氣象衛(wèi)星與水色衛(wèi)星現(xiàn)代遙感技術(shù)主要指電磁波遙感遙感技術(shù)采用的波段可見(jiàn)光波長(zhǎng)0.4-0.7微米電磁波譜中人眼唯一能看到的波段紅外波長(zhǎng)0.7-1000微米分為近紅外、中紅外、熱紅外和遠(yuǎn)紅外微波細(xì)分為毫米波、厘米波和分米波特點(diǎn)：能穿透云霧，全天候工作2美國(guó)、俄羅斯、日本、歐洲空間局、中國(guó)和印度等已經(jīng)發(fā)射了100多顆氣象衛(wèi)星氣象衛(wèi)星按照軌道類(lèi)型可分為太陽(yáng)同步軌道氣象衛(wèi)星在800km高空觀測(cè)全球表面對(duì)某一地區(qū)每天只能觀測(cè)兩次地球同步或地球靜止軌道氣象衛(wèi)星在35000km高空對(duì)地表近1/5地區(qū)連續(xù)觀測(cè)四顆赤道上空的衛(wèi)星可監(jiān)測(cè)全球中低緯度地區(qū)天氣不能觀測(cè)緯度大于55o地區(qū)第二節(jié)氣象衛(wèi)星和主要傳感器3第三節(jié)中國(guó)風(fēng)云衛(wèi)星和傳感器我國(guó)1988年發(fā)射了第一顆氣象衛(wèi)星，即“風(fēng)云一號(hào)”（FY-1）太陽(yáng)同步軌道氣象衛(wèi)星。FY-1是太陽(yáng)同步極軌氣象衛(wèi)星，其海洋探測(cè)性能類(lèi)似于美國(guó)的NOAA/TIROS衛(wèi)星，衛(wèi)星云圖的清晰度可以與美國(guó)NOAA衛(wèi)星云圖媲美。由于星上元器件發(fā)生故障，F(xiàn)Y-1A只工作了39天。我國(guó)在成功發(fā)射了兩顆試驗(yàn)衛(wèi)星FY-1A和FY-1B后，第三顆FY-1C和第四顆FY-1D衛(wèi)星開(kāi)始轉(zhuǎn)入業(yè)務(wù)應(yīng)用，并被世界氣象組織列入全球氣象衛(wèi)星業(yè)務(wù)應(yīng)用行列。FY-1C是我國(guó)的第一顆三軸穩(wěn)定太陽(yáng)同步極地軌道氣象衛(wèi)星。其主要功能是用于天氣預(yù)報(bào)、氣候研究及環(huán)境監(jiān)測(cè)。4“風(fēng)云一號(hào)”的主要傳感器是多通道可見(jiàn)光和紅外掃描輻射計(jì)我國(guó)分別于1997年和2000年發(fā)射了兩顆地球靜止氣象衛(wèi)星的試驗(yàn)星—“風(fēng)云二號(hào)”A（FY-2A）和“風(fēng)云二號(hào)”B（FY-2B）FY-2氣象衛(wèi)星的主要載荷是可見(jiàn)光和紅外自旋掃描輻射計(jì)5FY-2B星探測(cè)的可見(jiàn)光衛(wèi)星云圖氣象衛(wèi)星在對(duì)臺(tái)風(fēng)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)中發(fā)揮了重大作用，自從有了衛(wèi)星云圖，我國(guó)國(guó)家氣象局就沒(méi)有漏報(bào)過(guò)臺(tái)風(fēng)6第四節(jié)水色衛(wèi)星和主要傳感器水色遙感在觀測(cè)全球碳循環(huán)、初級(jí)生產(chǎn)力及海洋與海岸帶環(huán)境變化等方面有不可替代的重要作用當(dāng)前利用海洋水色衛(wèi)星遙感開(kāi)展的主要工作：海洋碳通量研究海洋生態(tài)系統(tǒng)與上層海洋過(guò)程的關(guān)系研究海岸帶生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)7什么是水色？水體的顏色太陽(yáng)光經(jīng)水體散射后觀測(cè)到的散射光的顏色由水中溶解物質(zhì)、懸浮顆粒及浮游生物的存在形成。浮游生物的種類(lèi)和數(shù)量是反映水色的主因什么是水色衛(wèi)星？專(zhuān)門(mén)或兼顧為獲取海面或水面光學(xué)信息而發(fā)射的遙感衛(wèi)星水色衛(wèi)星載有海洋水色傳感器-水色掃描儀(可見(jiàn)光和近紅外波段傳感器)，可測(cè)量海洋反射和散射的輻亮度，進(jìn)而估計(jì)葉綠素色素濃度、懸浮泥沙濃度、海水光學(xué)漫衰減系數(shù)、其他生物光學(xué)量等現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)水色？