遥感原理与应用课件(2012)传感器2分解教学教材

1、遥感原理与应用课件(2012)传感器2分解日本日本ALOS卫星卫星ALOSALOS采用了先进陆地观测技术，能够获取全球高分辨率陆地观采用了先进陆地观测技术，能够获取全球高分辨率陆地观测数据，主要应用目标为测绘、区域环境观测、灾害监测、资源测数据，主要应用目标为测绘、区域环境观测、灾害监测、资源调查等领域。调查等领域。ALOSALOS卫星载有三个传感器：卫星载有三个传感器：全色遥感立体测绘仪（全色遥感立体测绘仪（PRISMPRISM），主要用于数字高程测绘；），主要用于数字高程测绘；先进可见光与近红外辐射计先进可见光与近红外辐射计2 2（AVNIRAVNIR2 2），主要用于陆地和），主要用于陆

2、地和沿海地区观测沿海地区观测相控阵型相控阵型L L波段合成孔径雷达（波段合成孔径雷达（PALSARPALSAR），是一主动式微波传），是一主动式微波传感器，它不受云层、天气和昼夜影响，可全天候对地观测，比感器，它不受云层、天气和昼夜影响，可全天候对地观测，比JERS-1JERS-1卫星所携带的卫星所携带的SARSAR传感器性能更优越。传感器性能更优越。发射时间发射时间2006年1月24日运载火箭运载火箭H-IIA卫星质量卫星质量约4，000kg产生电量产生电量约7000W（生命末期） 设计寿命设计寿命3-5年轨道轨道姿态控制精度姿态控制精度太阳同步轨道重复周期: 46天重访时间: 2 天高度:

3、 691.65km倾角: 98.162.0 x 10-4（配合地面控制点）定位精度定位精度1m数据速率数据速率240Mbps (通过数据中继卫星) 120Mbps (直接下传)星载数据存储器星载数据存储器固态数据记录仪 (90GB)JERS-1日本宇宙开发事业团于日本宇宙开发事业团于1992年发射。用于国土调查、农林渔业、环境年发射。用于国土调查、农林渔业、环境保护、灾害监测。星上传感器保护、灾害监测。星上传感器SAR。卫星参数： 太阳同步轨道 赤道上空高度：568.023公里 半长轴：6946.165公里 轨道倾角：97.662o 周期：96.146分钟 轨道重复周期：44天 经过降交点的当

4、地时间：10：30-11：00 空间分辨率：方位方向18米 距离方向18米 幅宽：75公里 EROS-A卫星（以色列）卫星（以色列）2000年12月5日以色列ImagSat International公司发射的第一颗地球资源观测卫星EROS-A。EROS-B卫星卫星2006年年4月月25日以色列日以色列ImageSat International公司公司通过俄国通过俄国Start-1转换发射器转换发射器成功发射第二颗地球资源观成功发射第二颗地球资源观测卫星测卫星EROS-B。在。在EROS-A的基础上设计，与的基础上设计，与EROS-A构成了高分辨率卫星星座，构成了高分辨率卫星星座，由于两颗卫

5、星影像获取时间由于两颗卫星影像获取时间不同不同EROS-A：10:3015分；分；EROS-B：14:0015:00EROS-AEROS-A卫星主要应用于制图（1：10，000）、住宅用地规划和监测、基础设施规划和监测、灾害及生态监测、工业监测、农业规划、地籍管理等方面。EROS-BEROS-B卫星主要应用于测绘、城市建设与规划、大比例尺遥感影像图制作、灾害评估、环境监测、军事侦察等方面。 一、一、SPOTSPOT影像影像 二、二、IKONOSIKONOS影像影像 三、三、QUICKBIRDQUICKBIRD影像影像 四、四、ORBVIEWORBVIEW影像影像 五、五、GeoEye-1Geo

6、Eye-1影像影像 六、六、RapidEyeRapidEye影像影像 七、七、WorldviewWorldview影像影像 OrbView OrbView影像影像 OrbView目前共有3颗卫星，其中Orb View-3是由美国OrbImage公司在2003年6月26日由美国加利福尼亚州范登堡空军基地发射的卫星。 轨道图像公司经营的OrbView-3号卫星携带了全色1米分辨率和多光谱4米分辨率的遥感器，可以提供高分辨率图像。OrbView-3 是最早提供高分辨率影像的商业卫星之一。 OrbView-3的多光谱数据可用于农作物的早期估产。 OrbView-3的立体成像能力可提供3D地形影像。 G

