卫星遥感资料环境监测.doc

卫星遥感技术在环境监测与保护中的需求分析地球是我们共同的家园.环境保护是我国.气象卫星遥感技术在环境监测与保护中的专题应用3.1大气环境监测大气环境的遥感调查.&卫星遥感资料环境监测应用解决方案北京星地通卫星应用系统工程技术有限责任公司 2005年9月 北京星地通卫星应用系统工程技术责任有限公司地址：北京市海淀区中关村南路46号国家卫星气象中心6层电话真mail：Http:/1. 星地通公司简介国家卫星气象中心成立于1971年1月，是中国气象局直属科研事业单位。其主要职能是：制定与规划中国气象卫星发展计划、建设中国气象卫星资料地面接收处理系统、指导气象卫星与卫星气象科研工作、接收处理存储分发气象卫星资料及产品。目前已成功地发射了FY-1A、FY-1B、FY-1C 、FY-1D、FY-2A、FY-2B、FY-2C气象卫星。 北京星地通卫星应用系统工程技术有限责任公司（ShineTek）始创于2000年6月，是国家卫星气象中心控股的高新技术企业。公司的战略发展方向定位于遥感卫星地面应用系统整体解决方案提供商以及遥感卫星数据和产品应用增值服务提供商两方面。星地通依托于国家卫星气象中心30余年的技术和科研经验，以遥感卫星应用用户需求为导向，研发了一系列拥有自主知识产权的遥感卫星应用平台及产品，包括ShineTek静止卫星资料接收处理系统、ShineTek极轨卫星资料接收处理系统、ShineTek EOS/MODIS卫星资料接收处理系统、以及ShineTek DVB-S遥感卫星业务应用系统。公司主要代表业绩：0 国家重点工程风云一号气象卫星地面接收处理系统的设计和研制，该工程获得中国气象局科技进步一等奖和国家科技进步二等奖；0 风云二号气象卫星的运行控制、资料处理和数据存档与分发业务应用软件的设计和研发，已通过国家级验收，投入正式的业务运行；0 海洋一号卫星地面应用系统建设项目，该工程通过海洋局组织的第三方专家组测试验收后投入业务运行；0 嫦娥工程绕月卫星地面应用系统数据管理和卫星运行控制管理两个系统的软件研发和工程实施，星地通利用自身优势，竞标成功，并正在优质完成该工程；0 静止气象卫星、极轨气象卫星微机处理系统,以及DVB-S遥感业务应用系统已进入批量生产阶段，国际国内用户达300多家；0 国内第一家研制成功EOS/MODIS资料接收处理系统，以主导和先进的技术推动EOS/MODIS资料在国内各领域的普及应用，用户占有量国内第一。2. 卫星遥感技术在环境监测与保护中的需求分析地球是我们共同的家园。环境保护是我国的一项基本国策，其核心是保护我们生存的环境质量。目前全国环境保护系统已形成了以国控网络监测站为骨干的环境地面监测网络体系。城市环境监测站基本上都按环境监测技术规范进行环境质量常规监测，各城市的监测点位按国家环保局统一技术规定和要求进行了优化布点，保证了数据的空间代表性。该监测网为我国环境质量监测、评估提供了大量数据，但由于网点分散，我国面积辽阔，所以利用这套地面监测网和现有的技术仍不能全面、连续动态地反映我国环境质量状况，更无法实现污染预报。因此急需建立一整套高效、准确、迅速的环境监测、调查与评价系统，而环境遥感监测系统是实现这一目的的有效方式。环境遥感监测系统可将空间遥感卫星，地面定点监测站，数据传输与处理系统、GIS相结合，实现准确、 客观、动态、简便、快速地对我国环境质量进行监测评价与发展趋势预报。江泽民总书记在1993年曾时指出：监测是环境管理的重要手段之一，连续监测、定时监测和严格的管理相结合，才能准确地反映环境质量状况，才能有针对性地加强监督管理。而党和国家现在正提倡建设“和谐社会”，实现人与自然环境的和谐共处，离信息的保障是很难实现的。遥感技术在我国资源、林业、农业、水利等部门已有广泛的应用，为国家社会经济发展做出了巨大贡献。遥感技术将帮助人们突破传统污染监测方法的局限，提高环境保护和污染监测能力，为保护生态环境的平衡、提高人们生存环境的质量作出贡献。