8水色傳感器與陸地資源或氣象傳感器的主要不同點(diǎn)1）信噪比（SNR）極高2）波段帶寬較窄，水色傳感器的可見(jiàn)光通道帶寬大約10nm，近紅外通道帶寬大約20nm，光譜范圍一般在400～900nm3）時(shí)間窗口一般要求在當(dāng)?shù)貢r(shí)間10:30～14:30之間過(guò)境，最好是中午12:00左右4）要求衛(wèi)星平臺(tái)具有傾斜功能，以避免太陽(yáng)直射光在海面的反射進(jìn)入視場(chǎng)5）再訪問(wèn)時(shí)間1～3天，空間幾何分辨率500～1100m6）有絕對(duì)的精度指標(biāo)要求9寬視場(chǎng)海洋觀測(cè)傳感器SeaWiFS(Sea-viewingWideField-of-viewSensor)中等分辨率成像光譜儀MODIS(MODerateresolutionImagingSpectro-radiometer)10SeaWiFsOceanColor全球葉綠素分布，2010.8，SeaWiFs衛(wèi)星數(shù)據(jù)11MODIS探測(cè)阿拉斯加外海的葉綠素渦旋12MODIS在2003年7月23日探測(cè)到南海臺(tái)風(fēng)Imbudo正以166km/h的速度向西北運(yùn)動(dòng)13第五節(jié)中國(guó)海洋一號(hào)衛(wèi)星及數(shù)據(jù)產(chǎn)品“海洋一號(hào)”A(HY-1A)我國(guó)第一顆用于海洋水色探測(cè)的試驗(yàn)型業(yè)務(wù)衛(wèi)星是一顆小型衛(wèi)星，載有十波段中國(guó)海洋水色和溫度掃描儀COCTS(俗稱水色掃描儀)和四波段電荷耦合裝置相機(jī)CCD(俗稱CCD相機(jī))。觀測(cè)區(qū)域?yàn)椴澈?、黃海、東海、南海、日本海及海岸帶等區(qū)域主要觀測(cè)要素是海水光學(xué)特征、葉綠素濃度、懸浮泥沙含量、可溶有機(jī)物、污染物及海表面溫度等；兼顧觀測(cè)要素包括海洋冰情、淺海地形、海流特征及海面上空對(duì)流層氣溶膠。14HY-1A/COCTS資料反演的2002年6月葉綠素濃度15HY-1A/COCTS探測(cè)的2003年第一季度渤黃海SST16HY-1A衛(wèi)星遙感資料反演的長(zhǎng)江口懸浮泥沙分布172003年2月5日HY-1A衛(wèi)星COCTS探測(cè)的渤海遼東灣和渤海灣海冰18為什么海洋衛(wèi)星用微波傳感器？海水的動(dòng)力過(guò)程是海洋研究最主要的部分與海水的運(yùn)動(dòng)相關(guān)的海洋參數(shù)與可見(jiàn)光和近紅外波段關(guān)系很小微波對(duì)海水的穿透能力很小(<1cm)海面對(duì)微波的調(diào)制能力很強(qiáng)第六節(jié)裝載微波傳感器的海洋衛(wèi)星微波特點(diǎn)：能穿透云層，全天候觀測(cè)微波傳感器微波輻射計(jì)、散射計(jì)、高度計(jì)和合成孔徑雷達(dá)19衛(wèi)星資助者傳感器運(yùn)行軌道和其它RADARSAT(1995/11-)CSA/CanadaSAR(合成孔徑雷達(dá))刈幅：100km(標(biāo)準(zhǔn)方式)55km(高分辨率方式)分辨率：28m×30m(標(biāo)準(zhǔn)方式)8m×8m(高分辨率方式)軌道：太陽(yáng)同步極軌高度：約798km軌道傾角：98.6o節(jié)點(diǎn)周期：100.7分重復(fù)周期：24天QuikSCAT(1999-)NAUSA/SeaWinds(“海風(fēng)”散射計(jì))頻率：13.4GHz/Ku波段軌道：太陽(yáng)同步極軌SeaWinds是美國(guó)宇航局(NASA)散射計(jì)NSCAT的后續(xù)傳感器。AMSR-E和AMSR是日本國(guó)家航天發(fā)展局(NASDA)的高級(jí)微波掃描輻射計(jì)。ADEOS-1(1996-97)NASDA/JapanNSCAT(NASA’sScatterometer)頻率：13.995GHz/Ku波段ADEOS-II(02/12-03/10)同上SeaWinds,AMSR(高級(jí)微波掃描輻射計(jì))EOS(AQUA)(2002/05-)NASA/USAAMSR-E(AdvancedMicrowaveScanningRadiometerforEOS)裝載微波雷達(dá)的海洋衛(wèi)星20Jason-1(2001/12)同上1、NRA(NASA'sradar

