遙感基礎與應用

2023-01-07 22:30:10 字數 4715 閱讀 3393

目錄國內外資源衛星發展 1

一.我國資源衛星發展情況 1

(一)中巴資源衛星 1

(二)中國資源二號及三號衛星 3

二. 國外資源衛星發展情況 3

(一)美國landsat及ikonos系列衛星 3

(二)法國spot系列衛星 4

(三) 印度irs系列資源衛星 5

(四)加拿大radarsat系列衛星 5

(五)歐洲資源衛星(ers1/2) 5

(六)以色列對地遙感衛星(eros-al) 6

三. 結語 6

資源一號衛星,於2023年10月14日由長征4b運載火箭從太原衛星發射中心發射公升空,是中國和巴西共同研製的地球資源衛星,又稱「中巴地球資源衛星一號」。這顆衛星未經試驗衛星階段,就直接進入實用階段,且衛星起點高,技術難度大,是中國衛星研製史上星上元器件最多,系統最為複雜的一顆衛星。這顆衛星由中國空間技術研究院和巴西國家空間研究院聯合研製,2023年10月14日在太原衛星發射中心發射成功。

它是中國第一顆和國外聯合研製的衛星,並開創了國內應用衛星首次發射即獲得成功的先例。衛星投入使用後,由中巴雙方共同管理、分享權益。2023年3月2日,中國第一顆高速傳輸式對地遙感資源衛星——「資源一號」衛星在北京正式交付使用。

資源一號衛星主要搭載了3臺遙感儀器用於對地觀測:20公尺解析度的5譜段ccd相機、80公尺和160公尺解析度的4譜段紅外掃瞄器、256公尺解析度的2譜段寬視場成像儀。

由於衛星設定多光譜觀察、對地觀察範圍大、資料資訊收集快,並巨集觀、直觀,因此,特別有利於動態和快速觀察地球地面資訊。該衛星在中國國民經濟的主要用途是;其影象產品可用來監測國土資源的變化,每年更新全國利用圖;測量耕地面積,估計森林蓄積量,農作物長勢、產量和草場載蓄量及每年變化;監測自然和人為災害;快速查清洪澇、**、林火和風沙等破壞情況,估計損失,提出對策。

對沿海經濟開發、灘塗利用、水產養殖、環境汙染提供動態情報;同時勘探地下資源、圈定**、石油、煤炭和建材等資源區,監督資源的合理開發。它將在中國國民經濟中發揮強有力的作用。一號ccd相機合成假彩色影象:

黃河三角洲資源一號衛星又是中國空間事業對外合作的乙個視窗,它進一步推動在航天領域方面中國和國際的交流與合作。

2023年2月12日,國防科工委在京舉行中巴地球資源衛星02星交付儀式。。

中巴地球資源衛星02星與2023年發射的中巴地球資源衛星01星為同一型號的兩顆衛星,是中國第一代傳輸型陸地資源衛星,它的投入使用結束了中國只能依靠國外地球資源衛星的歷史。該衛星是由中國和巴西兩國從2023年開始共同投資、聯合研製的資源衛星。中巴地球資源衛星01星已於2023年8月13日停止工作,圓滿完成歷史使命,並超出衛星設計壽命一年10個月。

02星由有效載荷艙和服務平台兩部分組成,設計壽命二年,26天可覆蓋全球表面一遍。衛星總質量1540千克,星體為長方體,採用單翼太陽電池陣。

中巴地球資源衛星02星於2023年10月21日在中國太原衛星發射中心成功發射,衛星準確進入軌道傾角為98.5度的太陽同步軌道。至2023年1月31日,衛星執行了103天,繞地球執行1472圈;地面系統共接收了472圈(接收範圍軌道段)資料,02星已歸檔30209景資料。

