遥感科学-遥感对地观测系统完整版

《

遥

感

科

学

》

遥

感

对

地

观测系

统主

要内

容一、遥感对地观测系统

二、航天对地观测系统框架

三、遥感卫星数据接收与处理

四、遥感应用的基本步骤一、遥感对地观测系统根据平台高度：天基系统：主要以各种卫星、航天飞机为平台

的对地观测系统。空基系统：主要以航空飞机为平台的对地观测

系统，包括有人机、无人机等。地基系统：以地面塔架、汽车、船、手持设备

等为平台的观测系统。一、遥感对地观测系统根

据

用

途

分

为

：军

事

观

测

系

统

，以

军事

观测

、侦

查为

目的

系统

，拥

有

最

先

进

的

技

术

。公

益

性

系

统

，

覆盖

大区

域和

全球

，对

地球

各圈

层进

行

全

面

和

不

间

断

观测

与监

测，

服务

于人

类社

会可

持续

发

展

。

这

类

系

统

以其

数据

公开

和共

享为

重要

特点

，如

地

球

观

测

系

统

（

EOS）

、地

球科

学计

划（

ESE）

、以

及欧

洲

的

环

境

卫

星

（ENVISAT

）

系统

、民

用气

象卫

星等

。商

业

系

统

：

以

商

业

应

用

为

主

要

目

标

的

商

业

化

遥

感

系

统

，如

美

国

G

eoEye、

WorldView

，

中国

的吉

林-号

、高

景

一

号

等

卫

星

。一、遥感对地观测系统数据获取

--

数据处理、评价

--

数据应用

数

据获

取：

航空

、航

天、

地面

等平

台数

据处

理：

地面

接收

系统

、图

像处

理系

统数

据质

量评

价：

辐射

性能

、几

何性

能、

光谱

性能

评

价

与分

析，

进行

数据

质量

控制

，为

应用

提供

数据

保

障

。产

品生

成与

分发

：地

面处

理接

收系

统进

行产

品处

理、

分

发与

共享

，提

供数

据、

信息

服务

。数

据应

用：

应用

处理

、信

息提

取二

、航

天对

地观

测系

统运

载系

统：

火箭平

台系

统：

卫星

、导

航定

位、

稳定

平台

等，

搭载

有效

载

荷。发

射场

系统

:如酒

泉卫

星发

射中

心、

西昌

卫星

发射

中心

、

太原

卫星

发射

中心

。测

控系

统：

对卫

星轨

道、

姿态

进行

测控

，“

测”

就是

测

量，

“控

”就

是通

过发

送指

令进

行姿

态控

制。地

面系

统：

将卫

星产

生的

数据

或资

料转

化成

用户

可以

直

接使

用的

产品

，并

提供

服务

。包

括：数据

接收

、预

处理

、运

行管

理（

卫星

运行

管

理、

处理

系统

之间

的运

行管

理）

、产

品生

成、

数

据

及

产品

存档

、分

发…..应

用系

统：

卫星

数据

应用二

、航

天对

地观

测系

统运

载系

统：

火箭平

台系

统：

卫星

、导

航定

位、

稳定

平台

等，

搭载

有效

载

荷。发

射场

系统

:如酒

泉卫

星发

射中

心、

西昌

卫星

发射

中心

、

太原

卫星

发射

中心

。测

控系

统：

对卫

星轨

道、

姿态

进行

测控

，“

测”