altimeter)2、JMR(Jason’sMicrowaveRadiometer)Jason-1是T/P的后續(xù)衛(wèi)星，JMR是TOPEX微波輻射計(jì)TMR的后續(xù)傳感器。GFO(1998/02)U.S.NavyALT(高度計(jì))GFO(GeosatFollow-On)是Geosat的后續(xù)衛(wèi)星。ERS-1(91/0796/06)ERS-2(95/04-2002)ESA1、AMI(ActiveMicrowaveInstrument)：C波段5.3GHz合成孔徑雷達(dá)(SAR)C波段5.3GHz散射計(jì)(SCAT)2、RA(Radar

Altimeter)C波段5.3GHz高度計(jì)

3、ATSR-M軌道類(lèi)型：太陽(yáng)同步橢圓軌道軌道傾角：98.52o高度：

約

重復(fù)周期：35天節(jié)點(diǎn)周期：

100.5分ENVISAT(2002/03-)ESAASAR(高級(jí)合成孔徑雷達(dá))C波段5.3GHzERS1/2的后續(xù)衛(wèi)星。TOPEX/POSEIDON(1992/8—)CNES/France和NASA/USA1、NRA(NASA'sRadarAltimeter)：美國(guó)宇航局的雙頻率Ku波段13.6GHz和C波段5.3GHz雷達(dá)高度計(jì)2、SSALT(SolidStateAltimeter)：法國(guó)國(guó)家空間研究中心的單頻率Ku波段13.65GHz的高度計(jì)3、TMR(TOPEX’sMicrowaveRadiometer)頻率：

