遥感科学-遥感数据的基本特征完整版

《

遥感科学

》遥感数据的特征地物目标如：森林冠层状态覆盖度LAI树高生物量……遥感图像

电磁响应：反射发射透射季节（时相变化）特征

……（一）主要内容遥感数据的特征一、空间分辨率及空间特征（spatial

resolution

）

二、光谱分辨率及光谱特征（

spectral

resolution

）

三、时间分辨率及时间特征（

temporal

resolution

）

四、辐射分辨率及辐射测量特性（

radiant

resolution

）（二）遥感研究对象的特征一、空间分布特性

二、波谱反射与辐射特性

三、时相变化特征······（一）遥感数据的特性多源性:

多平台、多波段、多极化、多时相、多角度

、

多视场

……遥感数据是“多维的”，这种多维性可以通过不同的波

段、分辨率、数据类型等特性来体现、度量和描述。空间分辨率与空间特征（形态特征）光谱分辨率与光谱特征（颜色特征）时间分辨率与时间特征（动态变化特征）辐射分辨率与辐射特征（传感器探测目标的灵敏程度）

不同角度（方向特征）偏振／极化特性遥感利用电磁波采集目标信息，并以数据形式记录电磁

波信号的强度（辐射亮度），因此，遥感数据包含了目标的电

磁波特性。遥感数据可表示为：L

L(

,

s,

t,

,

p)可见，遥感数据是波长

、空间位置

s、时间

t、观测

方向

和偏振状态

p

的函数。若固定其它特征参数，而变化某一特征时，就得到在相

应特征维上展开的遥感数据子集，如：••••在光谱维上展开的多光谱遥感数据

在时间维上展开的多时相遥感数据

在角度维上展开的多角度遥感数据……一、空间分辨率（spatial

resolution）空间分辨率

（地面分辨率）前者是针对遥感器或图像而言的，指图像上能够详细

区分的最小单元的尺寸或大小；后者是针对地面而言，

指可以识别的最小地面距离或最小目标物的大小。

在应用上的意义：（1）空间分辨率高

——划分地物越细，识别地物细节

能力强。（2）不一定是空间分辨率越高越好，地物细节信息太

多有的时候会影响主要信息的识别与提取，因此要根

据应用的特定目的选择合适的空间分辨率。不同的研

究目标、尺度需要相应的数据（城市、地质；区域、

全球）。地物在不同空

间分辨率图像

上的显示几点说明•

图像的可分辨程度，不完全决定

于空间分辨率的具体值，而与目

标的形状

、大小，以及它与周围物

体亮度、结构的相对差异有关；•

遥感数据是对地面信息源有限化

、

离散化的记录，离散化过程

必然要损失部分信息（概括过程），这从另

一个角度说也体现了遥感数据的

概

括能力；•

不同遥感器的成像方式和机理不

同，图像的几何畸变不同

，构成遥

感图像不同的

几何特性。遥感数据的空间特征遥感数据的空间特征（像元间灰度差异所反映的

地物边界、形状、大小、纹理等），是遥感图像上最

直观、最基础的信息；可通过目视解译或数字图像处

理（边缘提取、纹理结构分析等），进行识别、提取。摄影波段（0.3-0.9μm）二、光谱分辨率（spectral

resolution）电磁波谱是按电磁波在真空中的波长或频率来划分的。不同电磁谱

段与物质的相互作用有很大差异

.因此设计不同谱段遥感器来采集信息。电磁波谱及意义VIS遥感系统的电磁波谱•

光学波段

----

反射波段（

0.3-6μm）、发射波段（3-14μm）反射波段：

遥感器主要接收来自太阳辐射和地面物体的反射辐射

的能量,包括

UV（0.3-0.38μm）、

VIS（

0.38-0.76μm）

、

NIR（0.76-

1.3μm）、

SWIR（

1.3-3μm）、

MIR

（3-6μm）；其中的紫外—近红外波段（0.3-0.9μm）又称摄影波段；发射波段：

遥感器主要接收来自地面物体自身的发射辐射的能量。包括

中红外MIR：3-6μm）热红外TIR：8-14μm其中

6.0-8.0μm

因水汽强吸收地面遥感无法利用）。•

微波（1mm-1m）,遥感常用

0.8～

30cm，波段Ka、K、Ku、X、C、

S、

L、P光谱分辨率（spectral

resolution）

•波长间隔的大小；•遥感器波段数量的多少；•各波段的中心波长位置。意义：光谱信息丰富，可探测到地物光谱的细微变化、微小差异高光谱

(

n

m

级)全色及彩红外多光谱

(μm级)摄影照片

1个综合波段TM

7个波段0.45～0.52、

0.52～0.60、

0.63～0.69

μm

0.76～0.90

、1.55～1.75、

2.08～2.35

μm

10.4～12.5μmOMIS

128个波段0.46～1.1

μm、64波段、间隔

10nm

1.06～1.70μm、16波段、间隔

40nm

2.0

～2.5

μm、32波段、间隔

15nm……

b

分波段记录的遥感数据，构成一个多维向量空间，空间的

维数就是其波段数。每个像元在各波段的图像数据构成一个多

维向量，它们对应于多维空间上的一个点，用X

ij

向量表示。Xij

a

ij

ij

cij

相同地类构成空间中的点

集，不同地类构成空间上不同

的点集。遥感图像分类、模式

识别的实质就是选择有效的判

别函数来区分这些不同的点集，

也就是把不同类型的目标区别

开来。地物在单个波

段上经常难以

区分。多波段

数据的利用，是进行专题提

取和定量分析

的前提，可大大豆(a)玉米大提高遥感应

用分析的效果。(d)N

维散度分析(b)

(c)遥感数据的光谱特征遥感数据的光谱特征是遥感应用的基本信息。

多光谱数据是进行目标专题提取、定量分析的基础，可大大提高目标识别与提取能力。EO-1

卫星：美国地球观测卫星美国地质调查局（USGS）与美国宇航

局（NASA）合作研制发射时间：2000年11月21日从范登堡空

军基地发射载荷ALI：先进陆地成像仪，400～

2400nm,10个波段，其中一个全色波

段，空间分辨10米，9个多光谱波段

空间分辨30米。LAC：大气校正仪，890nm～1600nm

，

256个通道，空间分辨率250米。

HYPERION：高光谱成像仪，400nm～

2500nm，空间分辨30米，242个波

段，光谱分辨率10nm数据区域：江苏省盐城市射阳县射阳河口

两侧的沿海滩涂。数据时相：2003年1月5号样本：水体（海水、河水、）、滩地（沙

滩、泥滩）、植被（草地、芦苇）、盐

池沿海滩涂典型地物的反射率曲线(一)①①④①②②②③④④③①光滩；②盐蒿滩；③芦苇草滩；④大米草滩植被光谱曲线沿海滩涂典型地物的反射率曲线(二)

③④①④②③②①①清河水；②污水；③混水舌；④海水

水的光谱反射曲线沿海滩涂典型地物的反射率曲线(三)③②①①蓄水池；②蒸发池；③结晶池盐田类的光谱反射曲线Hyperion反射率曲线与TM反射率曲线对比(一)0.200.150.100.050.00近岸海水1

