【非原创 遥感卫星信息整理汇总-02】国外遥感卫星信息汇总
根据网络资料,梳理的国际主流卫星相关信息。




Planet公司在全球运行的卫星数量上处于领先地位的公司,并拥有超过200颗运行中的卫星。通过这一庞大的在轨星座系统, Planet公司成功推动全球对地观测进入每日常态化,并以其每天覆盖全球范围的能力远超其他任何公司。其所属的 PlanetScope 小卫星星座目前运营着170余颗小卫星系统,在这个规模下实现了对地球表面每天一次的高频率覆盖。
(一)卫星主要参数:
卫星颗数:170+颗(小卫星群)
轨道高度:国际空间站轨道高度400km,太阳同步轨道高度475km
光谱波段:蓝波段(455515nm);绿波段(500590nm);红波段(590670nm);红外波段(780860nm)
像素大小:3m(幅宽24km)
(二)产品模式
Planet标准数据包括L1B和L3A级的影像产品
1B数据:Planet基础产品—该数据已进行了传感器校正和辐射校正处理,并未实施几何校正
3A数据:基于行星(Planet)系统的正射镶嵌成像产品—该数据系列经过严格的传感器校准(sensor calibration)、辐射补偿(radiance compensation)、几何纠正(geometric correction)以及拼接缝计算(seam stitching calculation)等多步处理流程
(三)基本特点
Planet卫星及其影像产品是目前仅此一颗具备覆盖全球范围的高分辨率、频繁运行且全面覆盖地球表面的能力的遥感卫星,并且具有显著优势。
数据覆盖能力更强:Planet小卫星星座拥有多达170颗以上的运行卫星,即可实现全球 daily的数据覆盖。
影像实现全球自主覆盖:Planet卫星影像无需人工干预,数百颗卫星每日自动完成全球影像拍摄任务
landsat8卫星影像(性价比最好的热红外遥感卫星影像)
作为NASA earth observation satellites, Landsat系列卫星自1972年发射成功的LANDSAT-1号卫星起, 标志着开创了太空遥感的新纪元. 随着不同年代的相继发射, 其空间分辨率逐步提升到更精细水平, 其中运行至今的有Landsat-5和Landsat-7号卫星; 全球共有233个轨道, 地面每幅图像约宽高各为185公里× 170公里, 并提供多光谱的地表能量分析功能.
截至当前已成功发射七颗美国NASA的陆地卫星计划(其早期项目曾被称为地球资源技术卫星——ERTS)系列设备中已有四枚已不再运行状态
| 卫星系列 | Landsat5 | Landsat7 | Landsat8 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 发射日期 | 1984年3月1日 | 1999年4月15 | 2013年2月11日 | ||||
| 轨道形式 | 太阳同步卫星 | ||||||
| 卫星高度 | 705km | 705km | 705km | ||||
| 重访周期 | 16天 | 16天 | 16天 | ||||
| 空间分辨率 | 多光谱30m | 热红外120m | 全色15m | 多光谱30m | 全色15m | 多光谱30m | 热红外60m |
| 影像成图比例尺 | 1:10 0000 | 1:50 000 ~1:100 000 | 1:50 000 ~1:100 000 | ||||
| 光谱范围 | 蓝450-520nm 绿520-590nm 红630-690nm 近红外770-890nm 短波红外510-730nm 热红外1040-1250nm 短波红外1550-1750nm | 蓝450-520nm 绿520-590nm 红630-690nm 近红外760-900nm 短波红外1550-1750nm 热红外10400-1250nm 短波红外1550-1750nm 全色520-900nm | 深蓝色430-450nm 蓝450-520nm 绿520-600nm 红630-680nm 近红外840-880nm 短波红外1560-1660nm 短波红外1360-1390nm 短波红外2100-2300nm 热红外1040-12500nm 全色500-680nm |
Pléiades(pleiades卫星)法国SPOT卫星公司的超高分辨率卫星影像数据
该系统由两颗完全相同的卫星Pléiades-1和Pléiades-2组成的高分辨率组于运行中。其中一颗卫星于某年某月某日已经进入商业运营阶段;另一颗则于次年某月某日正式实现首次图像获取。通过两星组合技术每天覆盖全球所有区域,并且能够持续提供所需的数据支持。
| 技术参数: | 空间分辨率 | 全色0.5m、多光谱2m | ||
|---|---|---|---|---|
| 重访周期 | 1天(双星座模式) | |||
