氣象衛(wèi)星的發(fā)展趨勢(shì)

1、By ： 一個(gè)有一只學(xué)灰一個(gè)有一只學(xué)灰+一群學(xué)霸的小組一群學(xué)霸的小組小組分工收集資料：張司琪（負(fù)責(zé)未來(lái)衛(wèi)星氣象衛(wèi)星布局和總體發(fā)展）收集資料：張司琪（負(fù)責(zé)未來(lái)衛(wèi)星氣象衛(wèi)星布局和總體發(fā)展） 姜琳皓（負(fù)責(zé)衛(wèi)星傳感器方面改進(jìn)與發(fā)展趨勢(shì)）姜琳皓（負(fù)責(zé)衛(wèi)星傳感器方面改進(jìn)與發(fā)展趨勢(shì)） 高元勇（負(fù)責(zé)衛(wèi)星資料傳輸高元勇（負(fù)責(zé)衛(wèi)星資料傳輸-地基站處理的發(fā)展趨勢(shì)）地基站處理的發(fā)展趨勢(shì)） 梁涵洲（負(fù)責(zé)衛(wèi)星在大氣科學(xué)前沿探索中的應(yīng)用的梁涵洲（負(fù)責(zé)衛(wèi)星在大氣科學(xué)前沿探索中的應(yīng)用的發(fā)展發(fā)展趨勢(shì)）趨勢(shì)） 許舒雅（負(fù)責(zé)氣象衛(wèi)星在其他科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用趨勢(shì)）許舒雅（負(fù)責(zé)氣象衛(wèi)星在其他科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用趨勢(shì)）PPT制作：戴紹康制作：戴紹康

2、成果成果匯報(bào)：馮則皓匯報(bào)：馮則皓 風(fēng)云四號(hào)氣象衛(wèi)星是我國(guó)第二代靜止氣象衛(wèi)星，主要發(fā)展目標(biāo)是：衛(wèi)星姿態(tài)穩(wěn)定方式為三軸穩(wěn)定，提高觀(guān)測(cè)的時(shí)間分辨率和區(qū)域機(jī)動(dòng)探測(cè)能力；提高掃描成像儀性能，以加強(qiáng)中小尺度天氣系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)能力；發(fā)展大氣垂直探測(cè)和微波探測(cè)，解決高軌三維遙感；發(fā)展極紫外和X射線(xiàn)太陽(yáng)觀(guān)測(cè)，加強(qiáng)空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警。風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星計(jì)劃發(fā)展光學(xué)和微波兩種類(lèi)型的衛(wèi)星。據(jù)悉，經(jīng)過(guò)多次論證，多通道可見(jiàn)光紅外掃描成像儀和紅外高光譜探測(cè)儀（干涉式大氣垂直探測(cè)儀）以及星地相關(guān)技術(shù)的科技攻關(guān)，已取得了較大進(jìn)展?！帮L(fēng)云四號(hào)”是第二代靜止氣象衛(wèi)星，充分考慮海洋、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利以及環(huán)境、空間科學(xué)等領(lǐng)域的需求，以實(shí)現(xiàn)綜合利用

3、。據(jù)透露，“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星主要探測(cè)儀器為10通道二維掃描成像儀、干涉型大氣垂直探測(cè)器、閃電成像儀、CCD相機(jī)和地球輻射收支儀，地球圓盤(pán)圖成像時(shí)間為15分鐘。風(fēng)云四號(hào) 晨昏軌道是指地方降交點(diǎn)時(shí)間（ETC）6:00左右的衛(wèi)星觀(guān)測(cè)軌道。發(fā)展晨昏軌道衛(wèi)星，將完善和豐富我國(guó)現(xiàn)有的現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)觀(guān)測(cè)體系。發(fā)展晨昏軌道衛(wèi)星，將使我國(guó)風(fēng)云極軌氣象衛(wèi)星具有自己的特色，在業(yè)務(wù)上形成同歐美衛(wèi)星的等價(jià)互補(bǔ)之勢(shì)。 發(fā)展晨昏軌道衛(wèi)星，將完善和豐富我國(guó)現(xiàn)有的現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)觀(guān)測(cè)體系。晨昏軌道衛(wèi)星可向我國(guó)8點(diǎn)鐘的業(yè)務(wù)會(huì)商提供微光、紅外和微波的綜合觀(guān)測(cè)信息，在凌晨時(shí)刻臺(tái)風(fēng)、暴雨和強(qiáng)對(duì)流等的衛(wèi)星監(jiān)測(cè)中發(fā)揮積極作用。 晨昏晨昏軌道觀(guān)測(cè)有