2

3

4

5

7Hyperion反射率曲线与TM反射率曲线对比(二)0.200.150.100.050.00板砂滩1

2

3

4

5

7Hyperion反射率曲线与TM反射率曲线对比(三)0.200.150.100.050.00淤泥滩1

2

3

4

5

7Hyperion反射率曲线与TM反射率曲线对比(四)0.300.200.100.00草滩1

2

3

4

5

7三、时间分辨率（temporal

resolution）遥感探测器按一定的时间周期重复采集数据，这种重复周

期，又称回归（重访）周期。它是由飞行器的轨道高度、轨道

倾角、运行周期、平台设计以及轨道间隔、偏移系数等参数所

决定。如，陆地卫星(

Landsat)，重复观测周期为16天；气象卫星

（NOAA）重复周期为1/2天。在双星系统下，同一地点每天有

4次过境资料；静止气象卫量，采用与地球同步轨道，对同一

地点每隔20-30分钟可获得一次观测资料。时间分辨率

指遥感器重复观测的最小时间间隔。时间分辨率的意义：动态监测；时序分析时间分辨率的大小，除了主要决定于飞行器的回归周期外，还

与遥感探测器、遥感系统的设计等因素直接相关（如：卫星测摆

等）。遥感数据的时间特征多时相遥感信息可用于地物目标变化分析、数据库更新，以

及根据地物不同时期的不同特征，提高目标识别能力和精度。四、辐射分辨率（radiant

resolution）Analog

Digital遥感器的模拟

电信号（Analog）

----

经

A

/

D

模数

转换器（抽样、量化）

----

数据值（DN--

Digital

Number），用

不同bit记录。数字图像的表示---

二维矩阵816辐射分辨率

——

指遥感器探测目标光谱信号强弱的敏感

程度、区分能力（能分辨的最小辐射度差），即探测器的灵敏

度。指传感器（数据）能够区分的最小辐射差异的能力，或指对

两个不同辐射源的辐射量的分辨能力。辐射分辨率可以用灰度的分级数来体现（量化级数）。

如以前的黑白图像常以4

bits（取值范围0-16）记录反射辐射

值；Landsat/

TM

1-5、7波段的数据用8

bits

(2

)记录,取值范

围0

–

255

，QB图像用16

bits记录，取值范围2

。图像的灰度级越多，视觉效果越好

(分辨能力越强,但数据量越大)。注

：

光

学

载

荷

辐

射

分

辨

率

通

常

用

噪

声

等

效

反

射

率

或噪声等效辐亮度表示。通过显示遥感图像可以获取以下信息：

图像的外观：建筑物、道路、水体、河流等等

像元大小：空间分辨率或像元尺寸（

区别？）

量化等级：8bit、16bit、32bit

地理坐标

灰度值（DN值）

直方图

均值、方差……通过图像的头文件，还可以获得图像更多的

信息，如：

卫星、传感器类型

处理时间

成像时间

产品级别

太阳高度角、方位角

中心点坐标

图像增益和偏置……PRODUCT

=04084497-01

WRS

=122/03300

ACQUISITION

DATE

=19971117

SATELLITE

=L5

INSTRUMENT

=TM10

PRODUCT

TYPE

=MAP

ORIENTED

PRODUCT

SIZE

=SUBSCENE

TYPE

OF

GEODETIC

PROCESSING

=

SYSTEMATIC

RESAMPLING

=CC

RAD

GAINS/BIASES

=

0.99992/-0.0100

2.42430/-0.0232

1.36344/-0.0078

2.62901/-0.0193

0.58771/-

0.0080

3.20107/0.25994

0.38674/-0.0040

VOLUME

#/#

IN

SET

=1/1

START

LINE

#=

1

LINES

PER

VOL=13111

ORIENTATION

=

0.00

PROJECTION

=TM

USGS

PROJECTION

#

=

9

USGS

MAP

ZONE

=

0

USGS

PROJECTION

PARAMETERS

=

6378245.0000000000000006356863.018773047300000

1.0000000000000000.000000000000000

117.0000000000000300.000000000000000

500000.0000000000000000.000000000000000