| 光谱范围 | 全色 470-830nm 蓝 430-550nm 绿 500-620nm 红 590-710nm 近红外 740-940nm | |||
| 幅宽 | 20km(星下点) | |||
| 动态范围 | 12bit、16bit |
| 产品
| 单片(0.5m全色、2m彩色、0.5m+2m捆绑、0.5米彩色) | |
|---|---|
| 存档数据、编程数据 | |
| 原始级别产品、正射级别产品 | |
| 影像格式 | JPEG2000或GeoTIF |
法国PLEIADES高分辨率卫星星座由两颗完全相同的卫星PLEIADES1和PLEIADES2构成。其中一颗卫星PLEIADES1于2011年12月17日正式发射并投入商业运行,另一颗卫星PLEIADES2则于次年1月一日完成发射任务,并已获取首幅影像
通过双星协同工作模式实现任意地球外部区域的日间连续扫描任务,在极短时间内即可完成客户所要求的所有高分辨率数据收集。
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
编程响应:每隔8小时提交和更新编程计划三次每日;可在突发情况接受前4小时的编程指令;持续不断自动处理
高采集能力:单星最高日采集能力达一千万平方公里;单星日采集景数左右约600景;幅宽达20公里,在使用0.5米分辨率的高分卫星时幅宽达到最大值。
6. 高灵活性:配备4个CMGs(控制力矩陀螺仪);支持多种数据接收模式包括点对点数据采集、带状数据采集、三维数据采样、线性采样以及持续监测数据收集
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环境小卫星影像高光谱遥感影像介绍
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时25分成功实施发射程序,在轨运行状态良好。其中,HJ-1-A星配备有CCD相机以及超光谱成像仪(HSI),而HJ-1-B星则配备了CCD相机和红外相机(IRS)。两颗CCD相机均采用相同的原理设计,并按对称方式布置于星载平台中以实现并行观测目标;这种配置使得两台设备能够联合完成对地覆盖宽度达700公里、分辨率30米,并覆盖4个光谱段的推扫成像任务。此外,在HJ-1-A星上还安装了一台超光谱成像仪,在线执行了对地覆盖宽度50公里、分辨率可达百米级并涵盖从近红外到短波红外约4个光谱段的连续扫描成像;该设备还具备±30度视场角及星载标定功能以满足精确制导需求。而在HJ-1-B星上,则配备了另一台红外相机用于完成从宽幅覆盖720公里至高分辨率达每米3.5倍的目标区域内的多光谱观测。
该系统可在约96小时内实现全球图像覆盖(当HJ-1A与HJ-1B卫星组网运行时则需48小时),其地面分辨率定为30米;单台CCD相机的最大幅宽达36公里(而两台组合则可扩展至71公里)。该设备以其宽幅和高分辨率的特点,在区域大范围中尺度遥感监测方面具有显著优势;其使用的4个光谱波段设计沿用了美国Landsat、法国SPOT及中巴资源卫星CBERS等系列遥感产品的光谱覆盖范围,并能满足大多数商业遥感应用对于光谱数据的需求;但受限于采用的是可见光至近红外波段,在夜间以及受云雾雪等天气影响的情况下无法正常运行


SPOT1、SPOT2、SPOT3、SPOT4、SPOT5、SPOT6、SPOT7全部遥感影像数据
卫星简介
由法国空间研究中心 CNES 开发的'Spot'系列地球观测遥感卫星系统自1986年以来已成功发射了Spot 1至5号,经过长期运行和持续积累, 'Spot'系列共接收并存储超过700万份全球地理遥感数据片,其提供的地理信息系统具有高度准确性和丰富的细节特征,并具备动态更新的能力,支持诸如地图编制与更新;农业产量监测;森林资源管理;土地利用评估;水利工程建设;国防情报搜集;环境监测与评估;地质资源勘探等多个领域的发展需求不断变化
卫星参数
轨道参数
Spot卫星运行在高度为830公里的太阳同步准回归轨道上,并具有98.7度的轨道倾角。该卫星在赤道平面上运行时对应的地方时间为上午10:30,并且其回归天数(即重复周期)约为26天。得益于其倾斜的角度设置,在同一区域上每隔4到5天就能完成一次观测。
观测仪器
Spot1、2、3上安装的HRV传感器配备CCD(电荷耦合装置)探测元件以获取地面目标物体的图像数据。该系统具备多光谱XS模式以及PA模式两种工作状态,在全色波段上具有10米的空间分辨率,在多光谱模式下则达到20米的空间分辨率。Spot4上配备了HRVIR传感器以及植被监测仪。而Spot5上则同时配备了两个高分辨率几何捕捉装置(HRG)和一个高分辨率立体成像装置(HRS)。
数据参数
Spot的一景数据覆盖地面60公里见方的区域,在斜面观测中横向最大能达到91公里。各节点的位置则由双 hemisphere HRV传感器分别在奇偶列数上进行精确测量。由于各个景块中心与星下点对应的节点存在差异,在实际应用中将各个景块中心归算至最近邻接的那个节点上进行处理。
