遥感原理与应用-第2章.pptx

1、第二章 遥感平台及运行特点1内容提纲遥感平台的种类遥感平台的种类卫星轨道及运行特点卫星轨道及运行特点陆地卫星及轨道特征陆地卫星及轨道特征22.1遥感平台的种类 遥感平台：遥感中搭载遥感器工具的统称 按平台距地面的高度大体上可分为三类:地面平台、航空平台、航天平台。 345目前的各国对地观测卫星平台目前的各国对地观测卫星平台 美国海洋测高卫星欧洲气象卫星印度相干雷达卫星中国风云气象卫星美国地球观测系统法国地球观测系统美国陆地卫星加拿大雷达卫星欧洲遥感卫星美国国家海洋和气象卫星美日热带降雨测量卫星 日本静止气象卫星 印度遥感卫星美国静止气象卫星 2.2 卫星轨道及运行特点轨道参数轨道参数卫星坐标的

2、测定和解算卫星坐标的测定和解算卫星姿态角卫星姿态角其他一些常用参数其他一些常用参数62.2.1 轨道参数 升交点赤经 近地点角距 轨道倾角i 卫星过近地点时刻T 卫星轨道的长半轴a 卫星轨道的偏心率e以上六个参数可以根据地面观测来确定。e、a、H、i7轨道方向轨道形状 卫星在轨道上的位置 2.2.2 卫星坐标的测定和解算 星历表法解算卫星坐标 卫星在地心直角坐标系中的坐标 卫星在大地地心直角坐标系中的坐标 卫星的地理坐标 用GPS测定卫星坐标 82.2.3 卫星姿态角 针对遥感影像的几何变形进行几何校正 定义卫星质心为坐标原点，沿轨道前进的切线方向为x轴，垂直轨道面的方向为y轴，垂直xy平面的

3、为z轴，则卫星的姿态有三种情况：绕x轴旋转的姿态角 ，称之为滚动；绕y轴旋转的姿态角 ，称俯仰；绕z轴旋转的姿态角 ，称航偏。 9(Y)(X)(Z)卫星姿态角的测定 姿态测量仪 红外姿态测量仪恒星摄影机陀螺仪 GPS 10姿态测量仪 利用地球与太空温差达287K这一特点，以一定的角频率，周期地对太空和地球作圆锥扫描，根据热辐射能的相位变化来测定姿态角。相位差就是姿态角。 一台这样的仪器只能测定一个姿态角 11恒星摄影机 恒星摄影机至少摄取3-5颗五等以上的恒星(眼睛看到最暗弱的恒星做为六等星 )，并精确记录卫星运行时刻，再根据恒星星历表、摄影机标称光轴指向数据等解算姿态角。 12GPS测姿 同

4、时接收四颗以上GPS卫星的信号，反算出每台接收机上的三维坐标，借助载体移动间接解算出摄影机的三个姿态角。 GPS不会随时间的长短而发生测量精度上的变化 ，无姿态飘移132.2.4 其它一些常用参数 卫星速度 卫星运行周期 卫星高度 同一天相邻轨道间在赤道处的距离 每天卫星绕地圈数 重复周期142.3 陆地卫星及轨道特征陆地卫星陆地卫星高分辨率卫星高分辨率卫星高光谱卫星高光谱卫星雷达雷达类卫星类卫星小卫星小卫星15陆地卫星的轨道特征近圆形轨道近圆形轨道近极地轨道近极地轨道与太阳同步轨道与太阳同步轨道可重复轨道可重复轨道16近圆形轨道 使在不同地区获取的图像比例尺一致。 使得卫星的速度也近于匀速，

5、便于扫描仪用固定扫描频率对地面扫描成像，避免造成扫描行之间不衔接的现象。1718地球静止轨道地球静止轨道近极地轨道近极地轨道遥感卫星一般有两种绕地球飞行方式：静止轨道和遥感卫星一般有两种绕地球飞行方式：静止轨道和近极地轨道。静止轨道可以定点观测，而极地轨道近极地轨道。静止轨道可以定点观测，而极地轨道（圆形）则可定期观测。（圆形）则可定期观测。地球静止轨道 又称“地球同步轨道”。地球同步轨道中倾角为0时的一种特殊圆形轨道。人造卫星与地面相对静止，固定在赤道上空，距地面高度为35786千米（在距离地球约36000千米的空间中有一个引力平衡的地带），可覆盖约40%的地球面积。气象卫星、通信卫星和广播