0.0000000000000000.000000000000000

0.0000000000000000.000000000000000

0.0000000000000000.000000000000000

0.000000000000000

EARTH

ELLIPSOID

=Krassovsky

SEMI-MAJOR

AXIS

=6378245.000

SEMI-MINOR

AXIS

=6356863.019

PIXEL

SIZE

=25.00

PIXELS

PER

LINE=

2978

LINES

PER

IMAGE=

1873

UL

1180900.7001E

391359.0920N

599312.500

4345087.500

UR

1190042.3443E391316.9845N

673737.500

4345087.500

LR1185959.4885E

384800.3196N

673737.5004298287.500

LL

1180836.1845E

384841.8027N599312.500

4298287.500

BANDS

PRESENT

=1234567

BLOCKING

FACTOR

=

1

RECORD

LENGTH

=

2978

SUN

ELEVATION

=29

SUN

AZIMUTH

=156

CENTER

1175634.8871E

390600.5911N

581577.621

4330123.885

-708

600

OFFSET=

603

REVB国内外主要卫星／传感器介绍TM波段号波段类型波段范围（um）空间分辨率（米）1Blue-Green0.45-0.52302Green0.52-0.60303Red0.63-0.69304Near

IR0.76-0.9305SWIR1.55-1.75306LWIR10.4-12.51207SWIR2.08-2.3530ETM+波段号波段类型波段范围（um）空间分辨率（米）1Blue-Green0.45-0.52302Green0.52-0.60303Red0.63-0.69304Near

IR0.76-0.9305SWIR1.55-1.75306LWIR10.4-12.5607SWIR2.08-2.35308Pan0.52-0.915Landsat后续星LDCM（Landsat

Data

Continuity

Mission

）也就是Landsat

8号由美国国家宇航局（NASA）和美国地质调查局（USGS）

联合研制，2013年2月11号发射。传感器：陆地成像仪（Operational

Land

Imager，OLI）

9个光谱波段，包括8个多光谱波段和1个全色波段。空

间分辨率为30m；全色可见光波段的空间分辨率为15m

。热红外传感器（Thermal

InfraRed

Sensor，TIRS）

两个光谱波段，10.30～12.50

m，空间分辨率100m。LDCM/

OLI波段号波段类型波段范围（um）空间分辨率（米）1Blue（海岸带）0.43-0.45302Blue-Green0.45-0.52303Green0.53-0.60304Red0.63-0.68305Near

IR0.85-0.89306SWIR-11.56-1.66307SWIR-22.10-2.30308Pan0.50-0.68159云检测1.36-.13930LDCM/

TIRS波段号波段类型波段范围（um）空间分辨率（米）1热红外-110.3-11.31002热红外-211.5-12.5100Landsat8/

OLILandsat7/

ETM+波段号1波段范围（um）0.43-0.45波段号波段范围（um）空间分辨率

（米）302

0.45-0.52

1

0.45-0.52

30

3

0.53-0.60

2

0.52-0.60

30

4

0.63-0.68

3

0.63-0.69

3050.85-0.894

0.76-0.9

306

1.56-1.66

5

1.55-1.75307

2.10-2.30

7

2.08-2.35

30890.50-0.681.36-.1398

0.52-0.9

1530Landsat8/

TIRS波段号波段类型波段范围（um）空间分辨率（米）10热红外-110.6-11.210011热红外-211.5-12.5100Landsat7/

ETM+波段号波段类型波段范围（um）空间分辨率（米）6热红外10.4-12.560陆地卫星8号与陆地卫星7号比较：1.