7、eoEye-1GeoEye-1影像影像 GeoEye-1GeoEye-1是美国的一颗商业卫星是美国的一颗商业卫星 ，于，于20082008年年9 9月月6 6日日 从美从美国加州范登堡空军基地发射；国加州范登堡空军基地发射； GeoEye-1GeoEye-1轨道高度为轨道高度为684km,684km,太阳同步太阳同步, ,重访周期重访周期2-32-3天；天； GeoEye-1GeoEye-1为当今世界上能力最强、分辨率和精度最高的为当今世界上能力最强、分辨率和精度最高的商业成像卫星；商业成像卫星； GeoEye-1 GeoEye-1 拥有达到拥有达到0.410.41米分辨率米分辨率( (黑白黑

8、白) )的能力，简单来说的能力，简单来说这意味着，从轨道采集并由这意味着，从轨道采集并由SGI Altix 350SGI Altix 350系统处理的高分辨系统处理的高分辨率图像将能够辨识地面上率图像将能够辨识地面上1616英寸或者更大尺寸的物体。以这英寸或者更大尺寸的物体。以这个分辨率，人们将能够识别出位于棒球场里放着的一个盘个分辨率，人们将能够识别出位于棒球场里放着的一个盘子或者数出城市街道内的下水道出入孔的个数。子或者数出城市街道内的下水道出入孔的个数。 GeoEye-1基本参数宾西法尼亚的 Kutztown 大学GeoEye-1影像RapidEye影像 RapidEyeRapidEye

9、卫星星座为德国所有的商用卫星，卫星星座为德国所有的商用卫星，20082008年年8 8月月2929日，日，RapidEye 5RapidEye 5颗对地观测卫星已成功发射升空，目前运行状况颗对地观测卫星已成功发射升空，目前运行状况良好。良好。 大范围覆盖、高重访率、高分辨率、多光谱获取数据方式，大范围覆盖、高重访率、高分辨率、多光谱获取数据方式，这些优点整合在一起，让这些优点整合在一起，让RapidEyeRapidEye拥有了空前的优势。拥有了空前的优势。 日覆日覆盖范围达盖范围达400400万万k k以上，每天都可以对地球上任一点成像以上，每天都可以对地球上任一点成像 ，空间分辨率为空间分辨

10、率为5 5米米 。 RapidEyeRapidEye是第一颗提供是第一颗提供“红边红边” ” 波段的商业卫星，结合这波段的商业卫星，结合这5 5个光谱波段是适用于监测植被状况和检测生长异常的理想条个光谱波段是适用于监测植被状况和检测生长异常的理想条件。件。 RapidEye主要参数 每天RapidEye影像Worldview影像Worldview-I2007年9月18日发射后在很长一段时间内被认为是全球分辨率最高、响应最敏捷的商业成像卫星。星载大容量全色成像系统每天能够拍摄多达50万平方公里的0.5米分辨率图像。Worldview-2于2009年10月6日发射升空，运行在770km高的太阳同步

11、轨道上，能够提供0.5米全色图像和1.8米分辨率的多光谱图像。新增波段：海岸波段、黄色波段、红边波段、近红外2波段分辨率：0.5米扫描宽度：最低16.4公里 侧摆：300公里仅需9秒 采集量：97.5万公里/天 平均回访速度：1.1天轨道高度：496km轨道类型：太阳同步轨道周期：93min任务寿命：7.25年降交点地方时：上午10：30地面分辨率：0.45m(全色)这幅桂林市郊区这幅桂林市郊区0.5米分辨率的卫星地图是由米分辨率的卫星地图是由WorldView-1卫星所拍摄。卫星所拍摄。WV-2影像的全景增强影像2米多光谱0.5米全色0.5米全色增强高光谱卫星数据高光谱卫星数据高光谱数据是一

12、个光谱图像的立方体(见图)，它由以下三部分组成：1空间图像维：在空间图像维高光谱数据与一般的图像相似。2光谱维：从高光谱图像的每一个像元中可以获得一个“连续”的光谱曲线。3特征空间维：高光谱图像提供的是一个超维特征空间，挖掘高光谱信息需要深切了解地物在高光谱数据形成的N维特征空间中分布的特点与行为。高光谱数据的特点图谱合一。在获取数百个光谱图像的同时, 可以显示图像中每个像元的连续光谱。海量数据。高光谱的波段一般都是上百个, 未来甚至能达到上千。数据冗余度大。 成像光谱仪采样间距一般都在纳米级，造成了相邻波段的高度的相关性，冗余度也随之之增加。信噪比低。高光谱数据信噪比下降, 噪声增加。 增加