6、卫星常采用这种轨道。 由于地球摄动的存在，地球同步卫星会以赤道面为平衡位置做南北向的8字周期运动，星下点也呈8字，地球同步卫星加上轨道控制，保持星下点不变，就成了地球静止卫星。 19近极地轨道 轨道的倾角接近90 有利于增大卫星对地面总的观测范围 利用地球自转并结合轨道运行周期和图像刈幅（长而宽的地带）宽度的设计，可以观测到南北纬81之间的广大地区。 LandSat，SPOT，IKONOS，QUICKBIRD，风云系列，中巴资源20太阳同步轨道 卫星的轨道平面和太阳始终保持相对固定的取向。 轨道的倾角接近90度，卫星要在两极附近通过，因此又称之为近极地太阳同步卫星轨道。 有利于卫星在相近的光照

7、条件下对地面进行观测。 有利于卫星在固定的时间飞临地面接收站上空，并使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度。 21可重复轨道 轨道重复周期 轨道的重复性有利于对地面地物或自然现象的变化做监测22分辨率1.光谱分辨率光谱分辨率: : 光谱分辨率是指遥感器各波段光谱带宽，表示传感器对地物光谱光谱分辨率是指遥感器各波段光谱带宽，表示传感器对地物光谱的探测能力，它包括遥感器总探测波谱的宽度、波段数、各波段的探测能力，它包括遥感器总探测波谱的宽度、波段数、各波段的波长范围和间隔。若遥感器所探测的波段愈多，每个波段的波的波长范围和间隔。若遥感器所探测的波段愈多，每个波段的波长范围愈小，波段间的间隔愈小，则它

8、的光谱分辨率愈高。遥感长范围愈小，波段间的间隔愈小，则它的光谱分辨率愈高。遥感器的光谱分辨率高，它取得的图像就能很好地反映出地物的光谱器的光谱分辨率高，它取得的图像就能很好地反映出地物的光谱特性，不同地物间差别在图像上就能很好地体现出来，遥感器探特性，不同地物间差别在图像上就能很好地体现出来，遥感器探测地物的能力就强。测地物的能力就强。2. 2. 空间分辨率空间分辨率 指遥感图像像元所对应的探测地面单元大小。象元所对应的地面指遥感图像像元所对应的探测地面单元大小。象元所对应的地面范围称之为瞬时视场。空间分辨率的大小由平台高度和瞬时视场范围称之为瞬时视场。空间分辨率的大小由平台高度和瞬时视场角决

9、定。对光机扫描图像来讲，地面分辨率随象点的位置不同而角决定。对光机扫描图像来讲，地面分辨率随象点的位置不同而变化，在星下点最高，且纵向分辨率和横向分辨率相等；其他位变化，在星下点最高，且纵向分辨率和横向分辨率相等；其他位置的地面分辨率从中间向两边逐渐降低，且纵向分辨率和横向分置的地面分辨率从中间向两边逐渐降低，且纵向分辨率和横向分辨率不等。辨率不等。23分辨率 3. 3. 辐射分辨力与数据量化等级辐射分辨力与数据量化等级 辐射分辨率是指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射分辨率是指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。在遥感图像上表现为每一像元的辐射量化级。辐射度差。在遥感图像上表现为

10、每一像元的辐射量化级。系统的最小可分辨辐射差值，即置信电平，受系统噪声限系统的最小可分辨辐射差值，即置信电平，受系统噪声限制。辐射分辨力由最小可分辨的辐射差值决定，辐射分辨制。辐射分辨力由最小可分辨的辐射差值决定，辐射分辨力高，图像的对比度就高，可测量微小的辐射能变化，它力高，图像的对比度就高，可测量微小的辐射能变化，它与传感器电子系统的动态范围（采样数据的量化）和信噪与传感器电子系统的动态范围（采样数据的量化）和信噪比等有关。比等有关。 4. 4. 时间分辨率：时间分辨率： 指对同一地点进行遥感采样的时间间隔，即采样时间频指对同一地点进行遥感采样的时间间隔，即采样时间频率，也称重访周期。率，