Landsat8一共11个波段，比Landsat7

增加了3个

波段，其中在可见光/近红外范围增加了2个，分别

是band1、band9。band1是蓝波段，适合于海岸带观测研究，band9是短波红外波段，适合进行用于

云检测。2.在可见光/近红外范围对短波红外波段band5（相

当于ETM+的band4）的波谱范围进行了调整，排

除了0.825μm处水汽吸收带的影响。OLI

band5：0.85-0.89ETM+

band4:

0.76-0.9陆地卫星8号与陆地卫星7号比较（续）：

3.对全色波段进行了调整，范围减小（变窄），有利于区分植被。OLI：

0.50-0.68ETM+：0.52-0.904.热红外波段的波谱范围基本没变，但波段数增加

了1个，也就是分得更细一些。空间分辨率由原来

的60米变为100米陆地卫星8号数据格式：TIFF格式包括：影像文件：

11个波段一个质量评估文件：主要包括传感器的运行

环境参

数一个TXT格式的元数据文件：包括拍摄时间、太阳

高度角、经纬度等信息卫

星成

像

仪分

辨

率光

谱

范

围（µm）侧

摆（º）视

场

宽度(km)SPOT

11986－2002SPOT

21990－HRV高分辨率可见光成像仪多

光

谱：20

米全

色：10

米多

光

谱B1：

绿（0.50

–

0.59)

B2：

红（0.61

–

0.68)

B3：

近

红

外（0.79

–

0.89)全

色：0.49

–

0.69是最

大

侧

摆角：±27

º60SPOT

41998－HRVIR高分辨率可见光和近红外成像仪多

光

谱：20

米全

色

B2：10

米多

光

谱B1：

绿（0.50

–

0.59)

B2：

红（0.61

–

0.68)

B3：

近

红

外（0.79

–

0.89）SWIR:

短

波

红

外（1.58

–

1.75)全

色

：0.61–0.68是最

大

侧

摆角±27

º60VEGETATION星

下

点：1.15公

里B0(0.43

–

0.47µm)，

B2，B3，SWIR不2250SPOT

52002/05/04--HRG高分辨率几何

成像仪多

光

谱：10

米

短

波

红

外：20

米全

色：5

米

全

色：2.5

米多光谱和短近红外的波

谱范围与SPOT4相同

全

色：0.49–0.69是最

大

侧

摆角±27

º60HRS（高分辨率

立体成像仪）高

程

精

度15

米全

色：0.49–0.69不120VEGETATOIN星

下

点：1.15公

里0.43–0.47，B2，B3，

SWIR不2250），SPOT-5卫星性能成

像

仪分

辨

率光

谱

范

围（µm）侧

摆（º视

场宽

度(km)HRG（高分辨

率几何成像

仪）多

光

谱：

10

米（B1，B2，B3）短

波

红

外：20

米全

色：5

米Supermode：2.5

米B1：绿（0.50–0.59)B2：红（0.61–0.68)

B3：近

红

外（0.79–

0.89）SWIR:（1.58–1.75)P：（0.49–0.69)最

大

侧摆

角±27

º60HRS（高分辨

率立体成像

仪）高

程

精

度15

米全

色：（0.49–0.69µm)不600VEGETATOIN（植被传感

器）星

下

点：1.15

公

里0.43

–

0.47µm，B2，B3SWIR不2250SPOT-6卫星2012年9月9日成功发射2013年7月12日，SPOT-6卫星数据处理系统在中科院遥感与数字地球研究所完成系统安装并通过验收测试

。

基本性能：幅宽60km全色图像空间分辨率1.5米可见光/近红外4个多光谱波段空间分辨率6米蓝：0.455

μm

–

0.525

μm；绿：0.530

μm

–

0.590

μm)

