《遥感原理与应用》-遥感原理与应用 第三章

01.遥感图像特征Remotesensingimagefeatures03.遥感传感器及其成像原理Remotesensingsensoranditsimagingprinciple02.遥感平台及运行特点Remotesensingplatformandoperationcharacteristics04.陆地卫星及图像Landsatandimages目录CONTENT2025/11/108:102025/11/108:1005.气象卫星及图像Meteorologicalsatelliteandimage06.海洋卫星及图像OceansatelliteandimagePART01遥感图像特征Remotesensingimagefeatures2025/11/108:10定义：遥感图像是各种传感器所获取信息的产物，是遥感探测目标的信息载体。遥感图像的特征：几何特征、物理特征和时间特征特征的表现参数：空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率和时间分辨率2025/11/108:102025/11/108:10定义：空间分辨率（spatialresolution）指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，即像素所代表的地面范围的大小，或传感器瞬时视场内所观察到地面的大小，是用来表征影像分辨地面目标细节能力的指标。像元：将地面信息离散化而形成的格网单元。像元大小与遥感影像空间分辨率高低密切相关，像元越小空间分辨率越高。瞬时视场角（IFOV）遥感系统在某一瞬间，探测单元对应的瞬时视场，又称为传感器的角分辨率。视角越倾斜，观测面积越大，分辨率越差。空间分辨率2025/11/108:10定义：波谱分辨率（spectralresolution）指传感器探测器件接收电磁波辐射所能区分的最小波长范围，或接收目标辐射时能分辨的最小波长间隔，间隔越小，波谱分辨率越高。波谱分辨率也指传感器在其工作波长范围内能划分的波段的量度，波段越多，波谱分辨率越高。不同波谱分辨率的传感器对同一地物探测效果有很大的区别。波谱分辨率是评价遥感传感器探测能力和遥感信息容量的重要指标之一，提高波谱分辨率有利于选择最佳波段或波段组合来获取有效地遥感信息，提高判读效果。光谱分辨率2025/11/108:10光谱分辨率部分常见卫星传感器的波段范围划分不同波谱分辨率对水铝矿反射光谱的获取2025/11/108:10定义：辐射分辨率（radiometricresolution）是表征传感器所能探测到的最小辐射功率的指标，或遥感影像记录灰度值的最小差值，表现为每一像元的辐射量化级，有时也称为灰度分辨率。以灰度的形式记录和显示其辐射分辨率的大小。灰度记录是分级的，一般分为2n级。影像的灰度级别越多，其辐射分辨率越高，区分目标物属性能力越强。例如，Landsat卫星的MSS、TM、OLI传感器的辐射分辨率分别为26

