第三章遙感平臺(tái)

1、 第三章遙感平臺(tái)第三章遙感平臺(tái)第一節(jié)第一節(jié) 遙感平臺(tái)的種類(lèi)遙感平臺(tái)的種類(lèi)遙感平臺(tái)遙感平臺(tái): :遙感中搭載遙感器的工具。遙感中搭載遙感器的工具。 1 1 地面平臺(tái)：用于安置遙感器的三角架、遙感塔、遙地面平臺(tái)：用于安置遙感器的三角架、遙感塔、遙感車(chē)等，高度在感車(chē)等，高度在100100米以下。在平臺(tái)上放置地物波譜儀、米以下。在平臺(tái)上放置地物波譜儀、輻射計(jì)、分光光度計(jì)等，可以測(cè)定各類(lèi)地物的波譜特性。輻射計(jì)、分光光度計(jì)等，可以測(cè)定各類(lèi)地物的波譜特性。 2 2 航空平臺(tái)：高度在航空平臺(tái)：高度在100100米以上，米以上，1010kmkm以下，用于各以下，用于各種資源調(diào)查、空中偵察、攝影測(cè)量的平臺(tái)。種資源調(diào)

2、查、空中偵察、攝影測(cè)量的平臺(tái)。 3 3 航天平臺(tái)：高度在航天平臺(tái)：高度在240240kmkm以上的航天飛機(jī)和衛(wèi)星等，以上的航天飛機(jī)和衛(wèi)星等，其中高度最高的是氣象衛(wèi)星其中高度最高的是氣象衛(wèi)星GMSGMS所代表的靜止衛(wèi)星，它位所代表的靜止衛(wèi)星，它位于赤道上空于赤道上空3600036000kmkm的高度上，的高度上，LandsatLandsat、SPOTSPOT、MOSMOS等地等地球衛(wèi)星高度在球衛(wèi)星高度在700700kmkm900km900km之間。之間。 第二節(jié)第二節(jié) 軌道參數(shù)軌道參數(shù)一、衛(wèi)星軌道在空間的具體形狀位置，可由六一、衛(wèi)星軌道在空間的具體形狀位置，可由六個(gè)軌道參數(shù)來(lái)確定。個(gè)軌道參數(shù)來(lái)確

3、定。1.1.升交點(diǎn)赤經(jīng)升交點(diǎn)赤經(jīng)；2.2.近地點(diǎn)角距近地點(diǎn)角距；3.3.軌道傾角軌道傾角i i；4.4.衛(wèi)星軌道的長(zhǎng)半軸衛(wèi)星軌道的長(zhǎng)半軸a a；5.5.衛(wèi)星軌道的偏心率（或稱(chēng)扁率）衛(wèi)星軌道的偏心率（或稱(chēng)扁率）e e；6.6.衛(wèi)星過(guò)近地點(diǎn)時(shí)刻衛(wèi)星過(guò)近地點(diǎn)時(shí)刻T T。以上六個(gè)參數(shù)可以根據(jù)地面觀測(cè)來(lái)確定以上六個(gè)參數(shù)可以根據(jù)地面觀測(cè)來(lái)確定i i 、i i和和T T決定了衛(wèi)星軌道面與赤道面的相對(duì)位置，決定了衛(wèi)星軌道面與赤道面的相對(duì)位置，而而a a和和e e則決定了衛(wèi)星軌道的形狀。則決定了衛(wèi)星軌道的形狀。 傾角傾角i i決定了軌道面與赤道面，或與地軸之間的關(guān)系。決定了軌道面與赤道面，或與地軸之間的關(guān)系。