11、也称重访周期。242.3.1 陆地卫星系列 LandsatLandsat系列（美国）系列（美国） SPOTSPOT系列（法国）系列（法国） IRSIRS系列（印度）系列（印度） ALOSALOS（日本）（日本） CBERSCBERS系列（中国）系列（中国） FORMOSATFORMOSAT系列（中国台湾）系列（中国台湾）25Landsat系列 1972年7月23日美国发射了第一颗气象卫星TIROS-1，后来又发射了Nimbus（雨云号），在此基础上设计了第一颗地球资源技术卫星（ERTS-1），后改名为Landsat-1。 从1972年至2000年美国共发射了7颗Landsat系列卫星，已连续观

12、测地球达30年。最后一颗卫星Landsat-7于1999年4月15日发射，预计寿命为5年。 遥感技术发展的里程碑，后续卫星Landsat-8在2013年11月发射。26Landsat系列卫星发射时间表27Landsat 13 轨道特点 近圆形轨道 近极地轨道 与太阳同步轨道 可重复轨道 传感器 反束光导管摄像机（RBV） 多光谱扫描仪（多光谱扫描仪（MSS 4bandsMSS 4bands） 宽带视频记录机（WBVTR） 数据收集系统（DCS） 空间分辨率空间分辨率8080米米28Landsat轨道的重复性陆地卫星运行周期为陆地卫星运行周期为103.267min103.267min，卫星每绕地

13、面一圈，卫星，卫星每绕地面一圈，卫星进动修正后，地球赤道由西往东旋转了约进动修正后，地球赤道由西往东旋转了约2866km2866km，即第二条，即第二条运行轨迹相对前一条运行轨迹在地面上西移运行轨迹相对前一条运行轨迹在地面上西移2866km2866km。 29轨道看上去这么稀疏，怎么实现地表全覆盖？一天绕了地球几圈呢？2460min/103.267min=13.9444353圈第15圈在赤道的哪里呢？2866km(14-13.9444353)2866km=159km1512每天少绕0.0555647圈，累计后会怎样？(14-13.9444353)18=143 2957159km239重复周期1

14、8天偏移系数-1邻轨距离159km718599113127141155169183197211225915km2866km915km159kmLandsat 4/51982年美国在Landsat 1-3的基础上，改进设计了Landsat-4卫星，并发射成功。1984年又发射了Landsat-5卫星，与Landsat-4完全一样。轨道特点 近圆形轨道 近极地轨道 与太阳同步轨道 可重复轨道 轨道高度下降 传感器 多光谱扫描仪（多光谱扫描仪（MSS 4bandsMSS 4bands） 专题制图仪（专题制图仪（TM 7bandsTM 7bands） 空间分辨力空间分辨力3030米米31Landsat

15、-3与Landsat-4/5轨道参数表 32Landsat 7 1999年4月15日发射LandSat 7 传感器 多光谱扫描仪（MSS 4bands） 增强型专题制图仪（增强型专题制图仪（ETM+ 7bandsETM+ 7bands） 空间分辨力30米 全色波段分辨率为全色波段分辨率为1515米米 存储能力强 380Gbit 数据传输速度块 150Mbit/s33Landsat-4/5与Landsat-7卫星轨道参数表 34August 14, 1999 (left) and October 17, 1999 (right) images of the Salt Lake City area

16、 35SPOT卫星 “SPOT”法文Systeme Probatoired Observation dela Tarre缩写，是法国空间研究中心（CNES）研制的一种地球观测卫星系统，主要用于地球资源遥感。 1986年2月法国发射第一颗陆地卫星（SPOT-1） 2002年5月4日法国发射陆地卫星（SPOT-5） 36SPOT卫星轨道参数37SPOT卫星发射时间 HRV 高分辨率成像仪 VI 植被测量仪 Poam3 极地臭氧和气溶胶测量仪 38SPOT卫星传感器 SPOT-1，2，3 2台探测器:HRV（high resolution visible） SPOT-4 HRVIR(high res

17、olution visible and infrared ) 植被检测仪器（VI,Vegetation Instrument） SPOT-5 高分辨率几何成像仪（HRG, high resolution Geometry ）高分辨率立体成像仪（HRS, high resolution stereoscopy ）39HRV40SPOT卫星HRV和VI探测器技术指标探测器HRVHRVIRVI卫星SPOT1-3SPOT4SPOT4波段(m)0.430.470.500.59PAN 0.510.730.610.680.790.891.581.75分辨率 20m10m20m20m 扫幅 60km60km6