遥感技术也会因其强大的功能而在环境领域将得到了广泛应用，遥感技术应用于城市环境管理领域，必将极大地促进城市环境管理工作地发展，提高管理工作的集成化、自动化、智能化程度，实现环境保护和综合治理。现代遥感信息的获取与应用已非常方便。这些资料不仅在空间范围上可以完全满足环境监测与管理应用的要求，而且在时间尺度上也特别适用于开展环境管理、环境预测和环境规划的需要；在大气环境、水环境、生态环境等众多领域开展了多方面的研究探索工作，并取得了较大成果。大气和水污染，酸雨，气候变化，臭氧层耗竭等一系列环境问题不仅是我国，也是全世界所面临的严重问题。地球只有一个，几乎所有的环境问题都是全球性的，都需要用全球的观点来研究和解决。为此，采用卫星遥感这一面向全球的先进技术，是全球及我国环境科学研究的必要途径，它不仅可以为我们提供大面积，全天时，全天候的环境监测手段，更重要的是能够为我们提供常规环境监测手段难以获得的全球性的环境遥感数据，这些数据将成为我们进行环境监测，预报和科学研究不可缺少的基础。在大气环境中，已用于城市热岛效应、地表温度变化、气溶胶厚度定量计算等研究，如利用气象卫星提取温度分布，为大气环境模型提供初始温度场。随着RS技术的发展，特别是高光谱、超光谱及RS信息处理技术的进一步发展，将有可能为大气环境污染提供更多的信息。GIS，RS和大气环境模型三者的结合，将更好的为大气环境研究服务。3. 气象卫星遥感技术在环境监测与保护中的专题应用3.1大气环境监测大气环境的遥感调查主指通过遥感手段调查对产生大气污染物质发展源的分布、污染源周围的扩散条件、污染物的扩散影响范围等，如辅以少量地面同步监测数据，可以定量分析污染物浓度的梯度变化值。在与地面环境监测网配合的条件下，对污染物在地面建立观测站进行全天候连续观测能够直接得到反映污染物的地面浓度以及时间变化的较为准确的信息，但是由于观测仪器、设施昂贵，这种方法只能在有限的地点进行，不可能得到良好的空间覆盖，不利于对污染物来源、污染物变化趋势的宏观分析和提出解决区域污染问题适当的控制方案。利用卫星遥感可以弥补这些不足，特别是在环境恶劣的边远地区和广阔的海洋地区，卫星遥感方法更能显出它的优势。卫星遥感可以对主要气象要素，如大气温度、密度分层、地表温度和云量等物理特性进行监测。在正常的情况下，监测频率为每周进行三次左右的日常例行监测，对污染事故和生态事故每天需进行一次监测。空间分辨率为20m500m，以反映大气污染物迁移扩散的过程。在大气环境的遥感监测中应用较多的是对沙尘天气的监测、气溶胶和风场的反演监测。3.1.1沙尘天气沙尘天气经常发生在自然环境恶劣，测站稀少的地区，用气象卫星监测沙尘天气是一种有效的方法。其监测原理为：卫星扫描辐射仪上的红外和可见光图像通道，可以接收来自下垫面反射的太阳光的热辐射，进而计算下垫面的亮度温度或反照率。由于沙尘与云系、地表等在反照率和亮温上均有一定差异，所以从图像数据中，可以把沙尘信息分离出来。通过大气辐射传输理论基础，可计算出沙尘浑浊度，结合其他有关因子，可以解析沙尘天气气溶胶光学厚度，得出大气含沙量或能见度。最后采用图像处理技术，得以沙尘天气的强度、范围等信息，经与气象要素、悬浮颗粒浓度等进行统计分析，得出沙尘图像，实现对沙尘天气的动态监测和预警。静止气象卫星由于其视野宽广、时间分辨率高等特点，可以快速地对沙尘天气的发生、发展做出动态的监测和预报，因此具有较大的发展优势。图件 3.1.2风场较高时间分辨率的静止气象卫星可以用来进行风场估算。风场估计和污染物扩散评估具有密切关系。用静止气象卫星的图像估算风场，其主要任务是准确地追踪示踪云的位移，以及准确地指定示踪云中图像特征的高度。前者包含图像识别和几何学的两个学科问题，后者在用几何学方法不能达到所需精度的情况下，要利用示踪云中的像元在不同通道处的辐射测值进行估算，这主要是一个物理学问题。