4、i=0i=0時(shí)軌道面與赤道面重合。時(shí)軌道面與赤道面重合。i=90i=90時(shí)軌道面與地軸時(shí)軌道面與地軸重合。重合。i90i90時(shí)軌道面接近地軸，這時(shí)的軌道稱(chēng)近極地時(shí)軌道面接近地軸，這時(shí)的軌道稱(chēng)近極地軌道。軌道近極地有利于增大衛(wèi)星對(duì)地球的觀測(cè)范圍。軌道。軌道近極地有利于增大衛(wèi)星對(duì)地球的觀測(cè)范圍。 二、其它一些常用參數(shù)二、其它一些常用參數(shù) 1 1、衛(wèi)星速度、衛(wèi)星速度 m/sm/s 2 2、衛(wèi)星運(yùn)行周期、衛(wèi)星運(yùn)行周期 指衛(wèi)星繞地一圈所需要時(shí)間，即從升交點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)行到指衛(wèi)星繞地一圈所需要時(shí)間，即從升交點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)行到下次過(guò)升交點(diǎn)時(shí)的時(shí)間間隔。下次過(guò)升交點(diǎn)時(shí)的時(shí)間間隔。3 3、衛(wèi)星高度、衛(wèi)星高度4 4、同一天相

5、鄰軌道間在赤道處的距離、同一天相鄰軌道間在赤道處的距離5 5、每天衛(wèi)星繞地圈數(shù)、每天衛(wèi)星繞地圈數(shù)6 6、重復(fù)周期、重復(fù)周期 指衛(wèi)星從某地上空開(kāi)始運(yùn)行，經(jīng)過(guò)若干時(shí)間的運(yùn)行指衛(wèi)星從某地上空開(kāi)始運(yùn)行，經(jīng)過(guò)若干時(shí)間的運(yùn)行后，回到該地上空時(shí)所需要的天數(shù)。后，回到該地上空時(shí)所需要的天數(shù)。 第三節(jié)第三節(jié) 遙感衛(wèi)星及軌道特征遙感衛(wèi)星及軌道特征 用途用途: :陸地資源和環(huán)境探測(cè)陸地資源和環(huán)境探測(cè) 種類(lèi)種類(lèi): : 陸地衛(wèi)星（陸地衛(wèi)星（LandsatLandsat）類(lèi)；類(lèi)； （高分辨力陸地衛(wèi)星；高光譜衛(wèi)星；合成孔徑雷達(dá)）。（高分辨力陸地衛(wèi)星；高光譜衛(wèi)星；合成孔徑雷達(dá)）。 LandsatLandsat系列（美）、系列

6、（美）、SPOTSPOT系列（法）、系列（法）、IRSIRS（印印度）、度）、ALOSALOS系列（日）、系列（日）、RESURSO1RESURSO1系列（俄）、中巴系系列（俄）、中巴系列等。這類(lèi)衛(wèi)星的特點(diǎn)是多波段掃描、地面分辨率為列等。這類(lèi)衛(wèi)星的特點(diǎn)是多波段掃描、地面分辨率為5 58080m m，在現(xiàn)階段，這類(lèi)衛(wèi)星仍然是陸地衛(wèi)星的主體。在現(xiàn)階段，這類(lèi)衛(wèi)星仍然是陸地衛(wèi)星的主體。一、衛(wèi)星軌道及其運(yùn)行特點(diǎn)一、衛(wèi)星軌道及其運(yùn)行特點(diǎn) 1. 1.近圓形軌道近圓形軌道不同地區(qū)獲取的圖像比例尺一致。不同地區(qū)獲取的圖像比例尺一致。固定掃描頻率對(duì)地面掃描成像固定掃描頻率對(duì)地面掃描成像, ,掃描行之間銜接。掃描行

7、之間銜接。 2. 2.近極地軌道近極地軌道有利于增大衛(wèi)星對(duì)地面總的觀測(cè)范圍有利于增大衛(wèi)星對(duì)地面總的觀測(cè)范圍 3.3.與太陽(yáng)同步軌道與太陽(yáng)同步軌道指衛(wèi)星軌道面與太陽(yáng)地球連線之間在黃道面內(nèi)的夾角，指衛(wèi)星軌道面與太陽(yáng)地球連線之間在黃道面內(nèi)的夾角，不隨地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)而改變。不隨地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)而改變。黃道面黃道面( (ecliptic plane)ecliptic plane)是指地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道平是指地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道平面，與地球赤道面交角為面，與地球赤道面交角為23232727。目的：目的： 有利于衛(wèi)星在相近的光照條件下對(duì)地面進(jìn)行觀測(cè)。有利于衛(wèi)星在相近的光照條件下對(duì)地面進(jìn)行觀測(cè)。但是由于季節(jié)和