谱段参数
绿谱段(500~590nm):其邻近区域位于植被叶绿素光谱反射曲线最大值附近,并且处于水体中衰减程度最低的一端位置。从而能够测定水中混浊度以及10至20米范围内的水深。
红色光谱段(610至680纳米波段):该光谱段与陆地卫星 MSS 的第五通道具有相同的特征(专题制图仪 TM 仍然保留了这一光谱范围)。它可以用于识别作物种类、暴露土壤以及岩石表面等情况。
3)近红外光谱范围(790至890纳米)具有良好的穿透能力,在这一区域中植被呈现出鲜明的对比度而水体显示为深色背景。然而硅的光谱覆盖范围可以达到1100微米但在设计过程中特意排除了大气层中的水汽干扰以避免对该区域的影响。同时红边与近红外光谱综合应用对植被特征与生物群落的研究具有重要意义。
该系统在多光谱段图像配准方面表现出色,在实际应用中通常选用二向色棱镜进行光谱分异,在初步处理各光谱段图像时其配准精度误差控制在每象元以下
数据应用范围
Spot获取的数据由全球14个测站接收,并且其应用目的与Landsat一致,在地球表面资源环境调查与遥感监测方面具有相同的侧重方向。鉴于其较低的分辨率特性,在遥感图像处理领域具有一定的应用价值,并可结合空间几何信息实现地图的绘制;此外还可以利用空间几何模型进行高精度地形图的绘制工作
传感器特点
载有HRV的Spot1/2/3系列卫星配备了阵列推扫式扫描仪
Spot卫星上的高分辨率遥感(HRV)装置分为两种类型:一种是多光谱型HRV(HRS),其每个波段的线阵列探测器组由3,000个CCD元件构成;每个像元对应的地面面积为2.5米×2.5米。每一行的CCD探测器所形成的影像线条相对地面呈现2公里×6公里的空间分布(即单行覆盖面积为12平方公里)。每个像元采用8位二进制编码方式实现亮度信息记录。另一种是全色HRV(TRS),它采用了6,000个CCD元件排列成一行;地面上所覆盖的总宽度仍为6公里;因此每个像元对应地面区域尺寸约为1米×1米。该装置通过记录相邻像素之间的亮度变化差值来进行数据压缩;由于相邻像素之间的亮度变化较小(通常小于1单位),因此只需采用6位二进制编码即可实现数据压缩效果
发展历程
SPOT-1
SPOT-1号卫星在1986年2月22日正式成功发射升空。该卫星采用了低地球运行轨道系统进行运转,在其运行过程中始终保持与太阳相对应的运行轨道状态。其运行轨道具有93.7度的倾角,并平均高出大气层约83公里

Spot卫星图片
在北纬45度约2公里远的地方
SPOT-4
SPOT4卫星于1998年3月成功发射,并增装了一个新的短波红外观测系统(覆盖范围从约158纳米到175纳米),取代了原有的红色光谱观测系统(约610-680纳米)。该系统不仅保留了红色光谱信息,并扩展至整个可见光至短波红外综合观测带宽(约490-730纳米),同时取代了原有的全色观测模式。此外还增添了一种多角度遥感装置——植被探测仪(VGT),该装置可同时对全球范围和局部区域的大范围环境变化进行持续监测,并在气象学及海洋学等领域发挥重要作用。该装置采用垂直方向空间分辨率设定为约一千一百五十米,并具有跨越二千二百五十公里的扫描宽度,在可见光及短波红外光谱范围内(约四十三纳米至七百五十分纳米)划分为五个不同的观测区间:蓝区(四十三-四十七纳米)、绿区(五十-五十九纳米)、红区(六十一-六十八纳米)、近红外区(七十九-八十九纳米)及短波红外区(一五八到一七五纳米)。
SPOT-5
在2002年5月4日时成功发射了SPOT5卫星,在其载具上配备了包括两台HRG型高分辨率几何成像装置等在内的多种先进设备。该卫星的空间分辨率达到了每米二点五的最高水平,并通过前后模式实现了实时获取立体图像的过程。与之前的卫星相比,在运行性能方面得到了明显提升,并且在数据压缩效率、存储容量以及传输速度等方面均实现了显著提升。
目前,除SPOT3因事故于1997年11月14日停止运行外,其他SPOT均在正常运行。
SPOT-6
2012年9月9日 – 欧洲领先的航天技术公司通过PSLV运载火箭成功发射了由该公司制造的对地观测卫星SPOT6。随后该卫星将加入由Astrium Services提供的极高分辨率卫星Pleiades 1A的轨道系统。这两颗卫星将在未来于2014年与Pléiades 1B以及SPOT7一起构建起完整的Astrium Services光学卫星星座。
参数:
使用Reference3D,定位精度达到10米(CE90)的自动正射影像
捆绑:同步采集全色和多光谱影像
- 1.5 m全色 (0.455 μm – 0.745 μm)
- 6 m多光谱, 4个波段:
- 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)
Pan-sharpened: 全色和4个多光谱波段的1.5米彩色融合影像