级、28级和212级。辐射分辨率2025/11/108:10定义：时间分辨率是指对同一目标进行遥感采样的时间间隔，即相邻两次探测的时间间隔，也称为重访周期。对轨道卫星，也称为覆盖周期。时间间隔大，时间分辨率低；反之，时间分辨率高。不同传感器的时间分辨率：Landsat：16天SPOT：26天IKONOS：3天时间分辨率PART02遥感平台及运行特点Remotesensingplatformandoperationcharacteristics2025/11/108:102025/11/108:10定义：遥感平台（remoteplatform）只指遥感中搭载传感器的工具。按照平台距离地面的高度不同分类：地面遥感平台：三脚架、遥感塔、遥感车、遥感船等。航空平台：飞机、气球等类型。航天平台：人造地球卫星、宇宙飞船、空间轨道站、高空探测火箭、航天飞机等。遥感平台2025/11/108:10遥感平台可应用的主要遥感平台高度最高的平台是气象卫星GMS所代表的静止卫星，位于赤道上空36000km的高度上；其次是高度为500~1000km的Landsat、SPOT、MOS等地球观测卫星；其他按高度由高到低排列分别为航天飞机、无线探空仪、高空喷气飞机、中低空飞机，以及无线电遥控飞机等超低空平台和地面测量车等。2025/11/108:10定义：地面遥感平台是指置于地面或水上的装载传感器的固定或移动装置，它与地面或水面接触，包括三脚架、遥感塔、遥感车、遥感船等，高度一般在100m以下，主要用于近距离测量地物波谱和摄影供试验研究用的地物细节图像，为航空遥感和航天遥感定标、校准和信息获取提供基础数据。三脚架的放置高度通常为0.75~2.0m遥感塔、遥感车上的悬臂常安置在6~10m甚至更高的高度上地面平台2025/11/108:10定义：航空平台主要指高度在80km以内的遥感平台，主要包括飞机、气球等类型。在航空平台上进行的遥感的资料收集称为航空摄影，航空摄影及其资料的专业的应用则称之为航空遥感。飞机：按飞机飞行高度可分为低空平台、中空平台和高空平台。气球：按其在空中飞行的高度，可分为低空气球和高空气球。无人机：按照系统组成和飞行特点，无人机可分为固定翼型无人机和旋翼型无人机。航空平台2025/11/108:10定义：位于海拔80km以上的遥感平台称为航天平台，包括人造地球卫星、宇宙飞船、空间轨道站、高空探测火箭、航天飞机等。高空探测火箭：高空探测火箭飞行高度一般可达300～400km于飞机和人造地球卫星之间。人造地球卫星：人造地球卫星在地球资源调查和环境监测等领域发挥着重要作用，是航天遥感最主要、最常用的航天平台。宇宙飞船（包括航天站）：宇宙飞船又称载人飞船。航天飞机：航天飞机（spaceshuttle），又称太空梭或太空穿梭机，它是一种新式大型空间运载工具。航天平台2025/11/108:10升交点赤经Ω：卫星轨道的升交点与春分点之间的角距。近地点角距ω：卫星轨道的近地点与升交点之间的角距。轨道倾角i：卫星轨道面与地球赤道面之间的二面角，也即升交点一侧的轨道面至赤道面的夹角。卫星轨道的长半轴a：卫星轨道远地点到椭圆轨道中心的距离。卫星轨道的偏心率(或称扁率)e卫星过近地点时刻T卫星的空间轨道卫星遥感平台轨道特征2025/11/108:10在六个轨道参数中，Ω、ω、i和T，决定了卫星轨道面与赤道面的相对位置，而a和e则决定了卫星轨道的形状。e越大时，则轨道越扁，e越小时，轨道越接近圆形。当e固定时，a越大则轨道离地高度H越大。i=0º时轨道面与赤道面重合。i=90º时轨道面与地轴重合。i≈90º时轨道面接近地轴，这时的轨道称近极地轨道。卫星的空间轨道卫星遥感平台轨道特征2025/11/108:10卫星位置与姿态角卫星姿态角卫星位置的测量方法：1.通过测量卫星到测站的距离和距离的变化率来确定卫星的位置2.利用来自GPS卫星的信号确定卫星的位置确定卫星姿态的常用方法:1.利用姿态测量传感器进行测量2.二是利用星相机测定姿态角。PART03遥感传感器及其成像原理Remotesensingsensoranditsimagingprinciple2025/11/108:102025/11/108:10定义：传感器（sensor）也称遥感器、敏感器或探测器，是收集、探测、记录地物电磁波辐射信息的工具。它是遥感技术系统的核心部分，它的性能决定了遥感的能力，即传感器对电磁波波段的响应能力（如探测灵敏度和波谱分辨率）、传感器的空间分辨率及图像的几何特性、传感器获取地物电磁波信息量的大小和可靠程度等。传感器的种类很多，分类的方式也多种多样，按照不同的分类标准，有不同的类型。传感器的分类2025/11/108:10按电磁波辐射来源分类：主动式传感器和被动式传感器按传感器的成像原理和所获取图像的性质分类：摄影机、扫描仪和雷达按传感器对电磁波信息的记录方式分类：图像方式的传感器和非图像方式的传感器按传感器响应波长分类：光场传感器、热场传感器和微波传感器传感器的分类传感器的分类2025/11/108:10定义：遥感传感器是获取遥感数据的关键设备，由于设计和获取数据的特点不同，传感器的种类也就繁多，无论哪种类型遥感传感器，它们都由如图所示的基本部件组成：收集器：收集地物辐射来的能量。探测器：将收集的辐射能转变成化学能或电能。处理器：对收集的信号进行处理。输出器：输出获取的数据。遥感传感器的一般结构传感器的基本组成2025/11/108:10定义：用光学系统成像并用胶片记录影像的传感器称为摄影型传感器，所得到的图像称为摄影图像。主要由摄影机、滤光片和感光材料组成。其共同特点都是由物镜收集电磁波，并聚焦到感光胶片，通过感光材料的探测与记录，在胶片上留下目标的潜像，经过摄影处理得到可见图像。摄影型传感器的工作波段主要在可见光波段，而且较多地用于航空遥感探测。不同类型：摄影型传感器包括框幅式摄影机、缝隙式摄影机、全景摄影机和多光谱摄影机等几种类型。摄影类型传感器2025/11/108:10定义：一次曝光得到目标物一幅像片，即整幅底片同时曝光（只有一个投影中心），称为框幅式摄影机。