8、地理位置的變化，太陽(yáng)高度角并不是任但是由于季節(jié)和地理位置的變化，太陽(yáng)高度角并不是任何時(shí)間都一致的。何時(shí)間都一致的。還有利于衛(wèi)星在固定的時(shí)間飛臨地面接收站上空，并使還有利于衛(wèi)星在固定的時(shí)間飛臨地面接收站上空，并使衛(wèi)星上的太陽(yáng)電池得到穩(wěn)定的太陽(yáng)照度。衛(wèi)星上的太陽(yáng)電池得到穩(wěn)定的太陽(yáng)照度。 4. 4.可重復(fù)軌道可重復(fù)軌道有利于對(duì)地面地物或自然現(xiàn)象的變化作動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。有利于對(duì)地面地物或自然現(xiàn)象的變化作動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。 5 5 中高度中高度獲取的圖象分辨率中等，比例尺適中。獲取的圖象分辨率中等，比例尺適中。二、二、 LandsatLandsat系列系列 1972 1972年年7 7月月2323日開(kāi)始日開(kāi)始ERTS

9、-1ERTS-1，第二次發(fā)射改為第二次發(fā)射改為L(zhǎng)ANDSAT-2LANDSAT-2，到到19991999年年4 4月月1515日共發(fā)射日共發(fā)射7 7次，次，LANDSAT-6LANDSAT-6失敗失敗. . 1. 1. Landsat -1,2,3 Landsat -1,2,3 衛(wèi)星軌道平均高度衛(wèi)星軌道平均高度H H設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)在915915kmkm上，其運(yùn)行周期上，其運(yùn)行周期為為103.267103.267minmin。每天繞地每天繞地13.94413.944圈，傾角圈，傾角i=99.125i=99.125，每天修正衛(wèi)星軌道進(jìn)動(dòng)角為每天修正衛(wèi)星軌道進(jìn)動(dòng)角為0.9860.986，重復(fù)周期為，重復(fù)

10、周期為1818天。天。 傳感器：帶有三通道反束攝象機(jī)系統(tǒng)（傳感器：帶有三通道反束攝象機(jī)系統(tǒng)（RBVRBV）和四和四通道的通道的MSSMSS多光譜掃描儀，地面分辨力多光譜掃描儀，地面分辨力7979米。米。2.2.Landsat4,5Landsat4,5 19821982年美國(guó)發(fā)射年美國(guó)發(fā)射Landsat-4Landsat-4衛(wèi)星，衛(wèi)星，19841984年發(fā)射了年發(fā)射了Landsat-5Landsat-5衛(wèi)星，與衛(wèi)星，與Landsat-4Landsat-4完全一樣。完全一樣。 傳感器：傳感器：TMTM傳感器，傳感器，MSSMSS多光譜掃描儀。多光譜掃描儀。 Landsat-4,5Landsat-4

11、,5衛(wèi)星軌道：近圓形、近極地、太陽(yáng)同衛(wèi)星軌道：近圓形、近極地、太陽(yáng)同步和可重復(fù)的。步和可重復(fù)的。 軌道高度為軌道高度為705705kmkm，TMTM專(zhuān)題制圖儀地面分辨力為專(zhuān)題制圖儀地面分辨力為3030m m，運(yùn)行周期為運(yùn)行周期為98.998.9分，重復(fù)周期為分，重復(fù)周期為1616天天. . 圖象目錄的編排：按全球參照系統(tǒng)，從東向西圖象目錄的編排：按全球參照系統(tǒng)，從東向西233233個(gè)軌道，個(gè)軌道，001001軌在西經(jīng)軌在西經(jīng)64643636處穿過(guò)赤道，第一行起于處穿過(guò)赤道，第一行起于北緯北緯80804747。3. LandsatLandsat衛(wèi)星的參數(shù)衛(wèi)星的參數(shù) 4. 4.Landsat-7L