影像幅宽:星下点60公里
格式:JPEG 2000
主要任务
(1)试验目前和将来所研制的遥感设备的性能。
为制图和地球资源开发而建设档案库,并创建一个既能用于制图又能支持全球范围资源开发的数据库系统
(3)通过重复观测以改进对植被类型的识别和产量预报试验。
为了完成图像识别与解析过程以及完成1:25万比例的平面图绘制,并且按照1:1万和1:5千的比例进行地图更新,建立起感兴趣地区的立体像对档案库
(5)在空中检验多任务飞行平台和线阵照相机。
相比美国"陆地卫星"系统而言,在成像清晰度方面(...),SPOT卫 星表现更为突出。其成像清晰度水平能够达到10至20米(...),显著优于" 陆地卫星"系统的性能参数。此外,在获取立体影像数据方面也具有明显的优势。这将使它在基本地形测绘以及专题地图制作等方面展现出更大的应用潜力。为了满足上述要求,在轨道设计上进行了优化;采用了先进的飞行平台;配备了高精度传感器系统等技术细节上均有独特创新
一系列SPOT遥感影像数据经过专业处理后即可直接应用于农业产量估算、水灾防治、 mineral exploration, urban planning, environmental status assessment等多方面工作。
鉴于不同领域的卫星数据分析处理存在差异性问题, 我们采用了模块化设计, 通过整合多种专业卫星数据分析软件的功能优势, 实现了跨领域资源的有效结合与互补。
这种模块化设计的优势在于: 用户可以根据具体需求自由配置所需功能模块, 从而实现针对性的应用方案开发。

哨兵卫星(一个非常不错的遥感卫星影像)
“哨兵”卫星家族概览
根据欧洲航天局网站于2014年5月28日发布的信息显示,在未正式投入运行的情况下,“ Sentinel-1A” 卫星仍可提供相关数据以绘制波黑境内可能遭遇洪水的地貌图,并助力相关地区开展抗洪救灾行动
1 引言
"‘哨兵'系列卫星属于欧洲哥白尼[原名'全球环境与安全监测'(GMES) ]太空项目下的专门任务组。该系统由欧洲委员会负责投资建设,而欧洲航天局则承担研制工作。该系统包括两枚哨兵一号卫星,两枚哨兵二号卫等等,其中还包括两个'哨兵-4'载荷,'哨兵-5'主星以及一枚辅助导航星'哨兵-5P',最后则是独立运行的第七颗'哨兵-6' 卫星
哨兵-1型雷达系统具备全天候的成像技术研究能力,并覆盖陆地与海洋区域进行观测。该系统于2014年4月3日正式投入运行
·哨兵-2卫星承担多光谱高分辨率成像任务,在陆地区域实施监测工作。该系统能够提供植被覆盖状态、土壤湿度状况以及水体覆盖情况等多种图像信息,并在必要时参与紧急救援行动。
哨兵-3平台配备了多种高效传感器组件,并用于精确测高海面地形、海表温度以及海洋水色等参数测量;此外还对土壤特性进行分析,并可为海洋气象预测提供技术支持
·哨兵-4载荷专用于大气化学成分监测,将搭载在第三代气象卫星-S(MTG-S)上。
哨兵-5载荷用于观测大气环境,并将在欧洲第二代 MetOp 卫星上配备
·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。
哨兵-6卫星被命名为贾森-3(Jason-3)海洋卫星的后续工程,并配备了雷达高度计装置。该设备将用于测量全球范围内的水面高度,并在主要研究领域集中在海洋科学以及气候预测方面。
2 哨兵-1卫星
该型卫星采用高分辨率合成孔径雷达技术,在设计上采用了意大利多用途可重构平台(PRIMA),其尺寸为3900毫米×260毫米×25厘米(其中包括约1.3公斤的燃料),总质量约为23公斤(其中包括约1.3公斤的燃料),预计设计使用周期达7.25年,在燃料耗尽后能维持系统运行长达1年半。其姿态控制系统采用三轴稳定控制方案,在每个坐标轴上的控制精度可达±1/16度。EPS系统配备有两组太阳能电池板,在运行末期的平均输出功率维持在4.8千瓦左右。其中每个太阳能电池组件构成部分由五块太阳能电池板组成

哨兵-1卫星部署于太阳同步轨道,在设计寿命末期的数据存储容量设定为900 Gbit。测控通信链路采用了 S 频段,在设计寿命末期的数据存储容量设定为900 Gbit。其测控通信链路采用了 S 频段,并通过"欧洲数据中继卫星"(EDRS)实现了下行记录数据的功能。该平台具备优异的测控性能,在设计寿命末期的数据存储容量设定为900 Gbit;其下行链路分别以 16 kbit/s、128 kbit/s 和 512 kbit/s 的速率运行;望远镜直径达到了 7 米,并配备有高精度成像传感器;望远镜直径达到了7米,并配备了高精度成像传感器;望远镜直径达到了7米,并配备了高精度成像传感器;望远镜直径达到了7米,并配备了高精度成像传感器;望远镜直径达到了7米,并配备了高精度成像传感器;望远镜直径达到了7米,并配备了高精度成像传感器;望远镜直径达到了7米,并配备了高精度成像传感器;望远镜直径达到了7米,并配备了高精度成像传感器;望远镜直径达到了7米,并配备了高精度成像传感器;望远镜直径达到了7米,并配备了高精度成像传感器;望远镜直径达到了7米,并配备了高精度成像传感器