成像原理：在某一个摄影瞬间获得一张完整的像片（18cm×18cm，23cm×23cm幅面),一张像片上的所有像点共用一个摄影中心和同一个像片面，亦即共用一组外方位元素。框幅式摄影机2025/11/108:10定义：缝隙摄影机又称推扫式摄影机或航带摄影机。在飞机或卫星上，摄影瞬间所获取的影像，是与航向垂直且与缝隙等宽的一条地面影像带。这是由于在摄影机焦面前方放置一开缝的挡板，将缝隙外的影像全挡去的缘故。缝隙摄影机缝隙摄影机的结构2025/11/108:10定义：全景摄影机又称扫描摄影机或摇头摄影机，其结构如图所示。它是在物镜焦面上平行于飞行方向设置一狭缝，并随物镜作垂直航线方向扫描，得到一幅扫描成的影像图，因此称扫描成像机，又由于物镜摆动的幅面很大，能将航线两边的地平线内的影像都摄入底片，因此又称它为全景摄影机。全景摄影机全景摄影机的结构2025/11/108:10定义：由于每个瞬间的影像都在物镜中心一个很小的视场内构像，因此每一部分的影像都很清晰，像幅两边的分辨力明显提高。但由于全景像机的像距保持不变，而物距随扫描角增大而增大，因此出现两边比例尺逐渐缩小的现象，整个影像产生所谓全景畸变。全景畸变全景像片的畸变2025/11/108:10定义：对同一地区，在同一瞬间摄取多个波段影像的摄影机称多光谱摄影机。采用多光谱摄影的目的，是充分利用地物在不同光谱区有不同的反射这一特征，来增加获取目标的信息量，以便提高影像的判读和识别能力。分类：单镜头型多光谱摄影机、多镜头型多光谱摄影机多光谱摄影机单镜头分光束多光谱摄影机示意图2025/11/108:10定义：扫描成像类型的传感器是逐点逐行地以时序方式获取二维图像。不同类型：对物面扫描的成像仪：分为红外扫描仪，MSS多光谱扫描仪，TM专题制图仪。对像面扫描的成像仪：HRV线阵列推扫式扫描仪成像光谱仪：分为面阵列探测器加推扫式扫描仪的成像光谱仪。扫描成像类型传感器2025/11/108:10扫描成像类型传感器机载红外扫描仪结构原理图MSS多光谱扫描仪结构（光学-机械扫描）扫描仪的地面分辨率2025/11/108:10扫描成像类型传感器MSS多光谱扫描仪实体图扫描反射镜+反射镜组+成像板+探测器MSS成像板MSS波段编号和范围Landsat1-3Landsat4/5波长范围（

）MSS-4MSS-5MSS-6MSS-7MSS-1MSS-2MSS-3MSS-40.5-0.60.6-0.70.7-0.80.8-1.1成像板上排列有24+2个玻璃纤维元，瞬时视场为86，而卫星高度为915，因此它观察到地面上的面积为79*79。Landsat-4的轨道高度下降为705，其MSS的瞬时视场为83*83。Landsat-2/3上增加一个热红外通道，编号为MSS-8，波长范围为10.4～12.6，分辨力为240m×240m，仅用两个纤维元构成。2025/11/108:10Landsat-4MSS扫描的几何关系2025/11/108:10扫描成像类型传感器TM仪器结构TM专题制图仪的各项参数TM仪器结构TM探测器元件阵列图TM中增加了一个扫描改正器，另外它往返双向都对地面扫描。TM的探测器共有100个，分七个波段，探测器每组16个，呈错开排列，TM1~5及TM7每个探测器的瞬时视场在地面上为30*30m，TM6为120*120m。摄影瞬间16个探测器（TM6为4个）观测地面的长度为480m，扫描线的长度仍为185km，一次扫描成像为地面的480m*185km。2025/11/108:102025/11/108:10像面扫描的成像仪HRV线阵列推扫式扫描仪的结构CCD线阵列元件SPOT卫星上的HRV分成两种形式：①一种是多光谱型的HRV，共分三个谱段，分别为：波段10.50～0.59波段20.61～0.68波段30.79～0.89每个波段的线阵列探测器组由3000个CCD元件组成。每个元件形成的像元，相对地面上为20m*20m，因此一行CCD探测器形成的图像线，相对地面上为20m*60km。每个像元用8bit亮度进行编码。②另一种是全色HRV，它用6000个CCD元件组成一行。地面上总的视场宽度仍为60km，因此每个像元地面的大小为10m×l0m，采用相邻像元亮度差进行编码，以压缩数据量，由于相邻像元亮度差值很小，因此只需用6bit的二进制数进行编码。波段范围0.51～0.73。2025/11/108:10SPOT卫星的HRV扫描仪扫描过程为了能在26天内达到全球覆盖一遍，SPOT卫星上平排安装两台HRV仪器。每台仪器视场宽都为60km，两者之间有3km重叠，因此总的视场宽度为117km。相邻轨道间的间隔约为108km（赤道处），垂直地面观测时，相邻轨道间的影像约有9km重叠。这样共观测369圈，全球在北纬81.3°和南纬81.3°之间的地表面全部覆盖一遍。2025/11/108:10定义：以多路、连续并具有高光谱分辨率方式获取图像信息的仪器。通过将传统的空间成像技术与地物光谱技术有机地结合在一起，可以实现对同一地区同时获取几十个到几百个波段的地物反射光谱图像。分类：面阵列探测器加推扫式扫描仪的成像光谱仪线阵列探测器加光机扫描仪的成像光谱仪成像光谱仪面阵成像光谱仪的结构原理2025/11/108:10定义：雷达是由发射机通过天线在很短的时间内，向目标地物发射一束很窄的大功率电磁波脉冲，然后用同一天线接收目标地物反射的回波信号而进行显示的一种传感器。它由发射机、接收机、转换开关和天线等构成，发射机产生脉冲信号，由转换开关控制，经天线向观测地区发射。按照雷达的工作方式可分为成像雷达和非成像雷达。成像雷达分为：真实孔径侧视雷达（SLAR）合成孔径雷达（SAR）脉冲式雷达的基本组成雷达成像类型传感器摄影类型传感器真实孔径侧视雷达的分辨率包括距离分辨率和方位分辨率两种真实孔径侧视雷达（SLAR）合成孔径雷达的方位分辨率与距离无关，只与实际使用的天线孔径有关合成孔径雷达（SAR）