18、0km60km 分辨率 20m10m20m20m20m扫幅 60km60km60km60km60km分辨率1km 1km1km1km扫幅2250km 2250km2250km2253km辐射灵敏度NEP0.050.050.03动态范围0.10.60.10.60.10.6绝对辐射精度9%9%5%重复周期26d26d1d41SPOT-5传感器 HRG 通过侧摆可在不同轨道上形成异轨立体异轨立体 两条线阵CCD在同一焦平面上 多光谱（多光谱（G、R、NIR）10m 短波红外（SWIR）20m 全色全色 5m 超级模式（超级模式（Supermode）2.5m HRS 由前视后视相机组成，形成同轨立体同

19、轨立体 飞行方向10m 线阵方向5m 全色 VI42SPOT-5探测器地面分辨率 43GreenRedNear IRSWIR20SPOT的倾斜观测功能 重复观测能力重复观测能力 单星：单星：2 23 3天天/ /次次 多星：多星：1 1天天/ /次次4445 HRG由两条线阵由两条线阵CCD探测器组成，两条线阵探测器组成，两条线阵CCD探测器探测器在同一焦面上，飞行方向和线阵方向分别交错半个像元排在同一焦面上，飞行方向和线阵方向分别交错半个像元排列，通过超分辨率重建技术获得列，通过超分辨率重建技术获得2.5m影像影像 HRG的两条的两条CCD阵列也可以平行排列，将对地面的扫描阵列也可以平行排列

20、，将对地面的扫描幅宽提高到幅宽提高到120km（5m分辨率）分辨率）几何成像装置HRG超级模式（Supermode） SPOT-5特有的影像重采样技术，利用两幅同时获取的5m全色图像重采样得到2.5m的全色图像，是法国空间局CNES专利。 重采样步骤： 内插。两幅5m分辨率的影像是隔行扫描，通过内插得到中间行的像素值 去卷积。利用HRG装置的反传递函数构造的滤波器进行滤波，消除影像模糊 消除去卷积过程引入的噪声。46超级模式（Supermode）4748 两条两条CCD阵列具有阵列具有27的摆动能力，通过侧摆可在不同的摆动能力，通过侧摆可在不同轨道上对同一地区成像，获取轨道上对同一地区成像，获

21、取异轨立体异轨立体几何成像装置HRG立体成像能力立体成像装置HRS492020600 Km maxiHRS120 Km50立体成像装置HRSSpot 5 同轨立体像对51Spot 5 HRS立体像立体像对生成的对生成的10米高程精度米高程精度DEMSPOT 1-4影像产品0 0级：没有作任何改正的影像级：没有作任何改正的影像1A1A（一级辐射校正）：在（一级辐射校正）：在0 0级基础上进行传感器非线性响应和级基础上进行传感器非线性响应和CCDCCD辐射响辐射响应均化系统噪声改正应均化系统噪声改正1B1B（一级几何校正）：在（一级几何校正）：在1A1A基础上由星上测定的几何参数进行系统改正基础上

22、由星上测定的几何参数进行系统改正2A2A（二级辐射校正）：在（二级辐射校正）：在1B1B基础上进行调制传递函数改正和绝对校正基础上进行调制传递函数改正和绝对校正2B2B（二级几何校正）：在（二级几何校正）：在2A2A基础上用控制点作平面改正基础上用控制点作平面改正3A3A（三级辐射校正）：在（三级辐射校正）：在2B2B基础上进行辐射校正，但无大气改正。基础上进行辐射校正，但无大气改正。3B3B（三级几何校正）：在（三级几何校正）：在3A3A基础上用控制点作平面改正，顾及了地面起基础上用控制点作平面改正，顾及了地面起伏产生的投影差伏产生的投影差52中国遥感卫星地面站接收的数据中国遥感卫星地面站接