4、效補(bǔ)充了軌道觀(guān)測(cè)有效補(bǔ)充了6小時(shí)同化窗內(nèi)衛(wèi)星觀(guān)測(cè)資料的空白小時(shí)同化窗內(nèi)衛(wèi)星觀(guān)測(cè)資料的空白，對(duì)南北半球預(yù)報(bào)和洲際尺度的區(qū)域預(yù)報(bào)有積極的貢獻(xiàn)。晨昏軌道衛(wèi)星彌補(bǔ)了全球觀(guān)測(cè)資料的不足，上午衛(wèi)星（ETC 10:00左右）、下午衛(wèi)星（ETC 13:00左右）、晨昏軌道衛(wèi)星三星組網(wǎng)觀(guān)測(cè)可以使6小時(shí)同化窗內(nèi)衛(wèi)星資料100%全球覆蓋，對(duì)4-7天500HPA位勢(shì)高度的預(yù)報(bào)半球尺度（北半球）提高2-3個(gè)百分點(diǎn)，區(qū)域尺度（北美洲）提高2-10個(gè)百分點(diǎn)。 晨昏軌道衛(wèi)星的主要儀器載荷配置有：微波溫度計(jì)、微波濕度計(jì)、紅外高光譜大氣探測(cè)儀、GPS掩星探測(cè)儀以及雙頻微波主動(dòng)散射雷達(dá)。晨昏軌道衛(wèi)星美國(guó)氣象衛(wèi)星未來(lái)發(fā)展方向 “聯(lián)合

5、極軌衛(wèi)星系統(tǒng)”衛(wèi)星的研制計(jì)劃目前已經(jīng)比較明確，聯(lián)合極軌衛(wèi)星系統(tǒng)1衛(wèi)星基本是克隆“國(guó)家極軌環(huán)境業(yè)務(wù)衛(wèi)星系統(tǒng)預(yù)備項(xiàng)目”衛(wèi)星，不同點(diǎn)是星上通信設(shè)備不同?！皣?guó)家極軌環(huán)境業(yè)務(wù)衛(wèi)星系統(tǒng)預(yù)備項(xiàng)目”對(duì)“聯(lián)合極軌衛(wèi)星系統(tǒng)”衛(wèi)星的有效載荷進(jìn)行飛行驗(yàn)證，以降低“聯(lián)合極軌衛(wèi)星系統(tǒng)”衛(wèi)星的風(fēng)險(xiǎn)?！奥?lián)合極軌衛(wèi)星系統(tǒng)”衛(wèi)星的載荷技術(shù)也代表了美國(guó)民用極軌氣象衛(wèi)星載荷技術(shù)在未來(lái)數(shù)年內(nèi)的發(fā)展水平。聯(lián)合極軌衛(wèi)星系統(tǒng)1預(yù)計(jì)于2017年發(fā)射，聯(lián)合極軌衛(wèi)星系統(tǒng)2預(yù)計(jì)于2019年發(fā)射。未來(lái) 5 10 年美國(guó)氣象衛(wèi)星系統(tǒng)將進(jìn)行全面更新?lián)Q代 ,NOAA 將完成 POES 與 DMSP 系統(tǒng)合并及 GOES 2 R 系統(tǒng)研制 , 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有極軌業(yè)