2025/11/108:102025/11/108:10工作原理：天线装在飞机的侧面，发射机向侧向面内发射一束窄脉冲，地物反射的微波脉冲，由天线收集后，被接收机接收。由于地面各点到飞机的距离不同，接收机接收到许多信号，以它们到飞机距离的远近，先后依序记录。信号的强度与辐照带内各种地物的特性、形状和坡向等有关。真实孔径侧视雷达（SLAR）真实孔径侧视雷达工作原理2025/11/108:10距离分辨率是在脉冲发射的方向上，能分辨两个目标的最小距离，它与脉冲宽度有关。真实孔径侧视雷达（SLAR）雷达的距离分辨率若要提高距离分辨率，需减小脉冲宽度，但这样将使作用距离减小。为了保持一定的用距离这时需加大发射功率，造成设备庞大，费用昂贵。目前一般是采用脉冲压缩技术来提高距离分辨率。2025/11/108:10方位分辨率是指相邻的两束脉冲之间，能分辨两个目标的最小距离。真实孔径侧视雷达（SLAR）真实孔径雷达的方位分辨率波瓣角β与波长λ成正比，与天线孔径D成反比。要提高方位分辨率，需采用波长较短的电磁波，加大天线孔径和缩短观测距离。2025/11/108:10工作原理：合成孔径技术的基本思想是用一个小天线作为单个辐射单元，将此单元沿一直线不断移动，在移动中选择若干个位置，在每个位置上发射一个信号，接收相应发射位置的回波信号储存记录下来，存储时必须同时保存接收信号的幅度和相位。当辐射单元移动一段距离LS后，存储的信号和实际天线阵列储单元所接收的信号非常相似。合成孔径雷达（SAR）合成孔径雷达工作过程2025/11/108:10现在若用合成孔径技术，合成后的天线孔径为LS则其方位分辨率为：合成孔径雷达（SAR）合成孔径雷达工作过程由于天线最大的合成孔径为：合成孔径雷达的方位分辨率与距离无关，只与实际使用的天线孔径有关。由于双程位移，方位分辨率还可以提高一倍，即RS=D/2。2025/11/108:10侧视雷达图像的几何特点侧视雷达图像在垂直飞行方向（y）的像点位置是以飞机距目标的斜距来确定的，称之为斜距投影。图像点的斜距算至地面距离为：斜距投影2025/11/108:10侧视雷达图像的几何特点①垂直飞行方向（y）的比例尺由小变大②造成山体前倾，朝向传感器的山坡影像被压缩，而背向传感器的山坡被拉长，与中心投影相反，还会出现不同地物点重影现象。2025/11/108:10侧视雷达图像的几何特点③地形高差产生的投影差亦与中心投影影像投影差位移的方向相反，位移量也不同④雷达立体图像的构像特点：从不同摄站对同一地区获取的雷达图像也能构成立体影像。由于是侧视，所以同一侧或异侧都能获取和构成立体像对。对同侧获取的雷达图像立体像对，由于高差引起的投影差与中心投影片方向相反，如果按摄影位置放置像片进行立体观测，看到的将是反立体图像。在此基础上将左右立体图像换位放置，看到的是正立体。2025/11/108:10定义：InSAR是利用SAR系统对同一地区观测的两幅复值影像数据进行相干处理，通过相位信息获取地表高程的技术。由于不同的平台和应用目的，目前InSAR数据获取的模式主要有三种，即交轨（Acrosstrack）干涉测量、顺轨（Alongtrack）干涉测量和重复轨道（Repeatpass）干涉测量。相干雷达（InSAR）2025/11/108:10复SAR影像的选择。影像配准。干涉图生成与平地相位去除。滤波与相位解缠。相位到高程转换。地理编码。InSAR处理流程InSAR处理基本流程图PART04陆地卫星及图像Landsatandimages2025/11/108:102025/11/108:10定义：用于陆地资源和环境探测的卫星称为陆地卫星。按综合分类为陆地卫星类，高分辨陆地卫星、高光谱卫星和合成孔径雷达等4类。陆地卫星类：陆地卫星类包括Landsat系列（美国）、SPOT系列（法国）、IRS（印度）、ALOS系列（日本）、RESURS01系列（俄罗斯）这类卫星的特点是多波段扫描，地面分辨率为5~30m，在现阶段，这类卫星仍然是陆地卫星的主体。陆地卫星2025/11/108:101967年，美国国家航空航天局（NASA）制定了地球资源技术卫星计划，即ERTS（earthresourcestechnologysatellites）计划，预定发射六颗地球资源技术卫星，以获取全球资源环境数据。1972年7月，美国在世界上首次发射了真正意义上的地球观测卫星——ERTS-1。1993年发射的Landsat-6卫星，计划替代Landsat-4/5的工作，但由于故障未能进入预定轨道。在Landsat-7发射之前，仍然继续使用1984年发射的Landsat-5Landsat-8，9的发射意味着Landsat将继续为全球生态环境提供连续的观测数据。Landsat系列卫星简况Landsat系列卫星卫星名称发射时间传感器状态第一代Landsat-11972年7月23日RBV、MSS1978年退役Landsat-21975年1月12日1976年失灵，1980年修复，1982年退役Landsat-31978年3月5日1983年退役第二代Landsat-41982年7月16日MSS、TM2001年退役Landsat-51984年3月1日2011年停止接收数据第三代Landsat-61993年10月3日ETM发射失败Landsat-71999年4月15日ETM+2003年出现故障，退役Landsat-82013年2月11日OLI、TIRS正常运行Landsat-92021年9月27日OLI-2、TIRS-2正常运行2025/11/108:102025/11/108:10轨道特征：Landsat卫星在700~920km的高度上运行，属于中等高度卫星。Landsat卫星的轨道偏心率不大，接近于圆形。这种近圆形轨道能使不同地区获取的图像比例尺基本一致。Landsat卫星的轨道距两极上空较近，故称为近极地轨道。由于传感器的视场角不能太大，为了获得全球覆盖，Landsat卫星采用准回归轨道。重复周期：Landsat-1/2/3为18天Landsat-4/5/6/7/8为16天。Landsat系列卫星2025/11/108:10Landsat-1~3：Landsat-1~3三颗卫星的星体形状和结构基本相同，形似蝴蝶状，卫星分服务舱和仪器舱两大类。仪器舱内安装有光导管摄像机（RBV）、多光谱扫描仪（MSS）、宽带视频记录机（WBVTR）和数据收集系统（DCS）等四种有效负载。Landsat-1～3卫星轨道平均高度设计在915km上，运行周期为103.267min，每天绕地球13.944圈，倾角99.1°，每天修正卫星轨道进动角为，重复周期18d，偏移系数-1。Landsat系列卫星Landsat-1~3卫星结构2025/11/108:10Landsat-4/5：Landsat-4/5卫星主体由NASA的标准多用途飞行器组合体和陆地卫星仪器舱组成。多用途飞行器组合体包括姿态控制，通信及数据处理，电源和推进器等子系统。仪器舱装有TM传感器、MSS多光谱扫描仪、宽带波段通信子系统、高增益TDRSS（数据中继卫星系统）天线和其他天线，以及一个能产生2KW功率的太阳能帆板。这种卫星可设计成由航天飞机进行修复。Landsat-4/5卫星轨道高度下降为705km，对于地面分辨率为30m的TM专题制图仪而言是必要的，为此运行周期也减为98.9min，重复周期为16d，偏移系数为-7Landsat系列卫星Landsat-4/5卫星结构2025/11/108:10Landsat系列卫星Landsat系列卫星Landsat-1~3Landsat-4/5轨道高度