静止气象卫星估算风场的产品也称为云迹风产品，是指用连续几幅静止气象卫星图像追踪图像上示踪图像块（以下简称示踪云）的 位移，并计算示踪云所代表的云或水汽特征所在的高度层次，以获得这些层次上风的估计值。用红外和水汽两个通道的数据共同指定云迹风的高度。首先用红外和水汽通道图像测值的分布，初判示踪云中的图像特征在高层还是在低层。如果云的高度在水汽通道权重函数峰值高度（400hPa上下）以上，那么红外与水汽通道观测值之间存在线性相关。求出其关系回归线的斜率（斜率应大于阀值）。这时用关系回归线与红外水汽亮温相等关系式的交点求出云迹风的高度。如果云的高度在水汽通道权重函数峰值高度（400hPa上下）以下，那么水汽通道观测不到云。在示踪云目标区内水汽通道测值为常数，此时用最低红外亮温求出云的高度。在台风季节，通过对静止气象卫星观测到的热带气旋及共邻近区域云图的分析、判识和计算，给出热带气旋的中心位置、强度、移向等实况信息的气象报文产品。云迹风资料在亚洲东部、印度洋东部和西太平洋地区提供了分布均匀的流场信息，填补了探空资料的空缺。云迹风与云图的叠合分析使预报员在看到云图上云系的同时，还看到造成这种云系的环流系统，进而对系统的三度空间结构给予合理的解释。插图3.1.3气溶胶由于气溶胶具有时间、空间上的高度变异性，仅靠少数孤立的气象站点来观测气溶胶很难详细刻画其分布状态。因此遥感的方法成为目前研究大范围气溶胶属性的唯一手段。为了分析城市气溶胶的分布、变化、迫切需要获得更高分辨率的产品。通过对MODIS仪器特性的分析可以知道，利用单个像素点获取气溶胶光学厚度由于较低的信噪比结果是不可靠的。由于污染物的地面浓度一般具备一些站点连续的比较精确的观测。卫星遥感的气溶产品如光学厚度的水平分布和变化趋势可以比绝对精度较高的单点测量对研究城市大气污染更有意义，所以希望在保持一定的“信噪比”的同时，获取更多的空间分辨信息（如1km分辨率时），尤其像香港这样的复杂地形：在5060km的范围内分布。近年来，由于城市交通污染、市政建设、周边地区工业气体排放和自然界生态环境的破坏等人为影响因素，城市空气质量受到较大影响，空气污染严重。监测城市大气环境质量，加强对大气质量和环境的监测分析愈来愈受到政府和人们的关注，尤其是北京申办奥运会成功后，对北京城市及其周边地区的大气环境监测和空气质量控制提出了越来越高的要求n 。由于气溶胶具有时间、空间上的高度变异性，仅靠少数孤立的气象站点来观测气溶胶很难详细刻画其分布状态。因此遥感的方法成为目前研究大范围气溶胶属性的唯一手段。1999年12月发射的TerraMODIS(中分辨率成像光谱仪)传感器具有分辨率高、观测范围大、精度高的特点。它拥有36个波段，覆盖可见光、近红外和热红外谱段，在大气监测方面具有监测云和气溶胶的能力。M0DIS波段1(O6200670 vtm红波段)和波段3(O4590479 m蓝波段)可用于气溶胶遥感，它们位于大气可见光窗区通道，空间分辨率为分别为250 In和500 m，且通道宽度窄，能很好的订正大气气体吸收不确定性对气溶胶遥感的影响插图3.2水环境质量监测我国有七大水系，2300个面积在1平方公里以上的湖泊。尽管有2131个环境监测站和万余个水环境监测断面，这只能反映某一点或城市主要断面的水环境状况，但难以反映城市之间或者无人区域水环境状况，更不能全面反映水环境的动态变化。建立准确、客观、动态、快速的全国水环境质量监测、评价及趋势预报系统对我国水环境污染治理决策的宏观管理有重要的意义。特别是对重要流域如长江、淮河、太湖、滇池等的水污染动态监测和评价已成为当务之急。运用GIS、遥感技术与地面有限的监测断面配合，进行污染状况的监测、评价与污染趋势预报，可为我国“三河三湖”治理规划和管理提供科学依据。水环境质量监测的要素有水温、色度、悬浮物、叶绿素，有机物、总磷、总氮等指标(一些指标可以通过另外监测指标相关推得)。