6、務(wù)環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng)向國(guó)家極軌業(yè)務(wù)環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng) (NPOESS) 轉(zhuǎn)型和 GOES 系統(tǒng)過(guò)渡升級(jí) , 并積極探索后續(xù)任務(wù)實(shí)施。聯(lián)合極軌衛(wèi)星系統(tǒng)新一代氣象衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展特點(diǎn) 新一代極軌大氣與海洋環(huán)境衛(wèi)星除維持任務(wù)連續(xù)性外,重點(diǎn)著眼于衛(wèi)星技術(shù)性能的全面升級(jí),在設(shè)計(jì)概念、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、遙感器配置等方面都有很大的改進(jìn)。極軌業(yè)務(wù)環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng)通過(guò)集成現(xiàn)有先進(jìn)遙感器技術(shù),在成像分辨率、 探測(cè)精度等方面將進(jìn)一步提高 , 特別是數(shù)據(jù)傳輸將采用地面光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等手段 , 有效縮短時(shí)間延遲,提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。靜止軌道業(yè)務(wù)環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng)在探測(cè)通道數(shù)量、 分辨率、全盤(pán)成像時(shí)間方面都將提高 1 倍以上,增加了靜止軌道海洋水色探測(cè)能力,并

7、初步具有自適應(yīng)成像的能力,特別是靜止軌道微波探測(cè)能力的實(shí)現(xiàn) , 將極大地提高大氣與海洋環(huán)境的現(xiàn)有探測(cè)能力。新一代衛(wèi)星系統(tǒng)能力將實(shí)現(xiàn)變革性飛躍新一代衛(wèi)星系統(tǒng)能力將實(shí)現(xiàn)變革性飛躍 由于大氣與海洋過(guò)程是多種因素作用的綜合過(guò)程,一個(gè)狀態(tài)變量通常是多個(gè)參變量的函數(shù) , 很難由一種遙感器測(cè)量眾多參變 ,需要多種遙感器配合測(cè)量。因此 , 美國(guó) NPOESS、GOES2R業(yè)務(wù)環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng)都采用集大氣、海洋和空間環(huán)境等多種探測(cè)能力于一體的發(fā)展模式 ,在極軌衛(wèi)星系統(tǒng)上集成了EOS 系統(tǒng)微波成像能力,增加了雷達(dá)高度計(jì)等多種大氣和海洋環(huán)境探測(cè)儀器,在靜止軌道衛(wèi)星系統(tǒng)新一代遙感器上配置了海洋水色探測(cè)能力,同時(shí)還增加了多

8、種用于空間環(huán)境探測(cè)的儀器,以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)多種探測(cè)能力的高度集成。多種環(huán)境探測(cè)能力集成發(fā)展的特點(diǎn)越趨明顯多種環(huán)境探測(cè)能力集成發(fā)展的特點(diǎn)越趨明顯 新一代大氣與海洋環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng)非常注重新的技術(shù)概念和技術(shù)手段的探索與驗(yàn)證 ,根據(jù)任務(wù)需求和系統(tǒng)發(fā)展中所遇到的技術(shù)難題,不斷提出新的技術(shù)概念和創(chuàng)新思路。針對(duì)靜止軌道衛(wèi)星長(zhǎng)壽命低風(fēng)險(xiǎn)要求、 靜止軌道缺乏微波探測(cè)手段、 傳統(tǒng)高度計(jì)交軌方向分辨率較低、 高光譜遙感分光技術(shù)實(shí)現(xiàn)等一系列情況提出并試驗(yàn)衛(wèi)星平臺(tái)分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、 合成稀疏孔徑輻射計(jì)、 寬幅雷達(dá)高度計(jì)、 靜止軌道傅里葉變換光譜儀等一系列新的技術(shù)概念。這些技術(shù)概念和試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展成熟 , 將極大提升現(xiàn)有對(duì)地觀(guān)測(cè)

9、衛(wèi)星系統(tǒng)能力。大量新的技術(shù)概念不斷涌現(xiàn)并逐步發(fā)展成熟大量新的技術(shù)概念不斷涌現(xiàn)并逐步發(fā)展成熟衛(wèi)星獲取數(shù)據(jù)方向的改進(jìn) 1、極軌氣象衛(wèi)星系列中的紅外探測(cè)器，目前而言最先進(jìn)的當(dāng)屬美國(guó)，美國(guó)于2011年以后，發(fā)射的氣象衛(wèi)星均采用可見(jiàn)光/紅外成像儀和輻射計(jì)組件（VIIRS）的短波/中波紅外、熱紅外波段均采用HGCDTE紅外焦平面，工作溫度在80K，航線(xiàn)交叉紅外探測(cè)器的短波、中波和長(zhǎng)波紅外波段均采用3*3元光伏型HGCDTE器件，工作溫度分別在98K（短波和中波）和81K（長(zhǎng)波）。紅外探測(cè)器 2、靜止氣象衛(wèi)星系列用紅外探測(cè)器，中國(guó)的FY4將在FY2基礎(chǔ)上增加成像掃描輻射計(jì)的探測(cè)通道，提高天氣分析和地球環(huán)境變

