatation)，有蓝、红、红外和短波红外4个谱段。Spot5，2002年其5月发射，其性能作了重大改进SPOT系列产品主要用于制图，也可用于陆地表面、DTM、农林、环境监测、区域和城市规划与制图等。SPOT—3在运转3年多以后，由于卫星定位系统失灵，太阳能电池板位置不正常，电能耗尽，卫星于1996年11月14日与地面的联系中断。

PortionoftheFirstGlobal10-daySynthesisImageProducedUsingtheSPOTVegetationSensorMay11-20,199886878889909192939495969798992000010203040506070809

SPOT5

SPOT4卫星运行服务中断发射日或重新开始服务日

SPOT1

SPOT2SPOT3

SPOT的外观太阳能电池板多功能平台HRV运动方向标称轨道高度(km)832轨道倾角(度)98.7旋转周期(分)101.46日绕圈数14十5／26回归周期(天)26覆盖全球圈数369降交点地方太阳时10：30±15(min)相邻降交点距离(km)108.42.主要轨道参数(SPOT-1)

HRVIRScanningImage

SPOT的重复观测过程

Spot立体像对

轨道旁向倾斜，像对最短时间差为0.5小时自动相关生成DEM，高程精度为7-11米(VirtuoZo)SPOT（HRV）天底视野扫描带示意图高分辨力可见光扫描仪20°20°600KmmaxiHRS120Km立体成像装置HRS3.Spot5的新特性：2002年其5月发射

（1）高效的立体像对获取能力：平均每天可以获取125

000公里2

-结合由SPOTIMAGE和IGN（法国国家测绘机构）开发的工业处理过程，使得在未来5年内获得覆盖全球的数字高程模型成为可能。。产品在没有控制点的情况下可以具有很高的精度：高程精度优于10米，绝对水平定位精度优于15米意大利维苏威火山2002年5月10日Spot53D地图（2）高分辨率、大视场

：5米和2.5米全色影像，相对于原来的10米

10米多光谱影像，相对于原来的20米。

影像覆盖范围依旧保持：60公里

x60公里或者60公里

x120公里，当两个

HRG装置(HighResolutionGeometric)同时被使用时.定位精度优于50米，在没有控制点的情况下。Spot-5基本产品10米多光谱5米全色2.5米全色+Spot-5增值产品

10米多光谱5米PanSpot5同轨立体像对Spot5HRS立体像对生成的10米高程精度DEM三、陆地卫星系列