陆地遥感卫星一般由结构与机构、热控、电源、姿轨控、推进、测控、 数据管理、数据传输、总体电路、有效载荷等分系统组成。有效载荷是完成 航天任务的一个重要分系统。为保证航天任务的完成，所有分系统都必须正 常工作。遥感卫星的特征主要是根据有效载荷的要求而确定和体现的。

陆地遥感卫星有效载荷种类繁多，其中使用较为广泛的载荷有可见光成 像仪、高光谱成像仪、红外成像仪、合成孔径雷达、微波辐射计等。可见光 成像仪还可细分为单色成像仪、多光谱成像仪、微光成像仪等。此外，紫外 观测仪、激光测高仪等载荷也被用在有针对性的陆地遥感探测中。陆地遥 感卫星一般可装载一种或多种载荷，在这里介绍几种有代表性的载荷及其 特点。

可见光成像仪通常工作于可见光谱至近红外的0.4-0.9微米波长，它们的 工作波长短，可以达到很高的分辨率，但由于其工作需要依靠目标对太阳光 反射，因此只能在白天工作。可见光成像仪可以产生被观测景物的可见光图像, 类似我们常用的照相机拍摄的照片，因此常常被称为“相机”。由于可见光 波段即人眼可见的光波段，所以其图像具有很好的视觉效果，非常易于判读。 全色单谱段可见光相机在可见光范围内使用一个波段来成像，其图像使用灰 度来表现，目视效果类似黑白照片；而多光谱相机将可见光划分为几个谱段 来成像，其图像经处理后，即可做出彩色照片。图1为装载了光学相机的高 分二号卫星。

高光谱成像仪与传统的多光谱成像仪相比，将光谱段划分得更细，可分 为几十个至几百个非常窄的光谱段，覆盖的光谱段可以设计为可见光、近红外、 红外、紫外等范围。光谱分得越细，物质类型揭示得越彻底，比如一张桌子，高光谱观测可识别它是金属的还是塑料的。高光谱成像仪可以获得几十或上 百通道、连续波段的图像，每个图像像元可以提取一条光谱曲线，因此，高 光谱遥感获取的地物信息包含了地物的空间、辐射和光谱三重丰富的信息。

红外成像仪的工作波段一般是波长为0.75〜15微米的中长波红外，但也 可能是波长达100微米的远红外。红外成像仪探测到的信号强度是与被观测 地物的发射率和地物温度的四次方成正比的函数，换言之，红外成像仪探测 的是地物的发射率和温度信息，因此它具有能够昼夜工作的优势。云、雨等 天气条件会使地面图像的对比度减弱，但在恶劣的天气条件下，红外成像仪 仍能获得信息。

雷达成像仪工作于厘米和毫米波段，是主动探测系统，探测从被观测地 物反射的回波信号。雷达成像仪的信号路径比被动式载荷的信号路径长1倍。 与传统光学遥感器相比，雷达成像仪不受昼夜及天气影响，具有全天候、全 天时工作的能力，还能够穿透地表进行探测。只有雷暴时产生的大粒子才会 造成强反射，因而一般的天气环境对雷达的影响较小。侧视雷达（SLAR）包 括真实孔径雷达与合成孔径雷达。合成孔径雷达系统可以获得与可见光和红 外成像仪相同的分辨率且不受距离的影响，不仅可以进行高分辨率成像，而 且可以对地面运动目标进行检测，还可以对地形、地貌进行三维测绘，其纹理特性能还能获取其他遥感载荷所难获取的断层信息。

微波辐射计工作于射频波段，主要是毫米波（20GHz〜200GHz ）,其分 辨率比同样孔径的可见光遥感器低3~5个数量级，但可以对大面积的陆地进 行探测。微波辐射计是被动式探测系统，探测到的信号强度是景物发射率乘 以测温温度的函数，因此产生的信号要比红外探测信号弱得多。同雷达成像 仪一样，微波辐射计也能穿透地表进行探测，且昼夜都能良好地工作。云、雨、 雪等天气因素也会造成其成像模糊和对比度降低，但影响程度没有对可见光 和红外图像那么严重。许多目标特征还具有不同的极性响应，因而微波辐射 计通常使用水平和垂直极化天线。与主动微波遥感器（雷达成像仪）相比， 微波辐射计具有体积小、重量轻等优点，并且对目标表面粗糙度等宏观结构 特征不敏感，在大气、植被和土壤湿度的测量等方面应用广泛，特别适合于 星载，是目前数量最多的星载微波遥感器。