10、化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能力，增加大氣探測(cè)垂直探測(cè)儀，獲取大氣垂直探測(cè)資料，實(shí)現(xiàn)高頻次三維探測(cè)，探測(cè)功能比起FY2將有較大幅度提高。 2.1頻率越來(lái)越高，向高頻段發(fā)展的好處是可以獲得更多的探測(cè)頻段，獲得更多的探測(cè)信息，可以避開(kāi)干擾信號(hào)。 2.2向更細(xì)化探測(cè)目標(biāo)發(fā)展，這樣可以更加細(xì)致的了解探測(cè)對(duì)象的物理性質(zhì)，特別是對(duì)于大氣溫度和濕度廓線(xiàn)的探測(cè)，細(xì)化探測(cè)分層將有利于提高三維反演精度。 2.3向一體化發(fā)展，多頻多極化同時(shí)對(duì)地觀(guān)測(cè)可以獲得對(duì)觀(guān)測(cè)目標(biāo)更全面、更細(xì)致的了解，減小微波輻射計(jì)的體積、重量。 2.4向更高地面分辨率發(fā)展，通過(guò)采用更高的觀(guān)測(cè)頻率和增大天線(xiàn)尺度來(lái)提高地面分辨率。微波輻射計(jì) 3.1氣象衛(wèi)星多傳感器圖

11、像融合的可靠性，由于多傳感器圖像融合技術(shù)仍然是一門(mén)新興技術(shù)，在理論和實(shí)際應(yīng)用中仍有許多亟待解決的問(wèn)題，因此，可靠性仍然是最需要解決的問(wèn)題之一。 3.2多傳感器圖像融合的實(shí)時(shí)性研究，猶豫期數(shù)據(jù)量很大，在某些領(lǐng)域的實(shí)時(shí)性要求很高，因此必須解決海量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)融合方法。 3.3多傳感圖像融合技術(shù)可發(fā)展性的研究，由于氣象衛(wèi)星的重要應(yīng)用價(jià)值，預(yù)計(jì)在未來(lái)，氣象衛(wèi)星及氣象衛(wèi)星傳感技術(shù)將以前所未有的速度發(fā)展，不同平臺(tái)的多傳感器圖像數(shù)據(jù)也將隨之大量涌現(xiàn)，因此研究圖像融合技術(shù)必須考慮融合處理的可擴(kuò)展性，使其能夠?qū)π滦蛨D像數(shù)據(jù)能有較好的適應(yīng)能力。多傳感器圖像融合 氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)接受處理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)有氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸

12、的頻段大都用L波段,這是國(guó)際電信聯(lián)盟已劃分好的供氣象衛(wèi)星使用的頻段頻率范圍總共只有40MHZ,因此傳輸?shù)臄?shù)據(jù)碼速率只許可在幾兆/秒范圍。 由于氣象衛(wèi)星探測(cè)儀器的增加和精度的提高數(shù)據(jù)傳輸量大為增加!碼速率增加要求信道的帶寬也隨之增加。例如碼速率要求幾十兆/秒,帶幾十兆赫,甚至更高更寬。 顯然L波段已不能滿(mǎn)足需要，必須提高到更高波段。例如X波段。傳輸頻段的傳輸頻段的擴(kuò)展（擴(kuò)展（傳送模式）傳送模式）現(xiàn)有氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸大都采用時(shí)分、頻分多路復(fù)用體制和固定數(shù)據(jù)格式，而衛(wèi)星上有多種探測(cè)儀器大量數(shù)據(jù)需要同時(shí)向地面?zhèn)鬏敗榱颂岣咝诺纻鬏斝屎驮黾屿`活性必須采用國(guó)際空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢(xún)委員會(huì)（CCSDS：CONS