12、andsat-7 1999 1999年年4 4月月1515日發(fā)射。日發(fā)射。 軌道參數(shù)與軌道參數(shù)與Landsat4/5Landsat4/5基本相同。基本相同。 傳感器：傳感器：ETM+ETM+（增強(qiáng)型專(zhuān)題制圖儀），有一個(gè)全增強(qiáng)型專(zhuān)題制圖儀），有一個(gè)全色波段。色波段。 Landsat-7 Landsat-7圖像質(zhì)量更好。圖像質(zhì)量更好。 數(shù)據(jù)以直接發(fā)送或者回收方式傳送到地面。數(shù)據(jù)以直接發(fā)送或者回收方式傳送到地面。 5.5.成像方式成像方式 直接對(duì)地掃描成像。直接對(duì)地掃描成像。 6.6.陸地衛(wèi)星資料特征陸地衛(wèi)星資料特征 1 1）宏觀性。覆蓋范圍大，視野廣，可獲得準(zhǔn)同步、全）宏觀性。覆蓋范圍大，視野廣，

13、可獲得準(zhǔn)同步、全球性的系統(tǒng)覆蓋，為宏觀研究各種自然現(xiàn)象和規(guī)律提供有球性的系統(tǒng)覆蓋，為宏觀研究各種自然現(xiàn)象和規(guī)律提供有利條件。利條件。 2) 2)周期性重復(fù)覆蓋，提供不同季節(jié)、不同照度條件的周期性重復(fù)覆蓋，提供不同季節(jié)、不同照度條件的圖象，可滿足動(dòng)態(tài)檢測(cè)測(cè)與預(yù)報(bào)分析的需要。圖象，可滿足動(dòng)態(tài)檢測(cè)測(cè)與預(yù)報(bào)分析的需要。 3) 3)數(shù)量化對(duì)地物的波譜反射、輻射特征，以影象或數(shù)數(shù)量化對(duì)地物的波譜反射、輻射特征，以影象或數(shù)字形式瞬時(shí)記錄下來(lái)。以得到適于計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字格式字形式瞬時(shí)記錄下來(lái)。以得到適于計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字格式的圖象，便于圖象的數(shù)字化處理，便于定量分析。的圖象，便于圖象的數(shù)字化處理，便于定量分析。

14、 4) 4)低一中等太陽(yáng)高度角低一中等太陽(yáng)高度角(25(25一一30)30)使圖象上產(chǎn)生陰暗效使圖象上產(chǎn)生陰暗效應(yīng)，從而增強(qiáng)了對(duì)地質(zhì)地貌現(xiàn)象的研究，利于地學(xué)分析。應(yīng)，從而增強(qiáng)了對(duì)地質(zhì)地貌現(xiàn)象的研究，利于地學(xué)分析。 5) 5)幾何畸變小幾何畸變小( (與航空象片相比與航空象片相比) )可將圖象直接放大，可將圖象直接放大，以便進(jìn)行判談解譯。以便進(jìn)行判談解譯。TMTM圖象可放大用于編制地圖和專(zhuān)題圖。圖象可放大用于編制地圖和專(zhuān)題圖。 7 7 局限性局限性 陸地衛(wèi)星系列的局限性，其空間、光譜、時(shí)間分陸地衛(wèi)星系列的局限性，其空間、光譜、時(shí)間分分辨力均有一定限制，且缺乏立體覆蓋，均受不同分辨力均有一定限制，