哨兵-1携带的C频段合成孔径雷达由阿斯特留姆(Astrium)公司研制,它继承了“欧洲遥感卫星”(ERS)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、沿海及冰的测量数据。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。该合成孔径雷达的C频段中心频率为5.405GHz,带宽0~100MHz,峰值功率为4.368kW,脉冲持续时间5~100μs,脉冲重复频率1000~3000Hz;其天线质量为880kg(约占卫星发射质量的40%),尺寸为12.3m ×0.84m。星上合成孔径雷达有4种操作模式:条带模式(SM)、干涉测量宽幅模式(IW)、超宽幅模式(EWS)、波模式(WV)。(有关哨兵-1卫星详情见本刊2014年第5期)
3 哨兵-2卫星
哨兵-2号卫星属于一类专门用于全球范围内的陆地覆盖监测的高分辨率多光谱成像设备。它主要负责对包括陆地植被、土壤条件以及水资源分布情况在内的全球区域进行详细观测工作。与斯波特-5号(Spot-5)以及美国《 landsat 》-7号(Landsat-7)等遥感平台相比,在图像采集频率上具有显著优势,并且其持续观测能力更强。目前仍待确定的是哨兵-2号卫星的具体发射时间安排。

哨兵-2A、2B卫星将运行在高度为786km、倾角为98.5°的太阳同步轨道上,2颗卫星的重访周期为5天。该卫星设计寿命为7年,尺寸为3400mm×1800mm×2350mm,质量约1000kg,其中多光谱成像仪质量275kg,肼推进剂质量80kg。卫星有一副太阳电池翼,展开面积为7.1m2,寿命初期总功率为2300W,寿命末期为1730W;锂离子蓄电池的电量为102A·h;星载2Tbit大容量固态存储器用于有效载荷数据的处理。X频段下行链路有效载荷数据传输率为450Mbit/s,测控链路采用S频段天线。
哨兵-2卫星的核心载荷是多光谱成像仪(MSI)。该设备专门用于获取可见光、近红外及短波红外光谱数据。其地面分辨率分别为10米、20米及60米。所拍摄的多光谱图像幅宽达到每小时约290公里。该系统每十天更新一次全球陆地表面成像数据。每次轨道周期内平均观测时间为16分3秒;最大观测时长达31分钟。
哨兵-2卫星多光谱成像仪技术参数
| 参 数 | 指 标 |
|---|---|
| 光谱范围/μm | 0.4~2.4 (可见光、近红外、短波红外) |
| 望远镜镜面尺寸 | 440mm×190mm(M1)、145mm×118mm(M2)、 550mm×285mm(M3) |
| 空间分辨率/m | 10(4个谱段)、20(6个谱段)、60(3个谱段) |
| 幅宽/km | 290 |
| 视场/(º) | 20.6 |
| 质量/kg | <275 |
| 功率/W | 266 |
| 数据传输率/(Mbit/s) | 450 |
4 哨兵-3卫星
哨兵-3系列卫星组成了全球海洋及陆地环境监测网络,并主要负责地球表面及大 atmosphere的综合观测活动。两枚哨兵-3号卫星的成功发射使得全球范围内的环境数据得以及时获取,并在三小时内提供最新的遥感产品以支持科学研究与决策制定过程。工程团队已规划好首枚哨兵-III星将于2015年正式升空。

该卫星主要应用于以下几个方面:①在海洋和陆地表面进行颜色观测,并持续提供环境卫星星载型高分辨率成像光谱仪(MERIS)数据链路的支持与管理;②进行海洋与陆地表面温度监测,并确保环境卫星星载先进跟踪扫描辐射计(AATSR)系统的稳定运行;③监测海表与陆地冰层变化状态,并通过高度计技术获取连续更新的地表形态数据;④对海岸带、内陆水域以及海冰区域进行雷达遥感测图;⑤通过多光谱传感器融合光学图像信息,并生成高分辨率植被覆盖分析产品。
哨兵-3卫星将在高度达到814公里、轨道倾角精确设置为98.6度的太阳同步轨道上运行。该卫星具备精确的尺寸规格:长宽高分别为3890毫米、2200毫米和2210毫米。总质量设计为1198公斤(其中包括90公斤的推进剂),预计设计使用周期长达7年半。该系统配备了一组太阳能电池翼片系统(Solar Panel System),由三个太阳能电池板组件构成,在正常运行状态下展开面积达105平方米(约平方米)。其最大输出功率可达约2, 该系统在正常模式下能稳定输出平均功率约为每小时一千一百瓦特的能量供应
哨兵-3卫星的有效载荷配置包含多种类型 instruments, 其中光学类设备主要由彩色成像光谱仪与测温设备组成, 专门用于实现对海洋与陆地区域的实时监测. 在地形测绘方面, 卫星配备了高度测量系统、微波测温仪以及精确定轨系统等设备, 能够生成高精度测绘成果, 尤其是特别关注海洋区域.