13、ULTATION COMMITTEE OF SPACE DATA SYSTEM）標(biāo)準(zhǔn)分包傳輸。為了提高信道傳輸效率，將采用CCSDS分包傳輸方式：利用一個(gè)實(shí)際物理信道同時(shí)傳輸各種探測(cè)器和應(yīng)用過(guò)程的數(shù)據(jù)，根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)地對(duì)星載各種儀器數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，因此傳輸效率大為提高，同時(shí)也給傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來(lái)了高度的靈活性。多個(gè)數(shù)據(jù)源（不同探測(cè)儀器數(shù)據(jù)）的物理過(guò)程產(chǎn)生多種數(shù)據(jù)源包，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)包分段（或短包不分段），將源包或數(shù)據(jù)段多路復(fù)接打包成虛擬傳輸幀，再把虛擬信道多路。此外，信道編碼采用了糾錯(cuò)及抗干擾能力較強(qiáng)的R-S加卷積的級(jí)聯(lián)編碼技術(shù)。采用采用CCSDS分包分包傳輸（傳輸（輸出體系）輸出體系）氣象衛(wèi)星低分辨率資

14、料仍采用模擬傳輸，為了提高傳輸質(zhì)量，要將它們數(shù)字化。原有的模擬傳輸體制都改為數(shù)字傳輸。例如，現(xiàn)有極軌氣象衛(wèi)星低分辨率實(shí)時(shí)云圖傳輸將改為低分辨率圖像傳輸，靜止氣象衛(wèi)星低分辨率模擬云圖將改為低速率信息傳輸。資料同化通常建立在模式預(yù)報(bào)（即背景信息）與觀(guān)測(cè)量的比較的基礎(chǔ)上，為了實(shí)現(xiàn)同化，需要將模式的基本大氣變量轉(zhuǎn)換成星載儀器所獲得的特定波長(zhǎng)的電磁波特征量，或者將觀(guān)測(cè)到的電磁輻射特征量反算成大氣的特征量。前者需要引入復(fù)雜的觀(guān)測(cè)算子，后者則將復(fù)雜的反演過(guò)程交給了前處理階段。這就形成了直接與間接同化衛(wèi)星資料的兩種不同策略，策略的選擇取決于同化系統(tǒng)處理復(fù)雜觀(guān)測(cè)資料的能力，對(duì)同化效果有決定性的影響。數(shù)字化（數(shù)字

15、化（資料同化）資料同化）氣象衛(wèi)星在大氣科學(xué)前沿領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)在大氣化學(xué)方面，最近的論文已經(jīng)提出利用極軌衛(wèi)星和靜止衛(wèi)星的遙感反演數(shù)據(jù)，進(jìn)行對(duì)大氣氣溶膠輻射特性參數(shù)進(jìn)一步探究的方案，隨著衛(wèi)星探測(cè)手段和技術(shù)的不斷提高，衛(wèi)星遙感理論和方法的不斷進(jìn)步，衛(wèi)星遙感已成為氣溶膠研究不可替代的有效手段。NASA發(fā)射的Terra 和Aqua 衛(wèi)星搭載的MODIS傳感器具有36 個(gè)通道，覆蓋了紫外、可見(jiàn)、近紅外、紅外等通道，為反演氣溶膠和地表特征提供了豐富的信息。這些也為建立有關(guān)氣溶膠的模型提供了基礎(chǔ)資料，為未來(lái)進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在高層大氣探索領(lǐng)域，由于之前對(duì)高層大氣的探測(cè)主要依靠探空氣球，這種方式一般最高

16、只能探測(cè)到5hpa層面的狀況，因此人們對(duì)更高層面大氣認(rèn)識(shí)仍然不夠。然而最近十余年探測(cè)平流層高層和中間層大氣的衛(wèi)星體系正在逐步建設(shè)并仍在發(fā)展，人們對(duì)平流層高層和中間層大氣了解逐漸增多。當(dāng)前已經(jīng)有對(duì)平流層爆發(fā)性增溫（SSW）的初步認(rèn)識(shí)和模型構(gòu)建，并認(rèn)為最初擾動(dòng)源很可能起源于中間層下層，但對(duì)它的爆發(fā)機(jī)理和后續(xù)對(duì)對(duì)流層影響認(rèn)識(shí)仍然不夠。隨著衛(wèi)星對(duì)高層大氣探測(cè)體系在未來(lái)的逐步完善，資料的豐富化和準(zhǔn)確度的提升將讓高層大氣領(lǐng)域的探索更進(jìn)一步，對(duì)諸如臭氧層空洞變化趨勢(shì)和SSW對(duì)冬季對(duì)流層環(huán)流的影響將有新的認(rèn)識(shí)。臭氧空洞內(nèi)最低臭氧總濃度臭氧空洞面積在大氣輻射學(xué)方面，最近利用更精密的衛(wèi)星同化資料改進(jìn)了WRF模式的