23、收的数据 法国法国Spotimage接收的数据接收的数据 SPOT 5影像产品 SPOT Scene：经过基本处理的标准影像数据 1A：只经过辐射校正，未考虑地形起伏，定位精度50m 1B：经过辐射校正和简单几何纠正，考虑地形起伏，定位精度50m 2A：利用全球1km*1km DEM纠正，与标准地图投影（UTM WGS84）匹配，纠正中未用到地面控制点，定位精度50m SPOT View：经过高精度纠正，提供现势的地理信息，并可直接应用于GIS或其他制图软件 2B：精确的地理参考产品，按照指定方式进行了地图投影，利用地面控制点提高纠正精度，定位精度30m 3级：利用DEM纠正，具有地理参考的D

24、OM，定位精度15m53SPOT Scene5410米多光谱米多光谱5米全色米全色2.5米全色米全色SPOT 5 DEM 在不使用地面控制点，仅利用星相机、GPS和MORIS系统提供的高精度轨道与姿态参数的情况下，平坦地区的DEM精度可达15 米； 利用地面控制点可获得4.5米的高程精度。 目前为止，法国不对外出售高分辨率SPOT-5 HRS立体影像，仅供军方与授权用户使用。 55死海地区死海地区 56鸟巢鸟巢 SPOT 2004鸟巢鸟巢 SPOT 2008IRS卫星 印度遥感卫星（IRS）系列共有了4个系列:IRS-1、IRS-P、IRS-2和IRS-3 IRS-1是陆地观测卫星，共发射了5

25、颗（IRS-1 A-E） IRS-2是海洋和气象卫星系列， IRS-3是SAR卫星系列 IRS-P是专用卫星，共有6颗（IRS P2-P7）57IRS卫星发射时间表58IRS卫星传感器 LISS（Linear Imaging Self-Scanner） PAN（Panchromatic Camera） WIFS（Wide Field Scanner） 59IRS-P5 Cartosat-1号卫星，印度政府于2005年5月5日发射的遥感制图卫星。 它搭载有两个LISS-IV全色传感器，分辨率2.5米。60工作模式 单片模式：卫星平台可以被调整为让两个相机获取的数据沿相邻轨道分布，此种模式下，同时

26、获取的数据幅宽可达到55公里。 立体模式：卫星搭载的两个全色传感器可以按照前后的模式推扫成像从而产生立体像对。61IRSP5监测到的汶川县城红军桥附近崩塌/滑坡点情况 62Overlay of IRS-P5 DEM and P6 Image of Fuzhou, China 63IRS-P7 Cartosat-2号卫星，单线阵的高分辨率遥感卫星，计划有Cartosat-2 （ 2007 年，故障）、 Cartosat-2 A（ 2008年，1.0 m ）、Cartosat-2 B（2010年，0.8m）、 Cartosat-2 C （ 2016年，0.6m ）、Cartosat-2D等卫星 。

27、64日本ALOS卫星 日本地球观测卫星计划： 大气和海洋观测系列 陆地观测系列 2006年1月24日发射 分辨率可达2.5米65ALOS卫星传感器 全色立体测绘仪全色立体测绘仪(PRISM, panchromatic remote-sensing (PRISM, panchromatic remote-sensing instrument for stereo mapping )instrument for stereo mapping ) 三个独立观测相机，分别用于星下点、前视和后视观测，沿轨道三个独立观测相机，分别用于星下点、前视和后视观测，沿轨道方向获取立体影像，星下点空间分辨率为方向获

28、取立体影像，星下点空间分辨率为2.52.5米。米。 高性能可见光与近红外辐射计高性能可见光与近红外辐射计-2(AVNIR-2, advaced -2(AVNIR-2, advaced visible and near infrared radiometer type-2 )visible and near infrared radiometer type-2 ) 相控阵型相控阵型L L波段合成孔径雷达波段合成孔径雷达(PALSAR(PALSAR，phased arrey type phased arrey type L-band synthetic aperture radar )L-band

29、 synthetic aperture radar )66ALOS卫星传感器67ALOS的标准产品 68695月14日ALOS卫星监测到茂县地区倒房情况 705月18日ALOS卫星观测北川县曲山镇 71山体滑坡 中巴资源卫星系列 CBERS-1星 1999年10月14日发射升空 CBERS-02星 2003年10月21日发射升空 CBERS-02B星 2007年9月19日发射升空 CBERS-02C星 2011年12月21日发射升空 CBERS-03星 2013年12月9日发射故障 CBERS-04星 2014年12月7日发射升空72CBERS-1星 我国第一代传输型地球资源卫星 由中、巴两国