海洋与陆地彩色成像光谱仪是一种中分辨率线阵推扫成像光谱仪系统,其总体重量约为150公斤,覆盖宽度达1300公里,视野范围为68.5度,在海洋上空的分辨率可达每千米一点二,沿海地区及陆地上空则可达到半千米以内。海洋与陆地表面温度辐射计配置于可见光及红外波段运行,总重量为90公斤,覆盖范围达七百五十公里;热红外通道分辨率为一千米( nadir视图),而可见光及短波红外通道分辨率则分别定格于五百米与五百米之间。合成孔径雷达高度计作为地形学测量的核心设备,其核心组件是一台双频( C及Ku频段)测高仪,重量控制在六十分公斤左右;该装置能够提供地面高度、海面波高以及海风速等多种数据参数;其雷达系统采用线性调频脉冲信号传输技术,其中主工作频率设置于Ku频段( 一三四五七兆赫,带宽三百五十兆赫),而C频段( 五点四一 GHz)则用于电离层修正功能;该系统具备低分辨率模式(LRM)与合成孔径模式(SAR)两种运行状态。
哨兵-3合成孔径雷达高度计两种雷达模式技术参数
| 参 数 | 低分辨率模式 | 合成孔径雷达模式 |
|---|---|---|
| 功率/W | 87 | 99 |
| 数据传输率/(Mbit/s) | 0.1 | 12 |
| 探测表面类型 | 海洋、冰盖中部 | 沿海区、海冰、冰盖边缘、河流及湖泊 |
5 哨兵-4载荷
哨兵-4载荷是一种能够通过高空间分辨率与高时间分辨率观测大气化学组分的有效载荷装置。该设备将被安装在欧洲第三代气象卫星-S上。第一个搭载哨兵-4载荷的第三代气象卫星-S计划于2018年发射升空,并定位在0°(W)的静止轨道固定位置。该系统将监测并评估臭氧、二氧化氮、二氧化硫、氧化溴、乙二醛、甲醛及气溶胶等多种大气成分,并提供每小时(1h)的时间分辨率来实时监控并预测整个欧洲地区的空气质量状况。

哨兵-4平台搭载了一台紫外-可见-近红外扫描光谱仪,在重量上达到了162公斤,并预计可运行约8年半的时间。该设备主要覆盖的波段包括紫外区域(305至400纳米)、可见光范围(400至500纳米)以及近红外区域(750至775纳米)。在地面分辨率方面达到了每公里8公里的标准,在光谱分辨率达到约每纳米的十分之一到五分之一之间,并且系统持续供电功率维持在18千瓦特水平下运行。接收数据的时速不超过3千兆比特每秒
6 哨兵-5载荷和哨兵-5P卫星
哨兵-5是一台极低轨道气象观测设备,在全球范围内与哨兵-4同步运行的静止轨道气象观测系统协同工作以监测实时动态环境数据。计划于2020年首次由第二代‘气象业务’卫星系统执行首次发射任务以部署该装置。
同时,在弥补'环境卫星'与哨兵-5载荷服务时间上存在的断裂时, 欧洲航天局于2016年初计划发射哨兵-5P卫星. 该卫星将运行于太阳同步轨道, 高度达到824公里, 倾角精确设置为98.742度, 重置周期安排为17天.