915705轨道倾角

99.12598.22运行周期

103.26798.9长半轴

7285.4387083.465降交点时间9：42.a.m.9：45.a.m.重复周期

（圈）18（251）16（233）偏移系数

-1-7在赤道上两相邻轨迹间距离

159172图象幅宽

185185相邻轨道间赤道处重叠度

（%）26（14）13（7）Landsat-7卫星结构其主要特点是传感器改型为ETM+，Landsat-7除了图像质量提高以外，还利用固定寄存器使卫星上的数据存储能力提高到380Gbit,相当于存储100幅影像，数据传输速度快，Landsat-7将不必依靠“跟踪与数据中继卫星”系统。它可以把数据存储在星上，然后利用X波段向天线把数据直接发送给进入卫星视线的地面站。2025/11/108:10Landsat系列卫星Landsat系列卫星Landsat-4/5Landsat-7类型太阳同步极轨高度705倾角98.2降交点时间9:30a.m.10:00a.m.周期99覆盖天数16姿控3轴（0.01°精度）刈幅/km185Landsat-4~5与Landsat-7轨道参数2025/11/108:10Landsat系列卫星Landsat-4~5与Landsat-7轨道参数传感器波段号波段波长/um空间分辨率/m辐射分辨率/bitMSS4绿色0.5~0.68065红色0.6~0.78066红-近红外0.7~0.88067近红外0.8~1.1806TM1蓝色0.45~0.523082绿色0.52~0.603083红色0.63~0.693084近红外0.76~0.903085短波红外1.55~1.753086热红外10.40~12.5012087短波红外2.08~2.35308ETM+1蓝色0.450~0.5153082绿色0.525~0.6053083红色0.630~0.6903084近红外0.775~0.9003085短波红外1.550~1.7503086热红外10.40~12.506087短波红外2.090~2.3503088全色0.520~0.9001582025/11/108:10Landsat8卫星：包括OLI（OperationalLandImager陆地成像仪）和TIRS（ThermalInfraredSensor热红外传感器）两种传感器。陆地成像仪和热红外传感器：陆地成像仪（OLI，operationallandimage）包括9个波段，空间分辨率为30m其中包括1个15m的全色波段，成像宽幅为185km×185km。1）OLIBand5（0.845-0.885um；2）OLI全色波段Band8波段范围较窄，全色图像上更好区分植被和无植被特征；3）新增两个波段：海蓝波段（band1：0.433-0.453um）主要应用海岸带观测；短波红外波段，又称卷云波段（band9：1.360-1.390um）可用于云检测；4）近红外Band5和短波红外Band9与MODIS对应的波段更加接近。Landsat-8装载的热红外传感器（TIRS，thermalinfraredsensor）是有史以来最先进、性能最好的TIRS。TIRS将收集地球两个热区地带的热量流失，目的是了解所观测地带水分消耗，特别是美国西部干旱地区。Landsat系列卫星2025/11/108:10Landsat系列卫星传感器波段号波段波长/um空间分辨率/m辐射分辨率/bitOLI1深蓝色0.45~0.4530122蓝色0.45~0.5130123绿色0.53~0.5930124红色0.64~0.6730125近红外0.85~0.8830126短波红外1.57~1.6530127短波红外2.11~2.2930128全色0.50~0.6815129卷云1.36~1.383012TIRS1热红外10.60~11.19100122热红外11.50~12.5110012Landsat8OLI和TIRS的观测参数2025/11/108:10Landsat系列卫星Landsat9卫星外观图Landsat9是美国陆地卫星计划（Landsat）的第九颗卫星，2021年9月发射，为减少建造时间和观测数据的中断，Landsat9很大程度上是Landsat8卫星的一个复制版。它携带由BallAerospace&Technologies公司建造的二代陆地成像仪（OperationalLandImager2，OLI-2）和NASA戈达德航天飞行中心建造的二代热红外传感器（ThermalInfraredSensor2，TIRS-2）。(1)携带的传感器：二代陆地成像仪OperationalLandImager2（OLI-2）、二代热红外传感器（TIRS-2）。(2)每天可以拍摄700多幅影像，近极地轨道使其约每16天覆盖全球，当Landsat9和Landsat8轨道联合，可以获得8天的分辨率。(3)陆地成像仪OLI-2可以检测到地球表面可见光、近红外和短波近红外，辐射精度从landsat的12bits提高到14bits，提高了总体信噪比。2025/11/108:10Landsat系列卫星传感器波段号波段波长/um空间分辨率/m辐射分辨率/bitOLI1深蓝色0.45~0.4530122蓝色0.45~0.5130123绿色0.53~0.5930124红色0.64~0.6730125近红外0.85~0.8830126短波红外1.57~1.6530127短波红外2.11~2.2930128全色0.50~0.6815129卷云1.36~1.383012TIRS1热红外10.60~11.19100122热红外11.50~12.5110012Landsat9OLI和TIRS的观测参数2025/11/108:10Landsat数据产品（1）原始数据产品（Level0）原始数据产品是卫星下行数据经过格式化同步、按景分幅、格式重整等处理后得到的产品。（2）辐射校正产品（Level1）只经过辐射校正而没有经过几何校正的产品数据，并将卫星下行扫描行数据反转后按标称位置排列。（3）系统几何校正产品（Level2）系统几何校正产品是指经过辐射校正和几何校正的产品数据，并将校正后的图像数据映射到指定的地图投影坐标下。几何校正产品的格式可以是FAST-L7A格式、HDF格式或GeoTIFF格式。（4）几何精校正产品（Level3）几何精校正产品是才采用地面控制点对几何校正模型进行修正，从而大大提高产品的几何精度，其地理定位精度可达一个像元以内。产品格式可以是FAST-L7A格式、HDF格式或GeoTIFF格式。（5）高程校正产品（Level4）高程校正产品是才采用地面控制点和数字高程模型对几何校正模型进行修正，进一步消除高程的影响。产品格式可以是FAST-L7A格式、HDF格式或GeoTIFF格式。要生成高程校正产品，要求用户提供数字高程模型数据。Landsat系列卫星2025/11/108:10SPOT系列卫星定义：地球观测卫星系统SPOT是由法国国家空间研究中心（CNES）主导，欧盟相关国家参与共同开发研制的地球资源卫星，也称为“地球观测实验卫星”。SPOT系列产品主要用于制图，也可用于陆地表面监测、DTM生产、农林和环境监测、区域和城市规划等。SPOT系列卫星简况2025/11/108:10SPOT系列卫星轨道特征：SPOT卫星轨道与Landsat近似，为近极地、近圆形、太阳同步、可重复、中等高度轨道，具体轨道参数见表格。SPOT卫星轨道高度831.422km、轨道倾角98.721°，轨道周期101.46分钟/圈，重复周期26天，降交点时间为地方时10:30。SPOT系列卫星轨道参数2025/11/108:10SPOT系列卫星卫星传感器与数据参数（1）SPOT-1/2/3SPOT-1/2/3卫星上装载两种类型的高分辨率传感器HRV（highresolutionvisible）：多光谱（XS）HRV和全色（PAN）HRV，具体参数见表。多光谱HRV每个波段由3000个CCD元件组成，每个元件形成的像元对应地面为20m×20m，即地面分辨率为20m，对应地面扫描宽度为60km，每个像元用8bit进行编码；全色HRV由6000个CCD元件组成一行，对应的星下地面单元为10m×10m，由于相邻像元亮度差很小，因此只用6bit进行编码。全色波段可以与多光谱波段图像进行融合，以提高多光谱图像的空间分辨率。HRV的特点及光谱效应2025/11/108:10SPOT系列卫星卫星传感器与数据参数（2）SPOT-4SPOT-4卫星于1998年发射，它搭载了在HRV上增加近红外波段的HRVIR（highresolutionvisibleandmiddleinfrared）和以监测大范围植被状况为目的的VGT（VEGETATION）两种传感器。HRVIR在HRV上增加了波长为1.58~1.75um、地面分辨率为20m的短红外波段（SWIR），对水分、植被比较敏感。原分辨率为10m的全色通道改为0.61~0.68um的红色通道单色模式，即在该波段生产10m和20m两种分辨率的影像，10m分辨率通道对城市、森林、矿区资源、构造分析等有显著作用。“植被”成像装置，即宽视域植被探测仪VGT，是一个高辐射分辨率和1.15km的空间分辨率，扫描宽度约为2250km的宽视场扫描仪，构成相对独立的系统。对自然植被和农作物进行连续监测，以及大范围的环境变化、气象、海洋等应用研究。2025/11/108:10SPOT系列卫星卫星传感器与数据参数（3）SPOT-5SPOT-5卫星搭载了多重分辨率和多种用途的成像装置，其中，HRG、HRS变化较大，而VGT与SPOT-4的VGT一样，没有发生变化。高分辨率几何成像仪（HRG，highresolutiongeometricimaginginstrument）：新一代SPOT-5搭载两组性能一致的HRG成像仪，可提供20m、10m、5m和2.5m四种分辨率影像。这些波段基本覆盖了沙土、水体、植被、冰雪等主要地物的特征响应峰值。高分辨率立体成像仪（HRS，highresolutionstereoscopicimaginginstrument）：第一代SPOT卫星立体像对的接收是在卫星飞过两条轨道时，通过其成像仪HRV侧摆来实现的。HRS的地面采样间隔为5m（沿飞行方向）×10m（垂直于飞行方向），生成DEM的高程精度为5~10m，绝对精度为10-15m。2025/11/108:10SPOT系列卫星卫星传感器与数据参数（4）SPOT-6/7SOPT-6卫星于2012年9月9日成功发射，9月22日顺利进入695km高的轨道，2013年正式商业化运行；SPOT-7卫星于2014年6月30日发射。作为SPOT-6的双子卫星，SPOT-7与其处于同一轨道高度，彼此相隔180°。这两颗卫星能够获取空间分辨率全色1.5m和多光谱6m的影像，全色波段0.455~0.745um，蓝色波段0.455~0.525um，绿色波段0.530~0.590um，红色波段0.625~0.695um，近红外波段0.760~0.890um。保留60km大宽幅，卫星星座每日接收600万km²影像，覆盖60km×600km的范围，正南北定向影像，易于处理；灵活的编程接收，集成自动天气预报，能提高接收成功率。目前，这两颗卫星与分辨率更高Pleiades1A和Pleiades1B一起构成了完整的AstriumServices光学卫星星座。2025/11/108:10SPOT卫星家族后续卫星命名为Pleiades，由Pleiades-1和Pleiades-2组成。首颗Pleiades-1卫星已于2011年12月17日成功发射。分辨率为50cm的超高空间分辨率并且幅宽达到了20kmx20km，又增加了一颗0.5米高分辨率商业卫星。Pleiades2于2012年12月1日成功发射并已成功获取第一幅影像。