15、且缺乏立體覆蓋，均受不同程度的影象畸變，數(shù)據(jù)的及時(shí)利用率較差，用戶所程度的影象畸變，數(shù)據(jù)的及時(shí)利用率較差，用戶所得的衛(wèi)星數(shù)據(jù)不連續(xù)。但是，隨著遙感信息質(zhì)量的得的衛(wèi)星數(shù)據(jù)不連續(xù)。但是，隨著遙感信息質(zhì)量的不斷提高，陸地衛(wèi)星系統(tǒng)的應(yīng)用能力將得到進(jìn)一步不斷提高，陸地衛(wèi)星系統(tǒng)的應(yīng)用能力將得到進(jìn)一步開(kāi)拓。開(kāi)拓。LANDSAT 4,5衛(wèi)星衛(wèi)星LANDSAT 7衛(wèi)星衛(wèi)星三、三、SPOTSPOT系列衛(wèi)星系列衛(wèi)星 1. 1.基本情況基本情況 法國(guó)于法國(guó)于19861986年年2 2月發(fā)射了第一顆陸地衛(wèi)星，主要用于月發(fā)射了第一顆陸地衛(wèi)星，主要用于地球資源遙感，至今已發(fā)射了地球資源遙感，至今已發(fā)射了5 5顆。顆。 Sp

16、ot1 Spot1，19861986年年2 2月發(fā)射，目前仍在運(yùn)行，但從月發(fā)射，目前仍在運(yùn)行，但從20022002年年5 5月停止接收其影像。月停止接收其影像。 Spot 2 Spot 2，19901990年年1 1月發(fā)射，至今還在運(yùn)行。月發(fā)射，至今還在運(yùn)行。 Spot 3 Spot 3，19931993年年9 9月發(fā)射，運(yùn)行月發(fā)射，運(yùn)行4 4年后在年后在19971997年年1111月由月由于事故停止運(yùn)行。于事故停止運(yùn)行。 Spot 4 Spot 4，19981998年年3 3月發(fā)射，衛(wèi)星作了一些改進(jìn)。月發(fā)射，衛(wèi)星作了一些改進(jìn)。 Spot 5 Spot 5，20022002年其年其5 5月發(fā)射

17、，其性能作了重大改進(jìn)。月發(fā)射，其性能作了重大改進(jìn)。2.2.儀器儀器 SPOT-1，2，3 2 2臺(tái)探測(cè)器臺(tái)探測(cè)器: :HRVHRV（high resolution visiblehigh resolution visible） SPOT-4HRVLR(high resolution visible and infrared )HRVLR(high resolution visible and infrared )和植被檢測(cè)儀器和植被檢測(cè)儀器SPOT-52個(gè)高分辨力幾何儀器（個(gè)高分辨力幾何儀器（HRG），），高分辨力立體儀高分辨力立體儀器（器（HRS）3.3.軌道特點(diǎn)軌道特點(diǎn): : 重復(fù)觀測(cè)重復(fù)

18、觀測(cè)2626天天4.4.成像方式成像方式: : 采用推掃式掃描成像采用推掃式掃描成像, ,可以立體成像可以立體成像. .5 SPOT5 SPOT衛(wèi)星的有關(guān)參數(shù)衛(wèi)星的有關(guān)參數(shù)SPOT衛(wèi)星衛(wèi)星四、四、IRSIRS系列衛(wèi)星系列衛(wèi)星 印度在印度在19791979年年6 6月和月和19811981年年1111月發(fā)射的月發(fā)射的Bhaskara1Bhaskara1和和Bhaskara2Bhaskara2兩顆實(shí)驗(yàn)性衛(wèi)星的基礎(chǔ)上，制訂了兩顆實(shí)驗(yàn)性衛(wèi)星的基礎(chǔ)上，制訂了IRSIRS系系列計(jì)劃。列計(jì)劃。 1988 1988年年3 3月發(fā)射了第一顆月發(fā)射了第一顆IRS-1AIRS-1A系統(tǒng)。系統(tǒng)。19911991年發(fā)射年發(fā)射第二個(gè)第二個(gè)IRS-1BIRS-1B。多光譜傳感器（線性成像自掃描傳感多光譜傳感器（線性成像自掃描傳感器器LISSLISS），），LISS1LISS1分辨力分