17、初始場(chǎng)，新的衛(wèi)星同化資料將三維云模型進(jìn)一步優(yōu)化，將不同云高的云區(qū)分得更加明顯，從而在云類(lèi)和云量較多的對(duì)到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度模擬有了新的改進(jìn)。這對(duì)未來(lái)對(duì)大氣熱力場(chǎng)模式的進(jìn)一步改進(jìn)，以及對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電方面的應(yīng)用都有較大的意義。對(duì)劇烈天氣過(guò)程（如強(qiáng)對(duì)流天氣，熱帶氣旋等），當(dāng)前正在嘗試運(yùn)行對(duì)某一區(qū)域的加密觀(guān)測(cè)（如6min一次云圖掃描），未來(lái)掃描頻率也更加稠密，而資料也從云頂溫度灰體掃描和可見(jiàn)光云圖之類(lèi)轉(zhuǎn)向不同層面風(fēng)場(chǎng)、垂直溫度場(chǎng)等方向，會(huì)對(duì)研究熱帶氣旋內(nèi)部動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)演變產(chǎn)生積極意義。而最近有研究利用FY-2C 靜止氣象衛(wèi)星紅外1 通道亮溫、紅外1 通道與水汽通道亮溫差在高時(shí)間分辨率觀(guān)測(cè)中的時(shí)差特征

18、變量，可實(shí)現(xiàn)對(duì)強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)初生的有效監(jiān)測(cè)，為強(qiáng)對(duì)流天氣的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供支撐。這樣的設(shè)想已經(jīng)得到初步應(yīng)用，可以想見(jiàn)，未來(lái)衛(wèi)星將有助于強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度進(jìn)一步提高。空間天氣學(xué)雖然不是傳統(tǒng)意義的大氣科學(xué)研究范圍，但可以說(shuō)是氣象衛(wèi)星未來(lái)應(yīng)用的一大廣闊領(lǐng)域。隨著人造太空飛行器和地面電磁學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，空間天氣變得愈發(fā)重要，而原有的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)在對(duì)高能粒子、電磁輻射暴等劇烈天氣過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警方面仍有不足。當(dāng)前這方面監(jiān)測(cè)我國(guó)仍然主要援引美國(guó)NOAA-18等氣象衛(wèi)星的資料，而未來(lái)的FY-4靜止衛(wèi)星將攜帶有遠(yuǎn)紫外-X射線(xiàn)探測(cè)儀，對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)和其引發(fā)的空間天氣擾動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有利于填補(bǔ)我國(guó)衛(wèi)星在空間天氣監(jiān)測(cè)方面的不足

19、，并對(duì)空間天氣擾動(dòng)引發(fā)的空間飛行器安全問(wèn)題和地面諸如電網(wǎng)及短波通訊方面故障能做出及時(shí)預(yù)警。氣象衛(wèi)星在非氣象領(lǐng)域應(yīng)用植被遙感是AV HRR在非氣象領(lǐng)域中最為廣泛和成熟的應(yīng)用之一。目前以歸一化植被指數(shù)為主已發(fā)展了很多的其他植被指數(shù)類(lèi)型。植被指數(shù)信息的應(yīng)用也是多種多樣的, 除了用于作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、估產(chǎn)外, 還用于作物旱情調(diào)查、時(shí)間系列組合分析宏觀(guān)植被類(lèi)型區(qū)劃及自然地理地帶性研究等。目前國(guó)家衛(wèi)星氣象中心在日常業(yè)務(wù)上以旬為單位進(jìn)行全國(guó)6公里低分辨率植被指數(shù)產(chǎn)品生成和旬月報(bào)分析工作。氣象衛(wèi)星的快速動(dòng)態(tài)遙感能力在災(zāi)情監(jiān)測(cè)和預(yù)警方面獨(dú)樹(shù)一幟, 典型的范例是火災(zāi)早期警報(bào)和火情跟蹤監(jiān)測(cè)。在1987年大興安嶺特大森林