30、共同投资，联合研制中巴地球资源卫星（代号CBERS）。并规定CBERS投入运行后，由两国共同使用。 主要用途 监测国土资源的变化，更新全国利用图； 测量耕地面积，估计森林蓄积量，农作物长势、产量和变化； 监测自然和人为灾害； 勘探地下资源、圈定黄金、石油、煤炭和建材等资源区，监督资源的合理开发。73CBERS-1卫星参数74CBERS-1传感器参数75CBERS-02B、C传感器参数76CBERS-04传感器参数775月14 CBERS-02B安县县郊影像 78CBERS-04影像 79中国台湾福尔摩沙卫星系列 福卫一号（FORMOSAT-1） 1999年1月27日在美国佛罗里达州卡拉维尔角发

31、射升空。 福卫二号（FORMOSAT-2） 2004年5月21日在美国西南边的范登堡空军基地发射升空。 福卫三号（FORMOSAT-3） 2006年4月14日在加州西南边的范登堡空军基地发射升空。 80FORMOSAT-2 太阳同步轨道太阳同步轨道 空间分辨率空间分辨率 全色全色:2:2米米 多光谱多光谱:8:8米米 波段：波段： 蓝、绿、红蓝、绿、红 近红外近红外 第一个也是唯一的重访能力为一天的高分辨率卫星第一个也是唯一的重访能力为一天的高分辨率卫星 81福卫2号北川影像82福卫2号北川影像83Beichuan County on May 14, 2006. Beichuan County

32、 on May 14, 2008. 目前唯一可以天天提供灾区影像给全球相关单位的商用卫星目前唯一可以天天提供灾区影像给全球相关单位的商用卫星 2.3.2 高分辨率卫星系列 IKONOS（美国） QuickBird（美国） Orbview（美国）84IKONOS IKONOS是空间成像公司（Space Imaging）设计制造的全球首颗高分辨率商业遥感卫星 1999年4月27日 IKONOS-1发射失败 1999年9月24日 IKONOS-2在范登堡空军基地发射成功，商业遥感卫星进入“1m分辨率的时代”。85IKONOS卫星轨道 太阳同步轨道 轨道倾角98.1 轨道高度681km 轨道周期98.

33、3min 重复周期14d86IKONOS传感器 传感器系统由传感器系统由Eastman Kodak研制研制 线阵线阵CCD推扫式成像推扫式成像 1m分辨率的全色传感器分辨率的全色传感器 4m分辨率的多光谱传感器分辨率的多光谱传感器 0.450.52um（蓝） 0.520.60um（绿） 0.600.69um（红） 0.760.90um（近红外）87IKONOS卫星影像成像原理 侧摆成像以获取异轨立体缩短重访周期 通过沿轨道方向的前后摆动同轨立体成像 具有360度摆动成像的能力 提供有理多项式系数模型（RFM）88IKONOS卫星影像产品 按照精度级别，IKONOS图像产品有 Geo 25m S

34、tandard Ortho 11.8m Reference 4.8m Pro Precision 1.9m Precision Plus 0.9m 按照类别IKONOS图像产品有3类 简单几何纠正 正射纠正 立体影像89IKONOS产品 在中国订购IKONOS产品，要通过经销商，再由韩国或日本的地面接收站进行接收，西部地区还需要美国的本部获取IKONOS产品。 IKONOS立体图像产品在中国的东部地区为875元/km2，在中国的西部地区为460元/km2 ，东西部价格差距近一倍。这主要是东部地区是在韩国的汉城站接收，而西部在美国北美站接收，两地定价策略不一样所致。 9091IKONOS卫星多光

35、谱影像（4米）（排队参观毛主席纪念堂的队伍隐约可见，花坛信息没有，背景草坪不清晰）IKONOS卫星融合影像（1米）（排队参观毛主席纪念堂的队伍清晰可见，花坛和背景草坪显示出来，色调自然逼真，连纪念堂柱子的阴影都很清楚）929394QUICKBIRD Quickbird卫星（快鸟）由Ball航天技术公司、柯达公司和Fokker空间公司联合研制，造价10亿美元，由数字地球公司（Digital Global）运营 1997年12月24日 EarlyBird 入轨4天后失踪 2000年11月20日 Quickbird-1 未入轨 2001年10月18日 Quickbird-2 范登堡空军基地发射成功9