红：0.625

μm

–

0.695

μm；近红外：0.760

μm

–

0.890

μm)具有沿轨和跨轨大视角侧视成像等特点：俯仰45°侧视35°快鸟（Quickbird）卫星主要技术参数发射信息日期：

2001年10月18日运载工具：

波音deltaII运载火箭发射场：

加利福尼亚

范登堡空军基地轨道信息姿态：

450km-98度倾角，太阳同步

重访周期：

1-6天（取决纬度高度）观测角度：

沿轨/横轨迹方向（+/-25度）周期：

93.4分钟立体摄像能力沿轨/横轨迹方向每条轨道收集数据大约128GB（约57个单独观测区/景）幅宽和可观测区域正常幅宽：

16.5km（星下）可观测宽度：

544km（地面轨迹对称）

感兴趣区：

单块/景-16.5km*16.5km条带

-16.5km*165km量化16位精度14.0

mRMSE快鸟（Quickbird）卫星主要技术参数(续)传感器全色多光谱分辨率0.61m(星下)2.44m(星下)波长450-900nm蓝：450-520nm绿：520-600nm红：630-690nm近红外：760-900nm通信数据传输：•320Mbps，X波段测控：•416和256Kbps,

X

波段

•2Kbps，S波段，上行姿态控制方式三轴稳定，恒星跟踪/惯性单元/反作用轮，C/A码GPS星上存储器128GB卫星信息设计寿命：5年

重量：2100磅最大长度：3.04米GEOEYE—目前空间分辨率最高的民用卫星之一GeoEye-1卫星由美国GeoEye公司于2008年9月6日发射

升空，是IKONOS卫星的升级换代产品。数据分辨率：

星下点全色：0.41

m

；星下点多光谱：1.65

m;侧视：28°轨道高度:

684

Km幅宽:：星下点15.2

km

；单景：225

k㎡

(15×15

km)定位精度：3m多光谱GeoEye-1的波段设置波段号波段类型波段范围（um）空间分辨率（米）1蓝0.45-0.511.652绿0.51-0.581.653红0.66-0.691.654近红外0.78-0.921.65全色波段波段号波段类型波段范围（um）空间分辨率（米）1全色0.45-0.800.412016年11月12日成功发射

WorldView-4

卫星。主要特点：1.超高分辨率：全色分辨率

0.31

米，多光谱分辨率

1.24

米。2.定位精度：3

米。3.在多种影像采集模式下的超大储存容量。4.一流的控制力矩陀螺能实现快速重新定位（速度快

于其他卫星

2

倍以上），对较大面积的区域进行单

次过境采集。5.重访频率为

1

天。多光谱WorldWiew-4的波段设置波段号波段类型波段范围（um）空间分辨率（米）1蓝0.45-0.511.242绿0.51-0.581.243红0.66-0.691.244近红外0.78-0.921.24全色波段波段号波段类型波段范围（um）空间分辨率（米）1全色0.45-0.800.31“哨兵”（Sentinel）系列卫星由欧洲委员会投资，欧洲航天局（ESA）研制。“哨

兵”系列卫星主要包括2颗哨兵－1卫星、2颗哨兵－2

卫星、2颗哨兵－3卫星、2颗哨兵－4载荷、2颗哨兵

－5载荷、1颗哨兵－5的先导星——哨兵－5P，以及1

颗哨兵－6卫星。免费下载使用！“哨兵”系列卫星哨

兵

－

1A

卫

星

是

太

阳

同

步

轨

道

卫

星

（

极

轨

卫

星

）

，

于

2014

年

4

月

3

日

发

射

，

重

访

周

期

12

天

；

搭

载

C

波

段

合

成

孔

径

雷

达

，

具

有

全

天

候

成

像

的

能

力

，

提

供

高

分

辨率和中分辨率陆地、沿海及冰的测量数据

。“哨兵”系列卫星哨

兵

-2A

卫

星

于

2015

年

6

月

23

日

发

射

升

空

。

太

阳

同

步

轨道卫星。哨

兵

－

2

是

高

分

辨

率

多

光

谱

成

像

卫

星

，

卫

星

的

主

要

有

效

载

荷

是

多

光

谱

成

像

仪

（

MSI

）

，

工

作

谱

段

为

可

见

光

、

近

红

外

和

短

波

红

外

（

0.4

～

2.4

微

米

）

，

地

面

分

辨

率

分

别

为

10m

（

4

个

波

段

）

、

20m

（

6

个

波

段

）

和

60m

（

3

个

波

段

）

，

多

光

谱

图

像

的

幅

宽

为

290km

，

每

10天更新一次全球陆地表面成像数据。“哨兵”系列卫星2016年2月16日哨兵－3A卫星成功发射。哨

兵

－

3A

是

全

球

海

洋

和

陆

地

监

测

卫

星

，

主

要

用

于

全

球

陆

地

、

海

洋

和

大

气

环

境

监

测

，

有

效

载

荷

包

括

光

学

仪

器

和地形学仪器两类。光学仪器：1.