13、了数据处理的难度。高光谱遥感数据的最主要特点是: 传统图像维与光谱维信息融合为一体, 即“图谱合一”。雷达卫星是载有合成孔径雷达（SAR）的对地观测遥感卫星的统称。迄今为止，已在一些发射的卫星上携有SAR，如Seasat SAR,Almaz SAR, JERS-1 SAR, ERS-1/2 SAR, 与它们搭载在同一遥感平台上还装载着其他传感器。而 1995年11月4日发射的加拿大雷达卫星（Radarsat-1）则是一个兼顾商用及科学试验用途的雷达系统，其主要探测目标为海冰， 同时还考虑到陆地成像，以便应用于农业、地质等领域。 发射时间发射时间1995.11.4卫星种类卫星种类Radarsat

14、商业商业SAR卫星卫星维护公司维护公司加拿大太空署、美国政府、加拿大私有企业加拿大太空署、美国政府、加拿大私有企业轨道类型轨道类型太阳同步轨道太阳同步轨道轨道高度轨道高度790-800km重访周期重访周期24d倾角倾角98.6每天轨道数每天轨道数14卫星过境的当地时间卫星过境的当地时间早早6点晚点晚6点点特点特点（1）具有50公里，75公里，100公里，150公里，300公里和500公里的不同辐射宽度 成像能力 （2）分别为11.6MHz，17.3MHz, 30.0 MHz雷达带宽的选择性操作使距离分辨率可调 （3）SAR的全天候、全天时及能穿透一些地物的成像特点，显示出它与光学遥感器相比的优

15、越性。RADARSAT-2是一颗搭载C波段传感器的高分辨率商用雷达卫星，由加拿大太空署与MDA公司合作，于2007年12月14日发射升空。卫星设计寿命7年而预计使用寿命可达12年。具有3米高分辨率成像能力。欧洲太空总署 (European Space Agency ， ESA) 於 1991 年 7 月发射 ERS-1 卫星，於 1995 年又发射 ERS-2 卫星。目前仅余 ERS-2 卫星仍在运作。 ERS-1 及 ERS-2 是以太阳同步轨道运行。轨道高度：780公里半长轴：7153.135公里轨道倾角：98.52o飞行周期：100.465分钟轨道重返周期：35天每天运行轨道数：14 -

16、1/3降交点的当地太阳时：10：30空间分辨率：方位方向30米距离方向26.3米幅宽：100公里ENVISAT为欧洲太空总署 (ESA) 为延续 ERS-1/2 之地球观测任务，於西元 2002 年 3 月所发射之卫星。 ENVISAT 为一太阳同步卫星，飞行高度约 800 公里，重覆观测周期为 35 天 ( 同於 ERS2) 。地球探测卫星TerraSAR-X(简称SAR-X)是德国的首颗多用途侦察卫星,也是目前世界上探测精度较高的卫星. 由于具有电子光束控制机制，对地面任一点的重复观测可达到4.5天，90%的地点可在2天内重访。 高分辨率雷达卫星COSMO-SkyMed是意大利航天局和意大

17、利国防部共同研发的COSMO-SkyMed高分辨率雷达卫星星座的第二颗卫星，该卫星星座共有四颗卫星，整个卫星星座的发射任务于2008年底前完成。发射时间 2007年6月8日 轨道类型 近极地太阳同步 倾角 97.86 每天圈数 14.8125圈/天 轨道周期 16天 偏心率 0.00118 近地点 90 半长轴 7003.52千米 卫星高度 619.6mk 升交点时间 6:00 A.M. 卫星数目 4 轨道定相 90 海洋海洋船舶识别船舶识别：由於水面的镜面反射成分很多,反射波的后向散射强度较弱,故很容易就能识别出在水面上的船舶.漏油监测漏油监测：根据反射波的差异,可以监测海上流出的污染物.防

18、灾防灾地震,火山,洪水等灾害观测：与光学传感器相比,Terra SAR-X能不分天气和昼夜进行摄影,因而对於紧急拍摄监测的掌握非常有效.Cosmo-Skymed雷达卫星的分辨率为1米，扫描带宽为10公里，具有雷达干涉测量地形的能力。COSMO-SkyMed系统主要用于地中海周边地区的险情处理、沿海地带监测和海洋污染治理。是一个军民两用的对地观测系统，能够在任何气象条件下日夜观测地球。卫星重量在500千克以下，造价从几十万至上千万美元的卫星为小卫星。它又分了四个等级：500千克100千克的为小型卫星；100千克10千克的为微型卫星；10千克1千克的为纳米卫星；而小于1千克的为芯片卫星。2000 年 6 月 28 日，中国航天科工集团公司与清华大学、英国萨瑞大学联合研制的 50 公斤的“航天清华一号”微型卫星发射成功。 该卫星不仅在有效载荷方面比同类微型卫星有明显改进，而且在平台技术上采用了三轴稳定控制，填补了中国微型卫星研制领域的空白。“北京一号”于2005年10月27日发射升空，两年多来，“北京一号