哨兵-5P卫星采用Astrobus-L250平台,三轴姿态稳定。卫星发射质量900kg(含80kg的燃料),设计寿命7年。星上电池容量156A·h,数据存储采用闪存技术,容量480Gbit(EOL),平均功率430W,寿命末期功率1500W。测控链路采用S频段,上行数据传输率为64kbit/s,下行数据传输率为128kbit/s;数传采用X频段,数据传输速率为310Mbit/s。
哨兵-5P卫星将搭载紫外-可见-近红外-短波红外(UV-VIS-NIR-SWIR)推移式光栅分光装置(简称TROPOMI)。该卫星旨在优化光谱分辨率、覆盖区域、空间采样间距及信噪比,并特别关注高优先频段的观测,在较高时间分辨率与空间采布下实现大气化学元素的测量,在无云条件下显著增强对流层变化监测能力,并重点检测臭氧、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳以及气溶胶等物质。
哨兵-5P卫星的性能指标
| 参数 | 指标 |
|---|---|
| 平台 | 特定极轨道平台 |
| 平台质量/kg | 540(最大) |
| 功率 | 1kW(平台平均最大功率),170W(载荷) |
| 载荷质量/kg | 200 |
| 载荷尺寸 | 1400mm×650mm×750mm |
| 空间分辨率/km | 7 |
| 光谱范围/nm | 270~495,710~775,2314~2382 |
| 光谱分辨率/nm | 0.25~0.55 |
| 辐射测量精度 | 2% |
| 在轨数据量/Gbit | 140 |
哨兵-5P卫星光谱测量参数
| 谱段 | 谱段范围/nm | 光谱分辨率/nm | 光谱采样/nm | 空间采样范围/km2 | 信噪比(SNR) |
|---|---|---|---|---|---|
| 紫外1 | 270~300 | 0.5 | 0.065 | 21×28 | 100 |
| 紫外2 | 300~320 | 0.5 | 0.065 | 7×7 | 100~1000 |
| 紫外-可见光 | 310~405 | 0.55 | 0.2 | 7×7 | 1000~1500 |
| 可见光 | 405~500 | 0.55 | 0.2 | 7×7 | 1500 |
| 近红外1 | 675~725 | 0.5 | 0.1 | 7×7 | 500 |
| 近红外2 | 725~775 | 0.5 | 0.1 | 7×1.8 | 100~500 |
| 短波红外 | 2305~2385 | 0.25 | <0.1 | 7×7 | 100~120 |
7 结束语
"哨兵"系列卫星作为哥白尼空间计划的重要组成部分发挥着关键作用。早在2009年1月,《哥白尼系统"哨兵"数据政策的联合原则》[ESA/PB-EO(2009)98]就已经由欧洲航天局发布,该文件详细阐述了"哨兵"系列专用卫星任务的数据收集原则以及具体实施步骤。随后于2010年4月,《基于"哨兵"卫星数据实施全面、公开获取原则的哥白尼数据政策决议》获得欧洲委员会的认可,旨在推动"哨兵"卫 biscuit 数据的实际应用和服务开发工作开展。根据相关法律程序,"哥白尼计划数据与信息政策"的相关内容预计将于近期生效,这一举措不仅将有助于促进公众对"哨兵"系列卫 biscuit 实施免费、全面且公开的数据获取策略,同时也将为该卫 biscuit 系列的发展注入新的活力,充分释放其巨大的应用潜力和发展前景
worldview4卫星影像(全球最高分辨率的卫星影像0.3米级别卫星影像)
WorldView-4卫星(前身为 Geoeye-2卫星)为美国DigitalGlobe公司拥有之第五代高分辨率光学卫星,是第一颗多负载、超高光谱、高分辨率的商业卫星。
WorldView-4 除了继承WorldView-3的高光学分辨率与高几何精度之外,并且能于更短的时间內获取影像,也让拍摄面积更为广泛,每天能采集影像的范围多达68万平方公里。
2008年9月6日发射的GeoEye-1卫星与WorldView-4卫星(前身为 Geoeye-2卫星)是同一种类。据资料称,WorldView-4卫星与2014年8月13日发射的WorldView-3卫星组成星座,这样一来,WorldView-4卫星发射后将会使得DigitalGlobe公司近乎垄断美国高分辨率商业影像的市场。
| 分辨率及波谱信息 | |
|---|---|
| 分辨率 | 全色: 0.31 m |
| 多光谱: 1.24 m | |
| 波谱 | 全色: 0.45-0.80 μm |
| 蓝色: 0.45-0.51 μm | |
| 绿色: 0.51-0.58 μm | |
| 红色: 0.655-0.69 μm |
| 近红外: 0.78-0.92 μm
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ASTER卫星影像(有短波红外和热红外的卫星影像)