海洋和陆地彩色成像光谱仪

（OLCI），幅宽1300km，海

洋

上

空

分

辨

率

1.2km

，

沿

海

区

和

陆

地

上

空

分

辨

率

为

0.3km。“哨兵”系列卫星2.

海

洋

和

陆

地

表

面

温

度

辐

射

计

（

SLSTR

）

，

幅

宽

750km

，热红外通道分辨率为1km

，可见光和短波红外

通道的分

辨率为500m，提供地球表面的近实时测量数据；地形学仪器：包括合成孔径雷达高度计

（SRAL，C和Ku频段）、微波

辐

射

计

（

MWR

）

和

精

确

定

轨

（

POD

）

系

统

，

提

供

高

精

度

地球表面（尤其是海洋表面）测高数据。“哨兵”系列卫星哨兵－4号预计2018年发射，将搭载在欧洲第三代气象

卫

星

－

S

（

MTG

－

S

）

上

，

载

荷

为

1

台

紫

外

-

可

见

光

-

近

红外（UVN）扫描光谱仪，光谱覆盖紫外（305～400nm）、可

见

光

（

400

～

500nm

）

和

近

红

外

谱

段

（

750

～

775nm

）

，空

间

分

辨

率

8km

，

光

谱

分

辨

率

0.12

～

0.5nm

。

是

静

止

轨

道

卫

星

，

主

要

用

于

大

气

化

学

成

分

监

测

，

对

臭

氧

、

二

氧

化

氮

、

二

氧

化

硫

、

氧

化

溴

、

乙

二

醛

、

甲

醛

和

气

溶

胶

等

进

行

观

测

，

能

以

1h

的

高

时

间

分

辨

率

对

整

个

欧

洲

地

区

的

空气质量进行监测和预测。“哨兵”系列卫星哨兵－5主要用于监测大气环境，计划在2020年搭载在欧

洲第二代“气象业务”（MetOp）卫星上。是一个极轨气

象载荷，它将配合哨兵－4静止轨道气象载荷用于全球实

时动态环境监测。哨兵－5P卫星用于减小欧洲“环境卫星”（Envisat）和

哨兵－5载荷之间的数据缺口，将携带紫外-可见-近红外-

短波红外推扫式光栅分光计（TROPOMI）。该仪器能在较

高时间分辨率和空间分辨率情况下进行大气化学元素测量，

特别是对臭氧、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳和气溶胶

的测量。“哨兵”系列卫星哨

兵

－

6

卫

星

是

贾

森

－

3

（

Jason

－

3

）

海

洋

卫

星

的

后

续

任

务

，

将

携

带

雷

达

高

度

计

，

用

于

测

量

全

球

海

面

高

度

，

主要用于海洋科学和气候研究。MODIS从可见光到热红外共有36个光谱通道，分布在0.4

14

m的电磁波谱范围内，其中通道

1

19和通道26分布在

可见光和近红外波段，其他通道都分布在3

15

m的

红外波段。MODIS的空间分辨率分别为250

m、500

m和1000

m，

扫描宽度为2330

km。MODIS

数据特点波段12345678910111213141516171819波谱范围

（um）

0.62～0.670.84～0.880.46～0.480.55～0.571.23～1.251.63～1.652.11～2.160.41～0.420.44～0.450.48～0.490.53～0.540.55～0.560.66～0.670.67～0.680.74～0.750.86～0.880.89～0.920.93～0.940.92～0.97空间分辨率（m）25050010001000应用目标

陆地、云边界陆地、云性质海洋水色、叶绿素、生

物化学大气中水汽MODIS

数据特点（续）波段20212223242526272829波谱范围

（um）

3.66～3.843.93～3.993.93～3.994.02～4.084.43～4.504.48～4.551.36～1.396.54～6.907.18～7.488.40～8.70空间分辨率（m）1000注：高灵敏、窄响应范围

注：低灵敏、宽响应范围10001000应用目标地表、云温度

温度变化范围小的目标识别

温度变化范围大的目标（如：

火灾）大气温度卷云、水汽30

9.58～9.88

1000臭氧31323334353610.78～11.2811.77～12.2713.19～13.4913.49～13.7913.79～14.0914.09～14.3910001000地表、云温度云顶高度MODIS数据产品体系MODIS标准数据产品根据内容的不同分为