对我国大江、大河、沿海流域、港口、海湾实施日常例行监测每周需进行三次，对赤潮、溢油，重大污染物泄漏等污染事故，每天需进行一次监测。监测污染带的变化空间分辨率上需要3m20m，大江、大河及河口、海湾水环境质量监测空间分辨率上需要20m500m，以反映水污染物迁移扩散的过程。利用卫星遥感对自然生态进行监测的内容有：森林覆盖状况及生态功能动态变化监测、草地覆盖状况及动态变化监测、湿地资源状况及动态变化监测、生物多样性状况及动态变化监测，农村生态变化监测、矿资源开发的生态破坏的监测、城市开发建设状况和城市保护的监测等等。监测周期上可以10天或60天一次，对城市、农业生态监测的空间分辨率要求较高，需达到10m30m，自然生态监测的空间分辨率要求在20m100m。目前，环境遥感技术广泛应用于悬浮物（SS）、叶绿素a（Chl-a）浓度的定量化研究，以及有色可溶性有机物（CDOM）、透明度（SD）、水温、水体热污染、水面灾害性事故（如溢油、赤潮）等的识别和监测。基于遥感的水质监测能够提供水质变量的空间分布，弥补了传统的站点监测和数学模型模拟的缺陷，逐渐广泛地应用到水质监测和评价当中。遥感在水质指标中的研究应用，从最初单纯的水域识别发展到对水质指标进行遥感监测、制图和预测。随着对物质光谱特征研究的深入、算法的改进以及传感器技术的进步，遥感监测水质从定性发展到定量，监测的水质指标包括悬浮物含量、水体透明度、叶绿素a浓度、溶解性有机物、水中入射与出射光的垂直衰减系数以及一些综合污染指标，如营养状态指数等。总的来看，用遥感技术监测水质指标的研究和应用中，比较成熟的是对水体中悬浮物质和叶绿素a浓度的提取。内陆水体中与浮游植物、悬浮物、CDOM三类污染物质相关的水质可遥感指标有叶绿素a（Chl-a）、悬浮物（SS）、有色可溶性有机物（CDOM）、溶解性有机碳(DOC)、水温、透明度、溶解氧(DO)、化学耗氧量(COD)、五日生化需氧量（BOD5）、总氮（TN）、总磷（TP）等。在这些指标中，Chl-a、SS、CDOM等可以通过光谱特征直接进行遥感分析，其他指标较难找到独立的光谱特征，需要利用不同物质之间的相关关系间接进行遥感分析。对于水环境的灾害性事件监测如水华或赤潮等，遥感可以发挥出可以发挥其大范围、实时、同步和连续监测的特点，以最少的投资，发挥最大的作用。 图14 太湖和巢湖水质监测江河入口海岸悬移质监测3.3自然生态环境监测、预报与评估采用传统的地面调查方法，如要对我国的生态环境进行一次全国性的调查，不仅需要动用大量的人力物力，而且耗时短则35年，长则更多年。 由于调查不能做到同步，因此所得结果存在区域性强、时段参差不齐、资料年限不一致等缺点，很难从总体上反应全国的生态环境状况。所以，从我国的自然生态环境需求看，迫切需要建立以卫星遥感为主要手段的生态环境动态监测系统，以便对我国生态环境现状进行及时、全面的调查、评价与预测。在长期的自然资源开发利用和社会发展过程中，我国的生态环境受到了严重破坏。目前， 我国的生态环境状况已相当严峻，并且总体质量还在继续恶化。生态破坏整治与环境污染治理同等重要。而对生态环境开展整治工作，首先必须对我国的生态环境恶化状况有一个明确的了解。我国迫切需要建立卫星遥感生态环境监测技术，以便能迅速监测全国范围内的生态环境变化状况，分析其变化原因和发展趋势，定期报告全国的生态环境状况、变化和发展趋势，及时预警并提供决策意见，为国民经济和社会发展提供服务。3.4重大开发项目、重大工程和事件的环境与生态监测需求许多重大开发项目、重大工程不仅工程时间长，而且波及面广，工程建设的后续影响难以预料，所以需对工程效果进行长期跟踪监测，如三峡工程、南水北调工程、上海浦东开发区等引起的环境问题及工程建成后的环境状况令世人注目。因此，利用遥感技术对其进行动态、连续、准确的监视与评价十必要，而且实施效果好。空间遥感可在建设期工程对生态、环境影响实施监控；在运行期对生态、环境的演变实施监控等。