18,21,37GHz軌道類(lèi)型：高度計(jì)軌道軌道范圍：南北緯度66.04o高度：約1300km重復(fù)周期：約10天PASS：衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)的一半的時(shí)間(對(duì)應(yīng)南北緯度66度之間的星下軌跡)CYCLE：由254個(gè)PASS組成(對(duì)應(yīng)一個(gè)約10天的重復(fù)周期)續(xù)表21第七節(jié)歐洲衛(wèi)星ERS-1/2和ENVISAT歐洲遙感衛(wèi)星ERS-1/2ERS-1于1991年7月發(fā)射，ERS-2于1995年4月發(fā)射海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星裝載傳感器主動(dòng)微波裝置AMI、雷達(dá)高度計(jì)RA(最重要的傳感器)沿軌道掃描輻射計(jì)和微波測(cè)深儀ATSR-M全球臭氧監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)儀器GOME精確測(cè)距設(shè)備PRARE、激光后向反射器LRR衛(wèi)星軌道太陽(yáng)同步橢圓軌道每天運(yùn)行軌道數(shù)14+1/3衛(wèi)星高度約777km衛(wèi)星降軌點(diǎn)的當(dāng)?shù)靥?yáng)時(shí)10:30am軌道傾角98.52o節(jié)點(diǎn)周期100.465分22主動(dòng)微波裝置AMI兩種功能合成孔徑雷達(dá)散射計(jì)三種運(yùn)行模式圖像模式波浪模式風(fēng)模式由合成孔徑雷達(dá)功能執(zhí)行由散射計(jì)功能執(zhí)行23ERS-1/2后續(xù)衛(wèi)星－歐洲環(huán)境衛(wèi)星ENVISAT于2002年3月發(fā)射，2003年5月正式投入運(yùn)行主要傳感器高級(jí)合成孔徑雷達(dá)ASAR改進(jìn)型沿軌跡掃描輻射計(jì)AATSR中等分辨率成像光譜輻射計(jì)MERIS微波輻射計(jì)MWR、雷達(dá)高度計(jì)RA-2、……ENVISAT：歐空局最大的環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星ASAR：ENVISAT最大的傳感器多模式、多極化、大幅寬、多入射角最高地面分辨率：25m覆蓋范圍最寬400km2425第八節(jié)高度計(jì)衛(wèi)星高度計(jì)垂直探測(cè)、主動(dòng)雷達(dá)觀測(cè)內(nèi)容衛(wèi)星與地球之間距離海表面地形粗糙度估計(jì)海面風(fēng)速、海表流、有效波高26裝載高度計(jì)的衛(wèi)星TOPEX/Poseidon衛(wèi)星高度計(jì)軌道專(zhuān)用衛(wèi)星裝載NASA雙頻率雷達(dá)高度計(jì)NRA(Ku/C波段)CNES單頻高度計(jì)SSALT(Ku波段)Jason-1衛(wèi)星(T/P后續(xù))高度計(jì)軌道專(zhuān)用衛(wèi)星裝載NASA雙頻率雷達(dá)高度計(jì)NRA(Ku/C波段)CNES雙頻率高度計(jì)Poseidon-2(Ku/C波段)非專(zhuān)用高度計(jì)衛(wèi)星ERS-1/2：C波段雷達(dá)高度計(jì)ENVISAT：Ku波段雷達(dá)高度計(jì)27第九節(jié)裝載合成孔徑雷達(dá)的衛(wèi)星加拿大RADARSAT衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)專(zhuān)用衛(wèi)星7種模式25種波束、入射角ERS-1/2,ENVISAT衛(wèi)星日本JERS，ALOS美國(guó)海洋衛(wèi)星Seasat-A合成孔徑雷達(dá)圖像多用于國(guó)土調(diào)查、農(nóng)林漁業(yè)、環(huán)境保護(hù)和災(zāi)害監(jiān)測(cè)，還可應(yīng)用于水災(zāi)監(jiān)測(cè)、作物估產(chǎn)、油污調(diào)查、海冰監(jiān)測(cè)和海洋內(nèi)波研究等方面。因高分辨率和大數(shù)據(jù)量，合成孔徑雷達(dá)圖像的價(jià)格較昂貴合成孔徑雷達(dá)：較高空間分辨率的主動(dòng)微波雷達(dá)28第十節(jié)裝載散射計(jì)的衛(wèi)星美國(guó)Seasat-A裝載的SASS證明衛(wèi)星遙感風(fēng)速可行ERS-1/2：?jiǎn)畏鶄?cè)掃描C波段散射計(jì)日本ADEOS-1:NASA雙幅側(cè)掃描散射計(jì)NSCAT美國(guó)QuikSCAT衛(wèi)星：雙幅側(cè)掃描散射計(jì)Sea-Winds(每天覆蓋地球90%面積)日本ADEOS-II：Sea-Winds散射計(jì)：寬刈幅主動(dòng)微波雷達(dá)；通過(guò)測(cè)量海表面粗糙度計(jì)算海面風(fēng)速和風(fēng)向29第十一節(jié)陸地和海岸帶觀測(cè)衛(wèi)星陸地和海岸帶資源觀測(cè)衛(wèi)星普通照相衛(wèi)星運(yùn)用數(shù)字相機(jī)的照相衛(wèi)星裝載合成孔徑雷達(dá)的衛(wèi)星照相衛(wèi)星可見(jiàn)光紅外熱紅外精密相機(jī)分辨率可達(dá)10m30衛(wèi)星資助者傳感器運(yùn)行軌道資料Landsat系列Landsat-5(1984)Landsat-7(1999)美國(guó)1.MSS(多光譜掃描儀)分辨率：30m

(波段1～4)2.TM(主題繪圖儀)分辨率：30m(波段1～4),120m(波段6)3.ETM+(增強(qiáng)型主題繪圖儀)分辨率：15m(波段8)軌道：太陽(yáng)同步極軌高度：約705km重復(fù)周期：16天EO系列EO-1（2000）美國(guó)1.ALI(先進(jìn)陸地成像儀)2.HYPERION(高光譜成像儀)3.LAC(LEISA/大氣校正儀)軌道：太陽(yáng)同步極軌高度：約

705kmSPOT系列SPOT-5(2002)SPOT-4(1998)SPOT-2(1990)法國(guó)1.HRG(高分辨率幾何成像裝置)分辨率：2.5m或5m(全色波段)10m(單色波段)2.HRS(高分辨率立體成像裝置)3.VEGETATION-2(植被探測(cè)