0级、1级（1A、1B）以及在1B级产品基础上的2－4级数据产品，包括：

陆地标准数据产品、大气标准数据产品和海洋标准数据

产品，共分为44种标准数据产品类型，数据格式为HDF

格式。L0数据产品。卫星地面站直接接收到的、未经处理的、

包括全部数据信息在内的原始数据为0级数据，其中包含

按照顺序存放的扫描数据帧、时间码、方位信息和遥测

数据等。LlA数据。它是对L0数据包进行解包后还原出来的扫描

数据及其他相关数据的集合。MODIS数据产品体系（续）LlB数据产品。是对LlA数据进行定位和定标处理之后所

生成的数据产品，其中包含反射率和辐射率的数据集。L2～L4数据产品。是对LlB数据进行各种应用处理之后

所生成的特定应用数据产品。产品编号产品描述MOD01辐射值MOD04气溶胶MOD05可降水总量MOD06云产品MOD07大气廓线MOD09地表反射率MOD11陆地表层温度与比辐射率MOD12土地覆盖/土地覆盖变化MOD13植被指数MODIS数据产品体系（续）MOD14热异常、火点MODIS数据产品体系（续）产品编号产品描述MOD15叶面积指数MOD16蒸腾和蒸散MOD17净光合与初级生产力MOD21叶绿素-色素浓度MOD23悬浮物浓度MOD27海洋初级生产力MOD28海面温度MOD33雪覆盖MOD42海冰覆盖RADARSAT-1卫星7种工作模式，精细模式、标准模式、宽模式、扫描宽模式、扫描窄模式、

超低和超高模式；测视：从20-49度可调RADARSAT-2卫星（2007年12月发射）与影象11种工作模式，可根据指令在右视和左视之间切换，缩短了重访时间、增加了获取立体图像的能力；可以提供VV、HH、HV、VH等多极化图像。设计寿命7-12年。太阳同步轨道轨道高度778公里轨道倾角98.5º运行周期100.26分钟穿越赤道时间为当地时间上午10点30分CBERS-1/01/02中巴资源卫星CBERS-1/01/02/02B

CBERS-1/01是我国和巴西合作研制的第一颗地球资

源卫星，于1999年10月14日成功发射。其有效载荷

中包括CCD相机、红外多光谱扫描仪（IRMSS）、宽

视场成像仪（WFI）等多种设备，可获取具有不同分

辨率和扫描宽度的11个通道的数据。

于2003年10月21日发射的CBERS-1/02是CBERS-1/01

备份星，两颗卫星性能基本相同。

02B星于2007年9月19日在中国太原卫星发射中心发

射，2007年9月22日首次获取了对地观测图像，从

2007年10月29日开始交付使用。02B增加了高分辨率

相机。中巴资源卫星CBERS-1/02/02B技术参数平台有效载荷波段号光谱范围(μm)空间分辨率

(m)幅宽(km)侧摆能力重访时间(天

)数传数据率

(Mbps)CBERS-01/02CCD相机B010.45～0.5220113±32°26106B020.52～0.5920B030.63～0.6920B040.77～0.8920B050.51～0.7320红外多光谱扫描仪

(IRMSS)B060.50～0.9078119.5无266.127B071.55～1.7578B082.08～2.3578B0910.4～12.5156宽视场成像仪(WFI)B100.63～0.69258890无51.1B110.77～0.89258CBERS-02BCCD相机B010.45～0.5220113±32°26106B020.52～0.5920B030.63～0.6920B040.77～0.8920B050.51～0.7320高分辨率相机

(HR)B060.5

～0.82.3627无10460宽视场成像仪

(WFI)B070.63～0.69258890无51.1B080.77～0.892582011年12月２２日发射的“资源一号”０２Ｃ卫星搭载了两台2.36米高分辨率相机和1台5米多光谱相机