36、5Quickbird 主要性能参数发射日期2001年10月18日空间分辨率（底点）全色：0.61m，多光谱2.44m轨道高度450km，98极地轨道，太阳同步定位精度三轴稳定装置，星相仪，GPS等辅助下，无地面控制点的定位精度：17-23米绕行一周收集的数据量57幅单景影像（128GB）扫描宽度和面积单景16.516.5km，一个飞行条带：16.5km165km量化级别11bits96Quickbird传感器波段97Quickbird卫星影像成像原理 与IKONOS一样具有灵活的摆动成像能力 可获取同轨立体和异轨立体 提供严密传感器模型和有理多项式系数模型98Quickbird影像产品产品级别

37、产品级别处理形式处理形式定位精度定位精度/m/m覆盖范围覆盖范围BasicBasic级级原始影像原始影像2323全球全球StandardStandard几何纠正几何纠正2323全球全球Ortho 1Ortho 1：2500025000级级正射纠正正射纠正12.712.7全球全球Ortho 1Ortho 1：1200012000级级正射纠正正射纠正10.210.2美国美国Ortho 1Ortho 1：48004800级级正射纠正正射纠正4.14.1美国美国Ortho Ortho 自定义级自定义级正射纠正正射纠正可变可变全球全球99 Basic级影像产品 Standard级影像产品 正射纠正产品

38、影像支持数据（元数据） Basic立体影像产品QuickBird影像价格100人民币元/平方公里 101QuickBird三峡坝区三峡坝区Orbview-3 美国轨道成像公司（Orbital Imaging） 2003年6月26日发射升空 102Orbview卫星参数103Orbview影像产品 OrbView BASIC Enhanced: 辐射校正后的数据，包括卫星几何数据（轨道和姿态参数）和有理函数，后处理GPS数据和足够的元数据，可以进行精细的摄影三角测量。 OrbView GEO Enhanced：影像重采样到一种地图投影，校正中只使用到了卫星的测量数据；提供给用户的参数中包括了来源

39、于精确的GPS 星历表和后处理的姿态数据的定位数据。104105Orbview 1 1米全色米全色106Orbview 4米多光谱美国三系列高分辨率卫星参数表 107108几种主要地球资源卫星技术指标几种主要地球资源卫星技术指标卫星卫星传感器传感器波段波段空间分辨率（米）空间分辨率（米）光谱范围光谱范围覆盖范围覆盖范围SPOT-5HRG全色B1: greenB2: redB3:near infraredB4:short-wave infrared (SWIR)2.5 or 5101010200.48 - 0.710.50 - 0.590.61 - 0.680.78 - 0.891.58 - 1

40、.7560 kmSPOT-4HRVIR全色B1: greenB2: redB3:near infraredB4:short-wave infrared (SWIR)10202020200.61 - 0.680.50 - 0.590.61 - 0.680.78 - 0.891.58 - 1.7560 kmSPOT-1SPOT-2SPOT-3HRV全色B1: greenB2: redB3:near infrared102020200.50 - 0.730.50 - 0.590.61 - 0.680.78 - 0.8960kmLandsat 7ETM+全色B1: blueB2: greenB3: r

41、edB4:near infrared B5: mid infraredB7: mid infraredB6:thermal infrared153030303030301200.50 0.900.45 0.520.52 0.600.63 0.690.76 0.901.55 1.752.08 2.3510.4 - 12.5185 kmIKONOS全色B1: blueB2: greenB3:redB4:near infrared1.04.04.04.04.00.45 0.900.45 0.520.51 0.600.63 0.700.76 0.8511 kmQuickBird全色B1: blueB2

42、: greenB3: redB4:near infrared0.612.442.442.442.440.45 - 0.900.45 0.520.52 - 0.600.63 0.690.76 0.9016.5 km 美国高分辨率卫星现状109IKONOS（ Space Imaging ）QuickBird（ Digital Global）OrbView（ Orbital Imaging）GeoEye 1（ GeoEye 公司）WorlView 1、2（ Digital Global） Orbital Imaging收购Space Imaging WorlView 3（ Digital Globa

