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环境系列卫星遥感卫星影像数据

来源:本站   发布时间: 2019-03-05 18:54:18   浏览:1869次  字号: [大] [中] [小]

环境系列卫星

环境系列卫星是中国专门用于环境和灾害监测的对地观测卫星系统。系统由2颗光学卫星(HJ-1A卫星和HJ-1B卫星)和一颗雷达卫星(HJ-1C卫星)组成的。拥有光学、红外、超光谱等不同探测方法,有大范围、全天候、全天时、动态的环境和灾害监测能力。

发展进程

美国地球静止环境业务卫星- 1~ 3(GOES- 1~ 3),它们分别于1975年、1977年和1978年发射,均为自旋稳定卫星,主要载有可见光/红外自旋扫描辐射仪(VISSR)。第2代卫星包括GOES- 4~ 7,它们分别于1980年、1981年、1983年和1987年发射,仍旧是自旋稳定卫星,主要载有合二为一的大气垂直探测器(VAS)/VISSR。第3代卫星为GOES- I系列,即GOES- 8~ 12,它们分别于1994年、1995年、1997年、2000年和2001年发射。

比起前2代卫星,这一代卫星有重大突破,卫星姿态改为三轴稳定,装载了独立的多通道成像仪和VAS。目前在轨运行的就是这一代卫星GOES- 10、12。第4代卫星为GOES- N系列,包括GOES- N、O、P共3颗卫星,其中GOES- N已于2006年5月24日发射, GOES- O、P计划分别于2008年和2009年发射。这代卫星的探测仪器虽无根本变化,但性能仍有不少改进。第5代卫星为GOES- R系列,第1颗卫星GOES- R计划于2012年发射。这代卫星将有重大突破,例如装载了16通道的先进基线成像仪(ABI)和超光谱环境探测器(HES)等。

NOAA系列卫星上都载有对地观测仪器,这些仪器是用来为卫星用户提供全球气象数据的。NOAA业务环境卫星系统由两颗极轨卫星组成,其中一颗卫星在下午轨道上运行,另一颗卫星在上午轨道上运行。这两颗卫星负责对整个地球进行监视,它们一边跟踪对全球天气及气候有影响的气象图形,一边测量大气温度、湿度、臭氧和云层,并每天向位于地面上的各指挥与数据获取站以及数据处理中心发送千百万个全球测量数据。

分类

HJ-1A及HJ-1B卫星(光学卫星)

HJ-1A和HT-1B卫星是用于环境与灾害监测预报的,它们也搭载了CCD相机和超光谱成像仪(HSI)。

HT-1C卫星(雷达卫星)

HJ-1C卫星也是用于环境与灾害监测预报的,是中国首颗S波段合成孔径雷达卫星,会与已经发射的HJ-1A卫星、HJ-1B卫星形成的卫星系统。

环境减灾卫星全称中国环境与灾害监测预报小卫星星座,是中国专用于环境与灾害监测预报的卫星,其HJ1-A、HJ1-B星于2008年9月6日以一箭双星的方式在太原卫星发射中心由长征二号丙火箭发射升空。由A、B两颗中分辨率光学小卫星和于2009年发射升空的一颗合成孔径雷达小卫星C星组成,主要用于对生态环境和灾害进行大范围、全天候动态监测,及时反映生态环境和灾害发生、发展过程,对生态环境和灾害

发展变化趋势进行预测,对灾情进行快速评估,为紧急求援、灾后救助和重建工作提供科学依据,采取多颗卫星组网飞行的模式,每两天就能实现一次全球覆盖。

A星任务

环境与灾害监测预报小卫星星座A星是一颗光学星,主要在可见光谱段范围内,采用多光谱和高光谱探测手段,形成对地物大范围观测和高光谱遥感的能力,为灾害和生态环境发展变化趋势预测提供信息,对灾情和环境质量进行快速和科学的评估提供信息。

A星与星座的B星在同一轨道面内,呈180相位,可见光探测可完成对地重复观测2天的观测能力,高光谱探测通过侧摆可形成4天的重复观测能力。

A星同时作为亚太多边合作小卫星(SMMS),装载泰国研制的Ka通信试验设备。

B星任务

环境与灾害监测预报小卫星星座B星是一颗光学星,主要在可见光与红外谱段范围内,采用多光谱和红外光谱探测手段,形成对地物大范围观测的能力和地表温度探测能力,为灾害和生态环境发展变化趋势预测提供信息,对灾情和环境质量进行快速和科学的评估提供信息。