监测指标主要是水环境质量指标和生态环境质量指标。近年来，重大环境污染和生态破坏事故不断发生，如油船严重泄漏、大爆炸，特大沙尘暴，大量有毒气体泄漏，重大的水质污染等等。而在这些事故突然发生时，现有常规手段根本无法实现迅速、准确、动态的监测与预报，以致环保和有关部门难于快速、恰当地做出决策。需要利用遥感技术及时发现环境事故，对事故的发生和发展进行监测评估，制定紧急对策和措施。这类重大环境事故一旦发生，往往情况紧急，涉及面广，在极短的时间内，有可能污染势态更趋于恶化，造成更大人员伤亡，这就要求提高应急监测技术水平。应急监测技术应以迅速、准确地判断污染物的种类、污染浓度、污染范围及其可能的危害为核心内容，重点解决应急监测中检测手段、仪器、设备等硬件技术。突发性污染事故常常给国家、集体、个人造成无法挽回的巨大损失，且对环境带来毁灭性的严重后果。而在这些事故突然发生时，现有常规手段根本没法实现迅速、准确、动态的监测与预报，以致环保和有关部门难于快速、恰当地作出决策。若有遥感技术配合，这些问题就基本能解决，继而达到最大限度地保护国家、集体和个人财产不受或少受损失和保护环境的目的。为了正确、及时、全面地监测重大环境事故涉及的面积和强度等指标，有必要在现有监测技术的基础上，建立空间遥感监测系统。如果建立了空间遥感系统，可对环境污染事故进行遥感跟踪调查，预报事故发生点、污染面积及扩散速度、方向，估算污染造成的损失并提出相应的对策，把造成的损失降低到最低限度。利用遥感技术参与应急监测系统，预计每年可将环境污染事故造成的损失至少减少2亿元人民币。图3.5城市热岛城市热岛与大气污染、生产活动能源释放、高建筑容积率、水体分布、植被和下垫面类型等多种因素相关，所以城市热环境绝非单纯一种温度指标。高强度城市热岛的出现，是环境恶化的直接表现。城市热岛不仅容易使人高温中暑，使城市增加能耗，而且由于城市热岛的热力作用，形成热岛复合环流，造成从郊区吹向市区的局地风，把市区已扩散到郊区的污染大气又送回市区，加剧了城市的大气污染。因此，城市热污染已被列为环境质量评价的因素之一。遥感方法，特别是具有热红外扫描数据的卫星遥感方法，由于能取得同步、密集的城市下垫面温度场热辐射数据，十分有利于城市热岛的动态监测研究。目前，用于研究热红外遥感的信息源主要有NOAA气象卫星AVHRR的第四通道(10.5m 11.3m)、第五通道（11.5m12.5m）和陆地卫星TM的第六波段（10.4m12.5m）。由于TM的的影像分辨率为120m，远高于NOAA卫星，对于研究热场的动力学景观更为有效。插图4中国FY-2/日本MTSAT系列静止卫星资料风云二号气象卫星是中国研制的静止气象卫星，由中国气象局负责管理。目前业务运行的为FY-2C，于2004年10月19日发射成功，定点于东经105赤道上空离地面35800公里的地球同步轨道上。静止气象卫星的分辨率,观测范围和频次与极轨卫星有很大不同，但静止气象卫星具有较高的时间分辨率，每1小时1张云图，在汛期加密至每半小时一张云图，即静止卫星每天可有28张云图，汛期可以加密观测达48张云图。静止气象卫星不仅可以用于气象预报、灾害性天气监测、地球资源遥感监测，并为相关的服务保障、科学研究工作提供资料数据支持，而且可以满足水情高频率的监测，用以反映极轨气象卫星高分辨率水情监测图像监测到的地表水体变化在相近时间内的变化，弥补极轨气象卫星观测频次较为稀疏的不足。风云二号可以获取每小时对地观测圆盘图象。圆盘图象包括三个通道数据：可见光，波长范围 0.55微米到1.05微米；红外，波长范围为10.5微米到12.5微米；水汽，波长范围为6.2微米到7.6微米。星下点分辨率，可见光1.25公里，红外及水汽为5公里。白天观测的可见光图象，可获得云顶及地表的反照率；昼夜观测的红外图象，可获得云顶及地表的红外辐射；水汽图象，可获得大气中的水汽含量。同时利用这些图象数据提取或推导气象参数；从数据收集平台收集与传输用于气象，海洋，水文等平台数据；播展宽数字云图，低分辨云图及各类产品；测太空环境。