43、l） Digital Imaging收购GeoEyeGeoEye卫星110GeoEye卫星111IKONOS影像（1m）GeoEye影像（0.41m）WorldView卫星112星下点分辨率0.46mWorldView卫星113WorldView 2有8个多光谱波段，增强了地物识别能力WorldView卫星114WorldView 2有8个多光谱波段，增强了地物识别能力115WorldView 3参数2.3.3 高光谱类卫星 这类卫星的主要特点是采用高分辨率成像光谱仪，波段数为36256个，光谱分辨率为510nm，地面分辨率为301000m。 目前这类卫星大多是军方发射的，民用高光谱类卫星较少

44、，这类卫星主要用于大气、海洋和陆地探测。 116高光谱类卫星传感器 MODIS（美国） ASTER（美日）117MODIS MODIS的全称为中分辨率成像光谱仪（moderate-resolution imaging spectroradiometer）,是搭载在terra和aqua卫星上的一个重要的传感器，是卫星上唯一将实时观测数据通过x波段向全世界直接广播，并可以免费接收数据并无偿使用的星载仪器，全球许多国家和地区都在接收和使用MODIS数据。118EOS Terra Terra Launched in 18 Dec 1999119EOS-Terra Satellitefully depl

45、oyedEOS Aqua Aqua launched in May 4, 2002120121MODIS主要技术指标（表2-19） MODIS仪器特性和主要用途（表2-20） 122MODIS地面接收站123MODIS Image #1 from WuhanMODIS daytime pass acquired atWuhan Univ., Wuhan, P.R.C. on 2002/03/07.RGB color composite of bands: 1 (Red), 4 (Green) , and 3 (Blue).Data earth-located and registered to

46、 Orthographic map projection using TeraScan software. It showed that NorhtwesternChina had a good weather and the mountains is covered by snow.124MODIS Image #1 from Wuhan MODIS data acquired at Wuhan Univ., Wuhan, P.R.C. on 2002/03/07 and 2002/03/08. Data earth-located and registered to Orthographi

47、c map projection using TeraScan software. RGB color Mosaic composite map of three passes by ENVI.125主要应用126ASTER ASTER（Advanced SpaceborneThermal Emission and Reflection Radiometer ）搭载在Terra(EOS-AM1)卫星上的星载热量散发和反辐射仪 1999年12月18日发射升空 127ASTER传感器 ASTER传感器分成三个独立的子系统，分别处于可见光/近红外、短波红外、热红外波段。 ASTER的时间分辨率为1次

48、/15天。与TM相比，ASTER数据的价格亦低（ASTER影像大约为800元/景， TM影像4000元/景）。 波段序号波段序号波长范围波长范围/um/um地面分辨率地面分辨率/m/m1 10.520.600.520.6015152 20.630.690.630.6915153 30.760.860.760.8615154 41.601.701.601.7030305 52.1452.1852.1452.18530306 62.1852.2252.1852.22530307 72.2352.2852.2352.28530308 82.2952.3652.2952.36530309 92.362

49、.432.362.43303010108.1258.4758.1258.475909011118.4758.8258.4758.825909012128.9259.2758.9259.2759090131310.2510.9510.2510.959090141410.9511.6510.9511.659090128ASTER立体观测能力 第三波段有两个通道3N和3B，其中3B具有后视(27. 6)的能力，可以同轨立体观测 ASTER传感器发射的目的在测图领域就是获取南纬82度和北纬82度之间全球80%区域的云层覆盖率小于20%的影像，生产DEM。 129 生成的生成的DEM和和DOM 130A

50、STER 15米分辨率米分辨率 2.3.4 雷达类卫星 Radarsat（加拿大） ERS（欧盟） terraSAR（德国） SRTM（美国）131雷达成像的特点 能穿透云雾、雨雪，全天候工作能力 弥补可见光和红外遥感的不足 电磁波振幅信号和相位信号 缺少纹理信息132合成孔径雷达 合成孔径雷达是(synthetic Aperture Radar,SAR)是一种高分辨率、二维成像雷达，特别适于大面积的地表成像。 1978年6月美国发射了第一颗载有SAR的卫星Seasat。 民用星载SAR卫星地面分辨率为1030m。 133Radarsat系列卫星 加拿大的Radarsat-1是世界上第一个商业