20、火災(zāi)時(shí), 通過(guò)氣象衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)有效地指導(dǎo)了整個(gè)滅火指揮工作。在此之后,利用氣象衛(wèi)星多次成功地向有關(guān)部門(mén)提供了火點(diǎn)警報(bào)。氣象衛(wèi)星用于火點(diǎn)監(jiān)測(cè)得到了全面的推廣應(yīng)用,眾多小型地面系統(tǒng)相繼建立, 有些專(zhuān)用的林火衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已成功地投入業(yè)務(wù)運(yùn)行。在1996年我國(guó)內(nèi)蒙草原發(fā)生大火時(shí), 氣象衛(wèi)星也發(fā)揮了很大作用。植被遙感植被遙感礦產(chǎn)勘查中對(duì)油氣微滲漏的探測(cè)及遙感找油礦產(chǎn)勘查中對(duì)油氣微滲漏的探測(cè)及遙感找油; 城市熱島研究和熱污染調(diào)查城市熱島研究和熱污染調(diào)查等方面。在這些領(lǐng)域都有很多成功的應(yīng)用實(shí)例。如對(duì)城市熱島現(xiàn)象使用四個(gè)季節(jié)的晝夜匹配數(shù)據(jù)進(jìn)行的處理和分析與航空熱紅外掃描的結(jié)果高度一致, 從最終應(yīng)用分析的角度來(lái)

21、看, 兩者的應(yīng)用效果差距極小,而成本則是無(wú)法比擬的。由于我國(guó)氣象衛(wèi)星站網(wǎng)完全覆蓋了全國(guó)的海陸疆界, 因此第一幅標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家衛(wèi)星影像地圖是采用AV HRR數(shù)據(jù)完成的, 體現(xiàn)了氣象衛(wèi)星在地圖制圖學(xué)中的應(yīng)用潛力。這一成果將我國(guó)遙感影像圖上升為測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)的影像地圖產(chǎn)品系列, 并獲得了國(guó)標(biāo)殊榮, 在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)生了相當(dāng)影響。淺層地下水資源調(diào)查淺層地下水資源調(diào)查1. 全國(guó)植被指數(shù)低分辨率數(shù)據(jù)和植被狀況的旬月報(bào)分全國(guó)植被指數(shù)低分辨率數(shù)據(jù)和植被狀況的旬月報(bào)分析產(chǎn)品化。析產(chǎn)品化。2. 森林、草場(chǎng)火災(zāi)監(jiān)測(cè)及警報(bào)系統(tǒng)。除了國(guó)家衛(wèi)星氣森林、草場(chǎng)火災(zāi)監(jiān)測(cè)及警報(bào)系統(tǒng)。除了國(guó)家衛(wèi)星氣象中心對(duì)全國(guó)林區(qū)實(shí)行防火期象中心對(duì)全國(guó)林區(qū)實(shí)行防火期24小時(shí)監(jiān)測(cè)外小時(shí)監(jiān)測(cè)外, 還包括還包括一些區(qū)域性的專(zhuān)有系統(tǒng)。一些區(qū)域性的專(zhuān)有系統(tǒng)。3. 在作物估產(chǎn)與旱情分析工作方面在作物估產(chǎn)與旱情分析工作方面, 大部分日常業(yè)務(wù)大部分日常業(yè)務(wù)集中在氣象系統(tǒng)中。集中在氣象系統(tǒng)中。4. 洪澇災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與評(píng)估。洪澇災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與評(píng)估。5. 海冰動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與洋面溫度場(chǎng)反演。海冰動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與洋面溫度場(chǎng)反演。6. 震前地溫異常監(jiān)測(cè)。震前地溫異常監(jiān)測(cè)。產(chǎn)業(yè)化與業(yè)務(wù)化的發(fā)展方向在當(dāng)前建立一個(gè)以氣象衛(wèi)星為主、多種遙感信息復(fù)合應(yīng)用的減災(zāi)防災(zāi)快速反應(yīng)集成化業(yè)務(wù)體系是十分必要的, 國(guó)