B星与星座的A星在同一轨道面内,呈180相位,可见光探测将共同完成对地重复。

环境系列卫星数据介绍

环境与灾害监测预报小卫星星座A、B星(HJ-1A /1B星)于2008年9月6日上午11点25分成功发射,HJ-1-A星搭载了CCD相机和超光谱成像仪(HSI),HJ-1-B星搭载了CCD相机和红外相机(IRS)。在HJ-1-A卫星和HJ-1-B卫星上均装载的两台CCD相机设计原理完全相同,以星下点对称放置,平分视场、并行观测,联合完成对地刈幅宽度为700公里、地面像元分辨率为30米、4个谱段的推扫成像。此外,在HJ-1-A卫星装载有一台超光谱成像仪,完成对地刈宽为50公里、地面像元分辨率为100米、110~128个光谱谱段的推扫成像,具有±30°侧视能力和星上定标功能。在HJ-1-B卫星上还装载有一台红外相机,完成对地幅宽为720公里、地面像元分辨率为150米/300米、近短中长4个光谱谱段的成像。

CCD相机96 h对全球覆盖一次(HJ-1A与HJ-1B卫星组网后为48 h),地面像元分辨率为30m,单台CCD相机的幅宽为360 km,两台幅宽为710 km,其波谱范围为0.43~0.9μm,分为4个波段。CCD相机宽幅、中高分辨率的特点,适用于区域的大范围中尺度覆盖监测; 4个波段的光谱设置基本延续了美国Landsat、法国SPOT及中巴资源卫星CBERS等系列卫星数据的光谱范围,能够满足绝大多数业务化遥感应用对光谱信息的需求;但由于使用的是可见光—近红外波段,CCD相机无法在夜间和有云雾雪等天气条件下工作。

超光谱成像仪通过±30°侧摆实现了对全球重复观测,重访周期为96 h,其空间分辨率为100 m,幅宽为50 km,具有115个工作谱段,光谱范围在0. 459~0.956μm,平均光谱分辨率为4. 32 nm。该传感器与目前应用广泛的EOSMODIS、EO-1 Hyperion等相比,虽光谱范围窄,但光谱分辨率有所提高,对物体识别和信息提取能力强,适用于开展多种专题研究,如大气成分探测、水环境监测以及植被生长状况监测等。但受光谱范围限制,只能进行白天无云情况下的超光谱成像。

红外相机96 h对全球覆盖一次,光谱范围为0. 75~12. 5μm,分为4个波段,幅宽720 km,地面像元分辨率在近、中红外波段为150m,10.5~12.5μm处为300 m。在波段设置上,HJ-1B上的红外相机与Landsat、NOAA及FY等系列卫星所搭载传感器的部分通道类似,利于进行森林火灾、地震、辐射及热岛等的高温异常点监测,并且波段3和波段4具备夜间观测能力。

HJ-1B卫星是中国2008年将要发射的环境与灾害监测预报小卫星星座的重要组成之一.环境与灾害监测预报小卫星星座由两颗光学小卫星(HJ-1A, HJ-1B)和一颗合成孔径雷达小卫星(HJ-1C)构成.其中HJ-1B卫星有效载荷为两台、宽覆盖多光谱可见光相机和一台红外相机. HJ-1B卫星传感器有4个波段,光谱范围覆盖了近红外、短波红外、中红外和热红外谱段.仅有一个热红外波段,其星下点空间分辨率为300 m,波段范围为10.5—12.5μm,幅宽为720km.由于HJ-1B热红外波段的光谱范围和Landsat TM热红外波段的光谱范围(10.4—12.5μm)十分接近,并且都只有一个热红外波段,二者的通道响应函数见图1.因此在研究HJ-1B热红外波段的地表温度反演时,可以借鉴TM的地表温度反演算法来反演地表温度。

利用环境一号(HJ-1-A、B)卫星CCD数据通过构建水体指数、植被指数、主成分多特征影像,利用最大似然法监督分类,可以快速有效提取主要的土地利用覆盖信息。

 

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