Pléiades卫星特点1.双子星:完全相同的两颗卫星2.每日重放:纬度高于40°地区，30度角可实现每日重访3.同步轨道:相互成180°夹角在相同轨道运行4.编程响应:每8小时上传并更新编程计划，每天3次;可以在紧急的状态下接受提前4小时的编程指令;全天24小时自动处理5.高采集能力:单星最高日采集能力为一百万平方公里;单星日采集景数约600景;幅宽达到20km，在0.5米高分卫星中幅宽最大6.高灵活度:4个控制力矩陀螺仪(CMGs);接收模式可分为点对点采集、条带采集、立体数据采集、线性采集、持续监测采集。Pleiades遥感卫星2025/11/108:10印度在1979年6月和1981年11月发射的Bhaskara-1和Bhaskara-2两颗实验性卫星的基础上，制定了印度遥感卫星IRS系列计划，并于1988年3月发射了第一颗。IRS系列计划共有4个系列：即IRS-1、IRS-2、IRS-3、IRS-P系列。其中IRS-1是陆地观测卫星，共发射了5颗（IRS-1A~1E）；IRS-2是海洋和气象卫星系列；IRS-3是SAR卫星系列，分别于2002年和2005年陆续发射；IRS-P是专用卫星，共有6颗（IRS-P2~P7）。IRS系列卫星IRS卫星轨道参数表2025/11/108:10ZY-1：中国地球资源卫星研究起步较晚，但发展较快，逐步缩小了与西方发达国家之间的差距。1999年10月14日11时16分，我国在太原卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭成功地将中国和巴西共同投资研制的首颗中巴地球资源卫星CBERS-01（CBERS-ChinaBrazilEarthResourcesSatellite）送入预定轨道，我国又称为资源1号（ZY-1），其外形如图所示。中国资源卫星系列资源1号卫星2025/11/108:10CBERS卫星主要技术参数2025/11/108:10ZY-3：2012年1月9日，我国首颗民用高分辨率光学传输型立体测图卫星——“资源三号”（ZY-3）成功发射，并于2012年7月30日交付使用。该卫星的主要任务是长期、连续、稳定、快速地获取覆盖全国的高分辨率立体影像和多光谱影像，为国土资源调查与监测、防灾减灾、农林水利、生态环境、城市规划与建设、交通、国家重大工程等领域的应用提供服务。中国资源卫星系列资源三号卫星主要技术参数2025/11/108:10美国高分卫星及影像：（1）INONOS卫星（2）QuickBird卫星（3）Orbview-3卫星（4）GeoEye-1卫星（5）WorldView-1/2/3/4卫星高分辨率陆地卫星美国主要高空间分辨率卫星及影像参数2025/11/108:102025/11/108:10美国高分卫星及影像：（1）INONOS卫星IKONOS卫星于1999年9月24日发射成功，是世界上第一颗提供高分辨率卫星影像的商业遥感卫星。IKONOS是可采集1米分辨率全色和4米分辨率多光谱影像的商业卫星，同时全色和多光谱影像可融合成1米分辨率的彩色影像。时至今日IKONOS已采集超过2.5亿平方公里涉及每个大洲的影像，许多影像被中央和地方政府广泛用于国家防御，军队制图，海空运输等领域。从681千米高度的轨道上，IKONOS的重访周期为3天，并且可从卫星直接向全球12地面站地传输数据。高分辨率陆地卫星2025/11/108:10美国高分卫星及影像：（2）QUICKBIRD卫星QuickBird卫星于2001年10月18日由美国DigitalGlobe公司在美国范登堡空军基地发射，是目前世界上最先提供亚米级分辨率的商业卫星，卫星影像分辨率为0.61m。快鸟卫星传感器QuickBird卫星具有引领行业的地理定位精度，海量星上存储，单景影像比同时期其他的商业高分辨率卫星高出2-10倍。而且QuickBird卫星系统每年能采集七千五百万平方公里的卫星影像数据，存档数据以很高的速度递增。在中国境内每天至少有2至3个过境轨道，有存档数据约500万平方公里。高分辨率陆地卫星2025/11/108:10中国高分卫星及影像：（1）高分二号卫星高分二号（GF-2）卫星是我国自主研制的首颗空间分辨率优于1米的民用光学遥感卫星，卫星于2014年8月19日成功发射，8月21日首次开机成像并下传数据。（2）吉林一号卫星吉林一号商业卫星是中国第一套自主研发的商用遥感卫星组，由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研制，该卫星组于2015年10月7日12点13分在酒泉卫星发射中心由长征2号丁运载火箭发射升空，进入平均轨道高度为650千米的太阳同步轨道。（3）高景一号卫星高景一号的出现，弥补了我国国产0.5米级遥感数据市场的空白!高分辨率陆地卫星2025/11/108:10高分辨率陆地卫星（a）我国主要高空间分辨率卫星及影像参数（b）我国主要高空间分辨率卫星及影像参数从国家重大需求出发，突破高分辨率对地观测重大技术瓶颈，填补领域空白，构建以天基、临近空间、航空、数据中心和应用系统为骨干的高分辨率对地观测体系，与其他对地观测手段相结合，形成时空协调、全天候、全天时的对地观测能力，高分辨率观测数据的自给率达到60%，形成空间信息产业链，使我国对地观测系统达到世界先进水平。高分航空系统已具备厘米级地面空间分辨率、纳米级光谱分辨率，达到全天时全天候精细观测的能力。目前高分专项工程的成果广泛覆盖空间观测、地理测绘、海洋气侯等多个领域，催生了智慧农业、智能交通、智慧城市等经济发展的新模式和产业发展的新业态。

高分辨率对地观测系统重大专项是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》确定的16个重大科技专项之一。2010年启动以来，9年10颗卫星已经发射（高分1-11号，除了7号待发射）。基于卫星、平流层飞艇和飞机的高分辨率对地观测系统，完善地面资源，与其它观测手段相结合，形成全天候、全天时、全球覆盖的对地观测能力。由天基观测系统、临近空间观测系统、航空观测系统、地面系统、应用系统等组成，2020年前后建成。Source:

CNSA高分辨率对地观测系统

“天网”

“地网”

“数传”总体方案：天基系统临近空间系统航空系统地面系统应用系统软环境建设卫星状态发射时间主要特性高分一号在轨运行2013年4月26日光学、2m/8m高分二号在轨运行2014年8月19日光学、1m/4m高分三号在轨运行2016年8月10日微波、C波段SAR、1m-500m高分四号在轨运行2015年12月29日可见光、多光谱50m，红外400高分五号在轨运行2018年5月9日高光谱高分六号在轨运行2018年6月2日与高分一号一样载荷高分七号在轨运行2019年11月高分辨率空间立体测绘卫星高分八号在轨运行2015.6.26高分辨率光学遥感卫星光学，亚米级，主要应用于国土普查、城市规划、、农作物估产和防灾减灾等领域，可为“一带一路”等国家重大战略实施和国防现代化建设提供信息保障。高分九号在轨运行2015.9.14首颗敏捷卫星，全色0.5米，多光谱2米。高分十号在轨运行2019.10.5侦察卫星，为监视在中国东部海域活动的美国航母而设计，微波遥感卫星，地面像元分辨率最高可达亚米级高分十一号在轨运行2018.7.31高分辨率、高承载、高机动、高精度、高数传、高智能，能够实现10厘米或更小的地面图像分辨率、光学