就是

测

量，

“控

”就

是通

过发

送指

令进

行姿

态控

制。地

面系

统：

将卫

星产

生的

数据

或资

料转

化成

用户

可以

直

接使

用的

产品

，并

提供

服务

。包

括：数据

接收

、预

处理

、运

行管

理（

卫星

运行

管

理、

处理

系统

之间

的运

行管

理）

、产

品生

成、

数

据

及

产品

存档

、分

发…..应

用系

统：

卫星

数据

应用卫

星

地

面

系

统

的

功能接

收

卫

星

数据二

、航

天对

地观

测系

统处

理

卫

星

数据，生成产

品

存

储

管

理

数据及产品分

发

数

据

及产品，提供

用户

卫

星

的

业

务测控与运行

管理

数

据

及

产

品质量评价

数

据

及

产

品质量的改进

与完善

数

据

定

标

与检验综

合

分

析

、应用示范与

推广

为

卫

星

及

其有效载荷的

研制提建议二

、航

天对

地观

测系

统国

外

陆地观测卫星地面系统•

美

国

、

欧

空

局

和法

国等

国家

和机

构已

形成

了较

完

善

的

对

地

观

测

系统•

推

行

集

中

处

理

、广

泛共

享、

国家

主导

、促

进应

用

的

发

展

原

则

，

将对

地观

测数

据广

泛应

用于

政治

、

经

济

、

环

境

监

测、

减灾

防灾

、科

研等

领域

，取

得

了

显

著

的

经

济

和社

会效

益。•

实

现

多

星

多

类

型数

据综

合地

面数

据处

理、

归档

、

分

发

和

服

务

，

建立

数据

共享

体制

和机

制，

是当

今

国

际

对

地

观

测

系统

发展

的共

识。二

、航

天对

地观

测系

统国外陆地观测卫星地面系统（续）典

型

地面系统•••••美

国

陆地卫星Landsat地面系统

美

国

EOS（地球观测系统）地面系统

美

国

商用卫星地面系统

欧

空

局ESA地球观测系统

法

国

SPOT

地面系统……我

国

卫

星对地观测系统二

、航

天对

地观

测系

统经

过

40来年

的发

展，

我国

形成

了气

象卫

星、

资源

卫

星、

海洋

卫星

和环

境减

灾卫

星四

大业

务系

统，

成为

世

界上

拥有

多种

业务

化系

统的

“卫

星大

国”

，正

在努

力

成为

卫星

强国

。风云系列海洋系列资

源

卫

星系列环

境

与

灾害卫星我

国

对

地观测系统（续）

•

航空遥感系统从

‘

七

五

’