，具有54公里幅宽，获取的数据能满足1∶2.5万～

1∶10万国土资源调查监测要求。环境与灾害监测预报小卫星星座第

一

步

，

发

射

两

颗

光

学

小

卫

星

和

一

颗

合

成

孔

径

雷

达

小

卫

星

（

即

2

＋

1

方

案

）

，

初

步

形

成

对

灾

害

和

环

境进行监测的能力；第

二

步

，

形

成

4

颗

光

学

小

卫

星

和

4

颗

合

成

孔

径

雷

达

小

卫

星

组

成

的

星

座

（

即

4

＋

4

方

案

）

，

实

现

对

我

国

及周边国家、地区的灾害和环境的动态监测

。环境与灾害监测预报小卫星星座（续）

HJ-1A

：

两台宽覆盖

多光谱可见

光相机

、

一

台超光谱成像仪；卫星轨道高度650km。HJ-1B：两台宽

覆

盖多光谱可见光

相机和

一台红外相机；

卫星轨道高度650km。HJ-1C：合成孔径雷达，卫星轨道高度500km。

宽覆盖多光谱可见光相机，形成对监测区域的大范围

覆盖；

超光谱成像仪，满足对地物高光谱成像的要求；

红外扫描仪，形成对森林火灾、地震监测、辐射、热

污染和夜间监测能力；

S波段合成孔径雷达，形成全天候、全天时成像的能力卫星名称载荷波段谱段范围(µm)空间分辨率

(m)幅宽

(km)重

访周期（小时

）技术参数HJ-1ACCD1

0.43-0.522

0.52-0.603

0.63-0.694

0.76-0.9030单相机：360

双相机：70048HSI

115

0.45-0.95

100

50

96HJ-1BCCD1

0.43-0.522

0.52-0.603

0.63-0.694

0.76-0.9030单相机：360

双相机：70048IRS（红外）1

0.75-1.102

1.55-1.75

1503

3.50-3.904

10.5-12.5

300720

96HJ-1

CSAR

1

S波段20m100km

96资源三号测绘卫星：

2012年1月9日资源三号测绘卫星在太原卫星

发射中心成功发射。

我国第一颗民用高分辨率光学立体测绘卫星

集测绘和资源调查功能于一体，用于1：5万

地形测绘和1：2.5万地图更新载荷参数三线阵相机多光谱相机光谱范围0.5-0.8um蓝：0.45-0.52um绿：0.52-0.59um红：0.63-0.69um近红外：0.77-0.89um地面像元分辨率下视：2.1米前后视：3.5米5.8米焦距1700mm1750mm量化比特数10bit10bit幅宽52公里52公里四台相机：一台2.1米分辨率的全色相机和两台3.5米分辨率全色

相机按照正视、前视、后视方式排列，进行立体成像；一台5.8米分辨率的多光谱相机。高程精度优于5米。GF-1卫星有效载荷参数（

2013年4月）参

数2m全色/8m多光谱相机16m多光谱相机光谱范围全色0.45—0.90μm多光谱0.45—0.52μm0.45—0.52μm0.52—0.59μm0.52—0.59μm0.63—0.69μm0.63—0.69μm0.77—0.89μm0.77—0.89μm空间分辨率全色2m16m多光谱8m幅宽60km（2台相机组合）800km（4台相机）重访周期（侧

摆时）4天2天覆盖周期（不

侧摆）41天4天GF-2卫星有效载荷参数（

2014年8月）平台有效载荷波段号光谱范围/µm空间分辨率/m幅宽/km标准景尺寸/km侧摆能力/（°）重访时间/天全球覆盖能力/天GF-20.8

m全色/3.2m多光谱相机(PMS)B010.45-0.900.823(单台相机)45(2台相机)23×23±35569B020.45-0.523.2B030.52-0.59B040.63-0.69B050.77-0.89通道谱段分辨率（m）备注GF-4卫星（2015年12月）2015年底发射，能够提供高时间分辨率、大幅宽的遥感数据，

是我国首颗高轨（3.6万公里）高分辨率光学遥感卫星，搭载一

台可见光50米/中波红外400米分辨率、大于400公里幅宽的凝视

相机。可见光近红外

（VNIR）通道中波红外

（MWIR）通道B1：0.45μm~0.90μm

50

B2：0.45μm~0.52μm

50

B3：0.52μm~0.60μm

50

B4：0.63μm~0.69μm

50

B5：0.76μm~0.90μm

50B6：3.5μm~4.1μm

400全色蓝绿红近红外中波红外（240K~650K）GF-3卫星2016年8月10日发射，这是我国首颗分辨率达到1米的

C波段多极化合成孔径雷达（SAR）成像卫星。特点：1.全天候随时对地成像：2.对海洋观测优势大：采用对海洋探测效果较好的C

频段，可为海洋环境监测与权益维护、灾害监测与评

估、水利设施监测与水资源评价管理、气象研究等业务提供信息服务和辅助决策支持。3.具备12种成像模式，是世界上C频段成像模式最多

的合成孔径雷达卫星。4.在轨寿命长：8年长寿命设计高分五号（

GF-5

）卫星GF-5

卫

星

预

计

2017

年

年

底

发

射

，

该

卫

星

首

次

搭

载

了

大

气

痕

量

气

体

差

分

吸

收

光

谱

仪

、

温

室

气

体

探

测

仪

、

大

气

多

角

度

偏

振

探

测

仪

、

大

气

环

境

红

外

甚

高

分

辨

率

探

测

仪

、

可

见

短

波

红

外

高

光

谱

相

机

、

全

谱

段

光

谱

成

像

仪

（

MSI

）

共

6

台

载

荷

，

可

对

气

溶

胶

、

二

氧

化

硫

、

二

氧

化

氮

、

二

氧

化

碳

、

甲

烷

、

水

质

、

核

电

厂

温

排

水

、

秸

秆

焚

烧

、

城

市

热

岛

等

多

个

环

境

要

素

进

行

监

测

。

其

中

MSI

传

感

器

有

13

个

光

谱

通

道

，

覆

盖

从

可