表1 FY2C可见光和红外自旋扫描辐射计特性通道波长/m分辨率/km扫描线量化等级/bit信 噪 比可见光0.50.751.25250048S/N=0.5(反照率2.5%)S/N=43(反照率95%)红外3.54.05250010NEDT=0.5(300K)水汽6.27.6525008NEDT=1K(300K)红外10.311.35250010NEDT=0.5(300K)红外11.512.55250010NEDT=0.5(300K)MTSAT卫星系列是日本运输省和日本气象厅合作投资的多功能(气象观测和飞行控制)卫星第1颗卫星。MTSAT-1R于2005年2月26日发射。MTSAT卫星的姿态从GMS的自旋稳定改为三轴稳定，因此带来一系列优点，例如成象时间短；图象信噪比、灵敏度和精度提高；探测时间灵活可控等。由于扫描成象二维可控，因此可以进行局部地区的高频次探测，例如3000km3000km区域只需3分钟，1000km1000km区域只需40秒，这样对局地进行高频次探测是十分有利的。MTSAT卫星扫描辐射器的通道数增加到5个，可见光分辨率也从原来的1.25km提高到1km，红外分辨率从5km提高到4km，量化等级可见光和红外均提高到10bit，辐射器的性能如表1所示。主要含有扫描辐射器观测资料的原始资料码速率为3Mbps以下，比起GMS卫星的14Mbps要低得多。表2MTSAT可见光扫描和红外扫描辐射器性能通道波长/m分辨率/km量化等级/bit信噪比可见光VIS0.550.80110S/N=84(反照率100%)红外IR110.311.3410NET0.20K(300K时)红外IR211.512.5410NET0.22K(300K时)红外IR36.77.0410NET0.155K(300K时)水汽WV3.44.0410NET0.35K(300K时)5. 中国FY-1/美国NOAA系列极轨卫星资料此系列数据星下点空间分辨率为1.1km，每天过境两次的高时间分辨率，可用于日常环境监测，如林火等方面发挥重要作用，在今后几年以内仍有应用价值。自二十世纪八十年代以来，美国的NOAA系列极轨气象卫星保持着业务连续性，AVHRR为五个探测通道的扫描辐射计，一九九八以后年发射的NOAA-15、NOAA-16，做了一些小的改进。目前运行的有NOAA16，17，18。中国的FY-1C和FY-1D 携带的AVHRR为十通道扫描辐射计，前五个通道与NOAA系列基本相同。光谱通道特性通道序号光谱波段(m)和量化范围主要探测目的（针对环境监测）CH10.58-0.68(可见光，0-100%)CH1和CH2相配合，用来区分海陆边界，计算植被指数CH20.725-1.10(近红外，0-100%)CH33.55-3.93(中红外,190-330K)监测高温点，如林火、城市热岛CH410.3-11.3(热红外,190-330K)CH4和CH5组成红外分裂窗，用于反演海面温度时进行大气削弱订正。配合其它通道进行林火监测等CH511.5-12.5(热红外,190-330K)CH61.58-1.64(近红外，0-100%)区分冰雪和云，土壤湿度研究CH70.43-0.48(可见光，0-100%)海洋水色CH80.48-0.53(可见光，0-100%)CH90.53-0.58(可见光，0-100%)CH100.90-0.965(近红外，0-100%)对流层底层水汽、云6. EOS-MODIS卫星资料从20世纪80年代初开始，美国着手制定地球观测系统EOS项目计划，其目的是为了能够了解和精确模拟全球动态变化，预测全球变化的发生。1999年l2月18日，美国成功发射了地球观测系统EOS的第一颗先进的极地轨道遥感卫星TERRA(上午星，简称AM)，2002年5月4日又成功发射了AQUA卫星(下午星，简称PM)，星上均搭载了MODIS传感器。