到

‘十

一

五

’、

“十

二五

”，

通

过

各

种

科

技

攻

关项

目，

形成

了:高

空

、中

空、

低空

机载

实用

系统

；有人

机、

无人

机航

空遥

感；大型

、轻

小型

航空

遥感

系统可见

光

/近

红外

、热

红外

、

SAR

航空

遥感

系统

等三

、遥

感卫

星数

据接

收与

处理

气象卫星数据接收与处理

资源、环境卫星接收与处理

海洋卫星数据接收与处理

军事卫星接收与处理三

、遥

感卫

星数

据接

收与

处理•

气象卫星接收与处理--国家卫星气象中心承

担着极轨气象

卫星与静止气

象卫星数据的

接收、处理、

应

用和存档服务

任务。•

资

源

、环境卫遥感星地面接收处理—中科院遥感与数字

地球研究所曾经或正在接

收和处理Landsat系

列、Spot

系列、

Radarsat、

Envisat

、

高

分

卫

星等十多颗

遥感卫星数据中

国资源卫星处理—国家资源卫星应用中心CBERS系

列

、高分等国产卫星的处理•

海洋卫星应用系统--国家卫星海洋应用中心三

、遥

感卫

星数

据接

收与

处理发

展简

介遥

感

卫

星

地

面

站是

邓小

平同

志1

979

年

访美

期间

签定

的

中

美科

技合

作项

目之

一，

1986

年1

2月

建成

并正

式运

行，

邓

小

平

同

志

亲

笔题

写了

站名

。1986年建

站初

期只

能接

收

Landsat-5

一

颗卫

星数

据，

现

已

发

展

到

能

接收

、处

理、

存档

、分

发十

多颗

国内

、

外

卫

星

数

据

。数

据

种

类

含

盖

可见

光、

红外

和微

波S

AR

，空

间分

辨

率

覆

盖

米

级

至

公里

级。实

现

了

全

天

候

、全

天时

、多

种卫

星、

准实

时服

务功

能

，

是

目

前

国

际上

接收

、处

理与

存档

卫星

数量

最多

的

地

面

站

之

一

。接

收过

和正

在

接

收的

卫星遥

感

卫星地面站

发

展简

介（

续）三

、遥

感卫

星数

据接

收与

处理实

现卫

星数

据的

全年

不间

断接

收，

并能

快速

地

提

供卫

星数

据产

品和

快视

图象

的网

络查

询。存档

各类

卫星

数据

400多

万景

，形

成了

我国

目

前

最大

的多

种资

源卫

星数

据档

案库

。建立

了规

范化

的运

行体

系，

是国

际对

地观

测站

网

中重

要成

员之

一。地

面

站

建

有

密

云、

喀什

、三

亚、

昆明

、北

极5

个

卫

星

接

收

站

，具

有覆

盖我

国全

部领

土和

亚洲

7

0%

陆

地

区

域

的

卫

星数

据实

时接

收能

力。三

、遥

感卫

星数

据接

收与

处理

中国

遥感

卫星

（国

内）

地面

接收

站分

布三

、遥

感卫

星数

据接

收与

处理

中国

遥感

卫星

地面

接收

站分

布三

、遥

感卫

星数

据接

收与

处理北

京

密

云

站地

址

：

北

京

市

密

云县

溪翁

庄镇1986年

开始

运行

，有

7座

大口

径接

收天

线及

数据

接收

、

记

录

和

数

据

传

输设

施，

接收

范围

覆盖

我国

中部

、东

北

地

区

及

相

邻

境

外地

区。新

疆

喀

什

接

收

站2008

年

投

入

运

行，

拥有

5套

接收

天线

系统

，接

收范

围覆

盖

我

国

西

部

以

及中

亚邻

国等

区域

。海

南

三

亚

接

收

站三

、遥

感卫

星数

据接

收与

处理2010年

投

入

运

行，

拥有

5套

数据

接收

天线

系统

，接

收

范

围

覆

盖

我

国南

海以

及东

南亚

邻国

等区

域。北

极

站北

极

站

2

016年

12

月1

5

日在

瑞典

基律

纳投

入试

运行

。北

极

站是

中国

第一

个海

外陆

地卫

星接

收站

，具

有全

天候

、

全

天

时

、

多

种

分辨

率卫

星的

接收

能力

，它

的落

成运

行

极

大

提

高

了

中

国全

球数

据的

接收

获取

能力

，北

极站

多

项

技

术

性

能

取

得了

重大

突破

，达

到世

界领

先水

平。三

、遥

感卫

星数

据接

收与

处理产

品

级

别

：•

1级：相对辐射校正；

2级：系统几何校正；

3级：几何精校正；

4级：正射校正注：不同的系统会有所区别系

统

运

行

模式：•

常

规

模

式–

常规运行计划

，处理<30分钟。轨道预报

-接收计划

-录入归档

–处理-分发•

订

单

模

式–

根据用户所提交的订购需求进行采集计划安排和产品

生产

（特殊情况：编程方式）•

快

速

反

应

模式–

对·

发生重大突发性事件

/时效性要求较高的用户–

实时发送快视图像–

在录入处理的同时，实时接收用户的点击区域信息，

并提供该区域的图像产品，

2级<

10分钟。三

、遥

感卫

星数

据接

收与

处理数

据处

理和

产品

生产

的过

程•

通

过卫

星管

理部

门，

获取

精确

的卫

星参

数；•

建

立产

品生

产的

任务

单，

输入

所有

必要

的处

理要

求；•

加

载存

档数

据，

读取

所需

的全

部图

象（

或信

号）

及

辅

助数

据；•

如

用户

需要

的是

0级（

或RAW）产

品，

则数

据处

理到

此

为止

，否

则继

续加

工到

相应

的级

别；•

对

于

SAR数据

，首

先要

进行

比较

复杂

成像

处理

，然

后

再根

据不

同的

需求

分别

进行

几何

变换

及地

图投

影

处

理等

；三

、遥

感卫

星数

据接

收与

处理数

据处

理和

产品

生产

的过

程（

续）•

对

于

光

学数

据，

首先

进行

辐射

校正

处理

，如

用

户

要求

1级产

品，

则数

据处

理到

此为

止；

如用

户

要

求更

高级

别产

品，

则继

续进

行相

应的

几何

校正

处

理；•

将

数据

处理

所得

到的

结果

按照

要求

的格

式生

成用

户

产品

；•

进

行数

据产

品的

检验

，并

生成

规范

的产

品标

志等

；

•

产

品经

用户

服务

部交

至用

户手

中。四

、遥

感应

用的

基本

步骤遥

感应

用的

基本

步骤

：1.

确

定

研

究方

法和

技术

路线进

行国

内外

研究

现状

调研

，确

定开

展研

究工

作的

总体

方

案、

技术

路线

和具

体方

法2.

建

立

分

类系

统根

据

研

究

区的

情况

建立

分类

图各

类及

亚类

分类

指标

（

定性

、定

量）

，要

符合

国内

外相

关标

准、

规范

，

使

之具

有可

比性

。3.

根

据

研

究的

目标

选择

合适

的遥

感数

据源考

虑空

间分

辨率

、时

间分

辨率

、光

谱波

段、

数据

类

型

等因

素；

目标

不同

、尺

度不

同、

时相

要求

不同

、

光

谱特

点不

同、

数据

类型

与特

点不

同，

需要

全面

考

虑

。四

、遥

感应

用的

基本

步骤遥

感应

用的

基本

步骤

（续

）：如

：空

间分

辨率

：高

空间

分辨

率用

于城

市规

划、

精准

农业

等

；中

低空

间分

辨率

用于

地质

、地

貌研

究、

区域

尺度

、

全

球尺

度研

究。时

间分

辨率

：高

时间

分辨

率用

于变

化快

的目

标监

测与

分

析；

合适

的时

相利

于目

标的

识别

。光