發射後,衛星研製部門、應用部門、測控部門的專家遂分兩個階段對衛星進行在軌測試。第一階段是衛星工程引數測試,主要通過對衛星測控結果的評定,檢驗星上各分系統工作是否正常,其主要功能和效能引數是否滿足設計要求;第二階段是衛星有效載荷應用效能評價,主要是評價衛星遙感資料的接收和處理質量。

經過測試,資源02星平台各分系統功能和效能滿足規範要求,衛星有效載荷工作正常,影象質量比01星有較大改善,可更好滿足使用者需求;在應用評價中,從成圖上看,資料可以滿足製作1:10萬比例尺的衛星影像圖的要求,區域性地區可以達到1:5萬甚至更大的比例尺。

根據在軌測試結果,資源02星可以交付使用者投入使用。

2023年9月19日11時26分,由中巴合作研製的資源一號02b衛星,在山西太原衛星中心發射公升空。資源一號02b星是實時傳輸型對地觀測遙感衛星,是我國和巴西合作的第三顆資源衛星。2023年11月,中巴兩國**正式簽署了關於聯合研製資源一號02b星的協議後,按照各級領導要求,我方型號研製隊伍在總指揮、總設計師的帶領下,和巴方人員團結協作,努力拼搏,順利完成了衛星在本國和巴西的相關工作,發射當日由長征四號乙運載火箭送入太空。

實時傳輸型對地觀測遙感衛星主要用於收集有關土地利用、農作物估產、水資源調查、探礦、城市規劃、環境保護及海岸帶監視等資訊。軌道選擇近圓形太陽同步、回歸、凍結軌道,軌道平均高度為778km,重複週期26天,壽命大於2年,重量1455公斤,末期功率1100瓦,衛星尺寸1800×2000×2000mm。衛星有效載荷包括一台5譜段ccd相機、一台全色高解析度相機、一台2譜段的寬視場影象儀、數傳系統、固態儲存器、資料採集系統和空間環境監測系統。

2023年12月22日,我國首發中巴資源衛星02c星,獲取全色和多光譜影象資料,衛星觀測資料可用於1:2.5萬和1:

5萬比例尺土地資源、礦產資源、地質環境調查,以及國土資源、地質災害應急監測等主體業務,廣泛應用於國土資源調查與監測、防災減災、農林水利、生態環境、國家重大工程、農業估產、水利監測、林業調查、海岸帶及災害監測、**災情監測等應用領域。 兩台hr相機,空間解析度為2.36公尺,兩台拼接的幅寬達到54km;搭載的全色及多光譜相機解析度分別為5公尺和10公尺,幅寬為60km。

資源三號搭載的前、後視相機解析度為3.46公尺,幅寬為52.3km;正視相機解析度則為2.

08公尺,幅寬為51.1km;搭載的多光譜相機解析度為5.78公尺,幅寬為51km。

「中國資源二號」是傳輸型遙感衛星,由中國航天科技集團公司所屬的中國空間技術研究院研製,主要用於國土資源勘查、環境監測與保護、城市規劃、農作物估產、防災減災和空間科學試驗等領域。這種型號衛星於2023年9月首次發射,2023年10月27日第二發發射成功。至今在太空正常執行,已獲取了大量資料。

第二發「中國資源二號」衛星,是我國自行研製的第二顆傳輸型遙感衛星,其總體效能和技術水平又有了新的發展和提高。解析度:全色影像3公尺;面幅:

30公里*30公里=900平方公里;軌道高度:近地軌道484公里;遠地軌道500公里;週期:94.

45min;軌道:太陽同步軌道;傾角:94.

410度。資源三號衛星是高精度民用立體測繪衛星,一台2.5公尺解析度的全色相機和兩台4公尺解析度全色相機,一台10公尺解析度的多光譜相機,包括藍、綠、紅和近紅外四個波段,光譜範圍分別為0.

45-0.52μm,0.52-0.

59μm,0.63-0.69μm,0.