ASTER系统以其广泛的频谱覆盖能力和卓越的高分辨率表现,在地球科学领域的多个科学领域中提供了重要的基础信息支持;这些信息可用于鉴定关键地质要素及其变化特征。例如:通过追踪冰川的变化趋势来评估全球变暖的影响;利用新型技术对活跃火山进行持续观测;建立作物胁迫状况数据库;对其形态特征及物理特性进行持续观测;开展区域尺度上的热污染效应研究;追踪珊瑚礁群落退化趋势;建立土壤及地质表面温度分布模型;以及测量地表区域内的能量平衡状态等多方面问题的研究支持
该卫星景物面积设定为60×60公里,并由三个子系统构成:可见光近红外(VNIR)、短波红外(SWIR)以及热红外(TIR)。该传感器总共包含着14个不同的波段类型,在这些波段中又细分出三个主要区域:第1到第3个波段依次对应绿光、红色以及近红外区域;第4至第9个波段则属于短波红外范围;而第10至第14个波段则覆盖了热红外区域。其中VNIR子系统专注于可见光与近红外区间的观察,在此区域内共有三个专门的观测通道,并且具备高空间分辨率(SRE)为15米的能力。这种设计使其能够实现后视成像(±27.6b),从而实现对同一地区进行立体观测的能力。其基高比值B/H被设定为0.6,并且能够绘制出高清晰度的地区地形图。此外VNIR子系统还具备侧视成像能力(±24b),因此在连续5天内可在同一地点进行多次成像拍摄。各个观测通道对应的辐射范围分别为: green: 0.50~0.90 μm, red: 1.5~2.5 μm, near-infrared: 8~12 μm等不同区域的水体混浊度、泥沙含量以及植被健康状况等方面均能提供有效的遥感信息
NASA提供的地图比例尺为1:10万的地图集展现了该卫星的成功发射标志着人类对地观测技术的重大进步
SWIR子系统则专注于短波红外区间的观测工作,在这一区域内拥有6个独立的观测通道,并且其空间分辨率同样维持在30米的标准下运行。SWIR传感器还具备±8.55倍的放大倍数能力,在此过程中能够实现侧向成像效果(±8.55b)。这一设计使其能够在特定条件下精确识别土壤中的粘土吸收特性以及二氧化碳吸收特征所对应的岩石类型
基于观测数据的分析结果表明,在2007年5月时短波红外波段首次出现了明显的异常观测值;随后于2007年9月至2008年1月期间显著呈现出了明显的条纹特征;而到了2008年4月之后则逐渐出现了多种异常特征共同存在的现象。因此建议在使用ASTER 14个波段数据时要求其数据质量必须达标,并优先选择观测时间早于或等于2007年5月份的数据集进行应用。
一、卫星类型
(1)光学卫星:worldview1、worldview2、worldview3、worldview4、quickbird、geoeye、ikonos、pleiades、spot1、spot2、spot3、spot4、spot5、spot6、 landsat5(tm)、landsat(etm)、rapideye、alos、kompsat系例卫星、北京二号、高景一号、资源三号、高分一号、高分二号。
(2)雷达卫星:terrasar-x、radarsat-2、alos雷达卫星
(3)侦查卫星:美国锁眼卫星全系例(1960-1980)
二、卫星分辨率
(1)0.3米:worldview3、worldview4
(2)0.4米:worldview3、worldview2、geoeye
(3)0.5米:worldview3、worldview2、geoeye、worldview1、pleiades
(4)0.6米:quickbird、锁眼卫星
(5)1米:ikonos、高分二号
(6)1.5米:spot6、锁眼卫星
(7)2.5米:spot5、alos、资源三号、高分一号、锁眼卫星
(8)5米:spot5、rapideye、锁眼卫星
(9)10米:spot5、spot4、spot3、spot2、spot1
(10)15米:landsat5(tm)、landsat(etm)
三、卫星国籍
(1)美国:worldview1、worldview2、worldview3、quickbird、geoeye、ikonos、landsat5(tm)、landsat(etm)、锁眼卫星
(2)法国:pleiades、spot1、spot2、spot3、spot4、spot5、spot6
(3)中国:资源三号、高分一号、锁眼卫星
(4)德国:terrasar-x、rapideye
(5)加拿大:radarsat-2
四、卫星发射年份
(1)1960-1980年:锁眼卫星(0.6米分辨率至10米)
(2)1980-1990年:landsat5(tm)、spot1
(3)1990-2000年:spot2、spot3、spot4、landsat(etm)、ikonos
(4)2000-2010年:quickbird、worldview1、worldview2、spot5、rapideye、radarsat-2
(5)2010-:spot6、资源三号、高分一号、worldview3、pleiades