83

84高分系列卫星覆盖了从全色、多光谱到高光谱，从光学到雷达，从太阳同步轨道到地球同步轨道等多种类型，构成了一个具有高空间分辨率、高时间分辨率和高光谱分辨率能力的对地观测系统。卫星状态发射时间主要特性高分十二号在轨运行2019年11月28日2021年3月31日2022年6月27日2023年08月21日主要用于国土普查、城市规划、土地确权、路网设计、农作物估产和防灾减灾等领域，可为"一带一路"建设和国防现代化建设提供信息保障。高分十三号在轨运行2020年10月12日主要用于国土普查、农作物估产、环境治理、气象预警预报和综合防灾减灾等领域，可为国民经济建设提供信息服务。高分十四号在轨运行2020年12月6日光学立体测绘卫星，可高效获取全球范围高精度立体影像，测制大比例尺数字地形图，生产数字高程模型、数字表面模型和数字正射影像图等产品，将为“一带一路”建设等提供基础地理信息保障。

高分一号（GF-1）卫星于2013年4月26日发射。是专项的首发星，配置了2台2米分辨率全色/8米分辨率多光谱相机，4台16米分辨率多光谱宽幅相机，卫星主要工作模式包括成像传输模式、成像记录模式、数据回放模式3种。高分一号2米彩色融合影像

高分二号（GF-2）卫星于2014年8月19日发射，标志着中国遥感卫星进入亚米级“高分时代”。配置了2台1米分辨率全色/4米分辨率多光谱相机，卫星主要工作模式包括成像传输模式、成像记录模式、数据回放模式3种。高分二号卫星0.8米融合影像

高分三号（GF-3）卫星于2016年8月10日发射，是我国首颗C频段多极化高分辨率合成孔径雷达（SAR）成像卫星。

最高分辨率可达1米并具有全天时、全天候成像优势，能够高时效地实现不同应用模式下1米至500米分辨率、10公里至650公里幅宽的微波遥感数据获取，是目前世界上成像模式最多的SAR卫星。高分三号卫星搭载的传感器是C频段多极化合成孔径雷达，是迄今为止世界上成像模式最多的星载合成孔径雷达，该雷达具有全极化电磁波收发功能，并涵盖了诸如条带、聚束、扫描等12种成像模式。空间分辨率从1m到500m，幅宽10km到650km。不仅能够用于大范围资源环境及生态普查，还能够清晰地分辨出陆地土地覆盖类型和海面目标，现了既可探地，又可观海，到“一星多用”的效果。高分四号（GF-4）卫星于2015年12月29日发射，是首颗地球同步静止轨道高分辨率光学成像遥感卫星。配置1台大面阵凝视相机，具有可见光近红外通道和中波红外通道，可见光近红外通道星下点地面像元分辨率50m×50m，中波红外通道星下点地面像元分辨率400m×400m，幅宽优于400km。

高分四号是世界首颗地球静止轨道高分辨率成像遥感卫星。它不像高分一号卫星和高分二号卫星那样在600—700公里的近地轨道环绕地球“奔跑”，而是站在距地36000公里的地球同步轨道上相对静止地驻留凝望，可以对某一目标区域持续进行观测。高分五号（GF-5）卫星于2018年5月9日发射，是世界首颗对大气和陆地进行综合观测的高光谱卫星。光谱覆盖紫外到长波红外，同时搭载2个陆地载荷和4个大气载荷。

有效载荷技术指标名称指标参数可见短波红外高光谱相机光谱范围0.4μm-2.5μm，共318个通道空间分辨率30m幅宽60km光谱分辨率VNIR：5nm；SWIR：10nm绝对辐射定标精度≤5%相对辐射定标精度≤3%横向光谱偏差≤1nm

全谱段光谱成像仪

光谱范围

0.45μm-0.52μm、0.52μm-0.60μm、0.62μm-0.68μm、0.76μm-0.86μm、1.55μm-1.75μm、2.08μm-2.35μm、3.50μm-3.90μm、4.85μm-5.05μm、8.01μm-8.39μm、8.42μm-8.83μm、10.3μm-11.3μm、11.4μm-12.5μm等共12个通道

空间分辨率20m（0.45μm-2.35μm）；40m（3.5μm-12.5μm）

高分六号（GF-6）卫星于2018年6月2日发射。主要指标与高分一号基本一致，与高分一号组网运行，是我国首颗设置红边观测谱段的遥感卫星。卫星采用自主研发的8谱段国产CMOS探测器。项目技术指标名称指标参数高分相机谱段全色0.45μm～0.90μm多光谱B10.45μm～0.52μmB20.52μm～0.60μmB30.63μm～0.69μm

B40.76μm～0.90μm空间分辨率2m（全色）、8m（多光谱）幅宽≥90km宽幅相机谱段B10.45μm～0.52μmB20.52μm～0.59μmB30.63μm～0.69μmB40.77μm～0.89μmB50.69μm～0.73μm（红边Ⅰ）B60.73μm～0.77μm（红边Ⅱ）空间分辨率≤16m（不侧摆视场中心）幅宽≥800km16米多光谱影像8米多光谱影像2米全色影像

其它国家主要高空间分辨率卫星及影像参数2025/11/108:10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36-256个，光谱分辨率为5-10，地面分辨率为30-1000。目前这类卫星大多是军方发射的，民用高光谱类卫星较少，这类卫星主要用于大气、海洋和陆地探测。高光谱

类卫星2025/11/108:10MODIS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。TERRA卫星于1999年12月18日发射成功，AQUA卫星于2002年5月4日发射成功。TERRA为上午星，从北向南于地方时10:30左右通过赤道，AQUA为下午星，从南向北于地方时13：30左右通过赤道。两颗星相互配合每1-2天可重复观测整个地球表面，得到36个波段的观测数据高光谱

类卫星2025/11/108:10高光谱

类卫星MODIS数据主要有四个特点:

（1）全球免费：NASA对MODIS数据实行全球免费接收的政策

（2）光谱范围广：MODIS数据涉及波段范围广（共有36个波段，光谱范围从0.4um-14.4um），辐射分辨率达12bits，其中两个通道的空间分辨率达250m，5个通道为500m，另29个通道为1000m）。这些数据均对地球科学的综合研究和对陆地、大气和海洋进行分门别类的研究有较高的实用价值；

（3）数据接收简单：

（4）更新频率高：TERRA和AQUA卫星都是太阳同步极轨卫星，TERRA在地方时上午过境，AQUA在地方时下午过境。TERRA与AQUA上的MODIS数据在时间更新频率上相配合，加上晚间过境数据，对于接收MODIS数据来说可以得到每天最少2次白天和2次黑夜更新数据。这样的数据更新频率，对实时地球观测和应急处理（例如森林和草原火灾监测和救灾）有较大的实用价值2025/11/108:10高光谱