77-0.89μm。可對地球南北緯84度以內地區實現無縫影像覆蓋,回歸週期為59天,重訪週期為5天。

設計工作壽命為4年。資源三號衛星的研製、發展和應用,填補了中國民用測繪衛星的空白,對於增強中國獨立獲取地理空間資訊的能力,解決中國基礎地理資訊資源戰略性短缺,提公升中國測繪服務保障水平,提高國土資源調查與監測能力,加強中國地理資訊保安,推動測繪事業和地理資訊產業發展,具有里程碑意義。利用資源三號衛星獲取的立體影像,在構成的立體視野裡,會出現高聳的山體、陡峭的河谷、矗立的燈塔,栩栩如生的公路、房屋、橋梁,通過立體觀測,能夠完成數字高程模型製作、立體測圖等作業,生產現勢性強、精度高的基礎地理資訊產品,結合資源三號衛星多光譜影像及各種專題資訊,還可以生產各種融合影像產品、專題產品等,滿足各行業部門的應用需求。

在環境監測領域,資源三號衛星可為流域水汙染、大江、大河水環境質量、重大汙染物洩露、礦產資源開發的生態破壞、城市生態等多方面的連續監測提供5公尺至10公尺空間解析度的衛星影像,實現大範圍、全天候、全天時的動態環境監測。在交通領域,資源三號衛星的高解析度影像可用於公路、鐵路的初步設計、交通綠化設計等領域。在輸電線路工程中,應用衛星影像資料在縮短路徑長度,避開不良地質帶(如滑坡、崩塌、泥石流、強**區等地段),減少房屋拆遷,選擇較佳交跨越點等方面效果顯著。

美國陸地衛星landsat系列衛星由美國國家航天局(nasa)發射,自2023年起,共發射7顆衛星,命名為landsat1、2、3、4、5、6、7,其中landsat6衛星上天後發生故障隕落。陸地衛星執行在900多千公尺(landsat1、2、3)或700多千公尺(landsat4、5、7)的高空,回歸週期為18天(landsat1、2、3)或16天(landsat4、5、7)。在陸地衛星13號上裝載的感測器有反束光導管攝像機(rbv)、多光譜掃瞄器(mss)。

在陸地衛星4、5號上,除裝載多光譜掃瞄器(mss)外,還裝載專題製圖儀(tm);在陸地衛星7號上,只搭載了增強型專題製圖儀(etm+)。前三顆陸地衛星上裝載的rbv,因為這種感測器容易出故障,**的影象很少;7號衛星自2023年起因故障而導致資料質量下降,所以現在使用最多的陸地衛星遙感影象為landsat5衛星tm遙感影象。landsat5於2023年3月1日公升空,亦為太陽同步地球資源衛星,在赤道上空705公里,高度運轉傾斜角為98.

2度。每次約上午9點42分,由北向南南越赤道,繞地球一圈週期約98.9分,每天繞行約14圈,每16天掃瞄同一地區。

全球共有233個軌道,以landsat所定義之全球參考系統(wrs)表示,定為path,row座標系,台灣地區處path117-118,row42-45。landsat掃瞄覆蓋地面每一像幅(scene)約185km×170km,掃瞄乙個像幅約費時26.31秒,在赤道附近相鄰兩張影像重疊量為百分之7.

3,愈向兩極重疊愈多,在台灣地區重疊約百分之14。

landsattm有7個波段,其中1-5和7的ifov為43rad相當地面解析力30公尺×30公尺(為可見光及近紅外光),波段6的ifov為170rad,6相當地面解析力為120公尺(為熱紅外光波段)。tm以垂直飛行方向做來回掃瞄,掃瞄張角為14.7度,相當地面185公里寬,每個像幅有5996行掃瞄線,每行有6320像點。

2023年十月間發射失敗的landsat6,主要之特色為另添單色etm感測器,地面解析度達15公尺×15公尺,是由美國eosat公司負責操作,美國將於1996發射landsat7號取代之。

遙感原理與應用總結

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