它的主要任务是一日四次获取地球系统(主要包括大气、海洋、陆地)相关要素变化的数据。表1 MODIS波段分布特征基本用途波段序号波段宽度nm光谱灵敏度W/m2-mm-sr信噪比陆地与云的界限162067021.8128同上284187624.7201陆地与云的性质345947935.3243同上454556529.0228同上5123012505.474同上6162816527.3275同上7210521551.0110海洋颜色、水体表层性质、生物化学840542044.9880同上943844841.9838同上1048349332.1802同上1152653627.9754同上1254655621.0750同上136626729.5910同上146736838.71087同上1574375310.2586同上168628776.2516大气水分1789092010.0167同上189319413.657同上1991596515.0250地表/云温度203.660-3.8400.45(300K)0.05同上213.929-3.9892.38(335K)2.00同上223.929-3.9890.67(300K)0.07同上234.020-4.0800.79(300K)0.07大气温度244.433-4.4980.17(250K)0.25同上254.482-4.5490.59(275K)0.25卷云261.360-1.3906.00150(SNR)水汽276.535-6.8951.16(240K)0.25同上287.175-7.4752.18(250K)0.25同上298.400-8.7009.58(300K)0.05臭氧309.580-9.8803.69(250K)0.25地表/云温度3110.780-11.2809.55(300K)0.05同上3211.770-12.2708.94(300K)0.05云顶高度3313.185-13.4854.52(260K)0.25同上3413.485-13.7853.76(250K)0.25同上3513.785-14.0853.11(240K)0.25同上3614.085-14.3852.08(220K)0.257. 高分辨的数据目前，DVB-S平台上还没有发送高分辨影像的数据。7. DVB-S遥感资料应用平台在环境监测中的应用图15 基于DVB-S平台的卫星资料接收处理系统架构7.1 DVB-S平台的特点及优势DVB-S系统是基于国家卫星气象中心三站一中心收集的覆盖全国范围的多颗遥感卫星资料及存档业务系统，研制集成的主站及用户站接收处理系统。DVB-S广播系统的主要目的是以推广遥感卫星资料共享概念为出发点，解决长期以来的海量资料共享难题，推动和普及气象卫星遥感资料在全国各相关行业的应用。用户可以拓展到对本地区环境和自然灾害监测等感兴趣的地县级用户。DVB-S系统以通讯卫星广播手段，完成全国用户对气象卫星遥感资料的获得和应用。国家卫星气象中心有三个卫星接收地面站（分别位于北京、广州和乌鲁木齐），每天可以接收多颗国内外的气象/资源遥感卫星，覆盖范围可以包括整个东亚地区。国家气象卫星中心的资料中心每天对这三个地面站接收到的数据进行实时资料预处理，生成1A/1B级数据，然后通过此广播系统近实时向全国广播。国内任何地区的用户只要安装了DVB-S客户端的接收和图像产品处理软件就能近实时的获得这些数据并能处理成一些有实际用途的产品。 DVB-S平台的特点可以归纳为以下几点：u 为林火监测及数字林业系统的建设提供了稳定、可靠、全面的遥感资料数据源；u 系统结构简单，运行维护成本低；u 性能价格比高；u 硬件设备不需改动即有能力接收最新的遥感卫星资料；u 整体技术成熟先进，达到国际先进水平，用户使用方便。目前，DVB-S平台传输的遥感资料有：u 中国FY-1D-CHRPTu 中国FY-2C/日本MTSAT-1Ru 美国NOA