类卫星高分五号(GF-5)卫星是我国高分辨率对地观测重大科技专项规划中唯一一颗陆地环境高光谱观测卫星，也是世界上首颗大气和陆地综合高光谱观测卫星.GF-5卫星于2018年5月9日在太原卫星发射中心成功发射。轨道高度705km、倾角98.2o的太阳同步轨道,发射质量约2800kg，设计寿命为8年。GF-5卫星配置有6台先进有效载荷，观测谱段覆盖紫外至长波红外，高分五号卫星还是目前国内探测手段最多的光学遥感卫星，也是国内首颗同时具有多光谱、高光谱、偏振、多角度、掩星、耀斑等多种观测手段的光学遥感卫星,可实现多种观测数据融合应用，就像一个全能运动员。高分5号光谱分辨率在0.3纳米左右，是中国光谱分辨率最高、定量化性能最高、探测手段最多的卫星，极高的光谱分辨率使得它既可以探测大气，也可以探测陆地。2025/11/108:10高光谱

类卫星高分五号(GF-5)卫星是我国高分辨率对地观测重大科技专项规划中唯一一颗陆地环境高光谱观测卫星，也是世界上首颗大气和陆地综合高光谱观测卫星.GF-5卫星于2018年5月9日在太原卫星发射中心成功发射。轨道高度705km、倾角98.2o的太阳同步轨道,发射质量约2800kg，设计寿命为8年。GF-5卫星配置有6台先进有效载荷，观测谱段覆盖紫外至长波红外，高分五号卫星还是目前国内探测手段最多的光学遥感卫星，也是国内首颗同时具有多光谱、高光谱、偏振、多角度、掩星、耀斑等多种观测手段的光学遥感卫星,可实现多种观测数据融合应用，就像一个全能运动员。高分5号光谱分辨率在0.3纳米左右，是中国光谱分辨率最高、定量化性能最高、探测手段最多的卫星，极高的光谱分辨率使得它既可以探测大气，也可以探测陆地。2025/11/108:10高光谱

类卫星2022年12月9日，我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将高分五号01A卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。此次发射的高光谱综合观测卫星是高分专项天基系统的重要组成部分，是实现高分专项高光谱观测能力的重要标志，将进一步提升我国高光谱遥感数据的自给率。①国际综合性能第一的大幅宽中高空间分辨率长波红外探测能力。卫星搭载的宽幅热红外成像仪观测幅宽达1500km，与美国同样分辨率的Landsat卫星相比，观测幅宽提高7倍，热红外观测通道数提高1倍，可反演全球高精度地表温度信息。②国内成像光谱分辨率第一的可见短波宽谱宽幅高光谱成像能力。卫星搭载的可见短波红外高光谱相机最高光谱分辨率达到2.5nm，可获取更精细的光谱数据，大幅提高我国对甲烷等温室气体排放、水污染监测、矿产和油气资源勘查等能力。③国内空间分辨率第一的污染气体高光谱探测能力。卫星搭载的大气痕量气体差分吸收光谱仪空间分辨率达24×13km，光谱分辨率达0.3～0.6nm，可实现臭氧、二氧化氮、二氧化硫等污染气体观测。2025/11/108:10定义：合成孔径雷达（SyntheticApertureRadar，SAR）是一种分辨率，二维成像雷达，特别适于大面积的地表成像。（1）美国SAR（2）欧空局SAR卫星（3）加拿大SAR（4）日本SAR（5）德国SAR（6）意大利SAR（7）中国SARSAR类卫星SRTM系统2025/11/108:10美国SAR卫星：1978年利用Seasat卫星第一次获得卫星成像雷达数据；1981年美国“哥伦比亚”号航天飞机搭载SIR-A；1984年美国“挑战者”号航天飞机搭载SIR-B；2000年“奋进号”航天飞机SRTM系统（图3-48）：美国国家测绘局（NIMA）联合美国国家宇航局（NASA）利用“奋进号”航天飞机历时222小时23分钟，获得了北纬60度到南纬56度之间的全部地球表面高精度三维地形地图（可免费下载），其精度是现有地图的30倍。SRTM仅用9天多的时间完成了人类在20世纪用100年时间才完成的全球70％地区的地形图测绘，这在科学技术史上是一大飞跃。SAR类卫星SRTM系统2025/11/108:10欧空局SAR卫星：（1）ERS卫星ERS-1与ERS-2是欧空局分别于1991年和1994年发射的，ERS系列卫星主要用于海洋、极地冰层、陆地生态；地质学、森林学、大气物理、气象学等研究。（2）ENVISAT卫星ENVISAT卫星于2002年3月1日发射升空，星上载有10种探测设备，其中4种是ERS-1/2所载设备的改进型，所载最大设备是先进的合成孔径雷达（ASAR），与ERS-1/2卫星的SAR相比，有了较大的改进，可以使用多种侧视角、两种不同极化方式进行对地观测，卫星参数见表3-24所示。欧空局在2016年7月28日，开放了ASARL1产品，供注册用户免费下载，这一举措丰富了国内SAR应用数据集，推动SAR技术在国内的发展与应用。SAR类卫星2025/11/108:10ERS-1/2与ENVISAT卫星遥感数据参数2025/11/108:10欧空局SAR卫星：（3）Sentinel卫星哨兵-1A（Sentinel-1A）于2014年4月3日发射升空。该星是欧洲航天局哥白尼计划（GMES）专用卫星的首颗星，由ESA设计和研制，其携带的C频段合成孔径雷达继承了“欧洲遥感卫星”和“环境卫星”上合成孔径雷达的优点，具有全天候成像能力，能提供高分辨率和中分辨率陆地、沿海和冰川的测量数据。同时，这种全天候成像能力与雷达干涉测量能力相结合，能探测到毫米级或亚毫米级地层运动。哨兵-1B于2016年4月25号成功发射，并于2小时候传回第一幅图像，两颗星使得重访时间缩短为6天（sentinel-1A和sentinel-1B

单卫星12天）。哨兵卫星是目前在轨运行的唯一免费下载雷达数据的卫星！SAR类卫星2025/11/108:10Sentinel1卫星相关参数2025/11/108:10Sentinel2卫星相关参数2025/11/108:102025/11/108:102016年8月10日6时55分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功发射高分三号卫星。高分三号卫星由中国航天科技集团公司五院抓总研制，是我国首颗分辨率达到1米的C频段多极化合成孔径雷达（SAR）卫星，将显著提升我国对地遥感观测能力，是高分专项工程实现时空协调、全天候、全天时对地观测目标的重要基础。高分三号卫星在系统设计上进行了全面优化，具有高分辫率、大成像幅宽、多成像模式、长寿命运行等特点，主要技术指标达到或超过国际同类卫星水平。中国SAR卫星2025/11/108:10加拿大SAR卫星加拿大的Radarsat-1是世界上第一个商业化的SAR运行系统，由加拿大太空署、美国政府、加拿大私有企业于1995年11月4月合作发射。其地面分辨率8.5m

，卫星高度790-800km，倾角98.5°，重复周期2d

，与太阳同步，SAR在C波段（波长5.6），采用HH极化，波长入射角在范围可调。Radarsat-1主要探测目标对海洋是海冰、海浪和海风等，对陆地是地质和农业。Radarsat-1星载雷达工作模式2025/11/108:10Radarsat-2的主要工作性能2025/11/108:10高分三号研制工程的特点：（1）新体制定量化：采用了全新的体制和多极化的