国外遥感卫星发展现状.docx
- 文档编号:6669820
- 上传时间:2023-01-08
- 格式:DOCX
- 页数:41
- 大小:330.83KB
国外遥感卫星发展现状.docx
《国外遥感卫星发展现状.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《国外遥感卫星发展现状.docx(41页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
国外遥感卫星发展现状
国外遥感卫星发展现状
1前言3..
2美国5..
2.1地球观测系统(EOS)5
2.2美国陆地卫星系统(LANDSAT)6
2.3轨道观测卫星(OrbView)9
2.4伊克诺斯卫星(IKONOS)1.0
2.5地球眼-1卫星(GeoEye-1)10
2.6快鸟-2卫星(QuickBIRD-2)11
2.7世界观测卫星(WorldView-1/2)11
2.8下一代高分辨率陆地卫星12
3欧盟.13
3.1法国SPOT卫星系统1.3
3.2法国Pleiades卫星系统14
3.3意大利地中海周边观测小卫星星座系统(Cosmo-Skymed)15
3.4德国/加拿大RapidEye17
3.5德国SAR成像卫星1.7
3.6欧空局遥感卫星(ERS1.8
3.7欧空局ENVISAT18
3.8英国UK-DMC2、英国/西班牙Deimos-120
3.9德国ENMAP20
3.10欧盟GMES计戈U21
4印度22
4.1Cartsat-1(IRS-P5)22
4.2RESOURCESAT-1(IRS-P6)23
4.3Cartsat-2系列24
4.4Cartsat后续24
5加拿大24
6日本27
7俄罗斯27
8以色列29
8.1地平线系列(Ofeq)29
8.1.1Ofeq729
8.1.2Ofeq8(TECSAR1)29
8.1.3Ofeq929
8.2爱神系列(EROS)30
8.2.1ErosA31
8.2.2ErosB31
9韩国32
10泰国33
11阿联酋34
12委内瑞拉34
13其他国家35
1前言
卫星遥感技术是上世纪60年代蓬勃发展起来的一门集多维、多平台、多层次的立体化观测的综合性探测技术。
近年来全球经济的迅速发展,地球环境和地球资源已经成为综合国力发展和国家间竞争较量的焦点。
为此,各国都非常重视遥感卫星的发展,并不断拓宽相
关应用领域,促进空间遥感产业化发展,并取得了越来越显著的社会效益和经济效益,卫星遥感正进入一个新的发展高潮。
随着遥感卫星的数量的不断增加,遥感卫星应用业务规模的也在不断壮大。
当前国外民用遥感卫星系统主要有:
美国的“陆地卫星”(Landsat)系统、
法国的“斯波特”(SPOT)系统、欧空局的“欧洲遥感卫星”(ERS)、加拿大“雷达卫星”(Radarsa)和俄罗斯的“资源-DK”(Resurs-DK)卫星等。
国外的遥感卫星发展相对成熟,单以分辨率来说:
1971年发射的美国KH-9号侦察卫星就达到了2英尺(0.6米)分辨率,后继的KH-11和KH-12更有0.15米甚至低于0.1米的分辨率;2010年6月发射的以色列的地平线9号分辨率低于0.5米,2009年发射的日本的光学3号分辨率也到0.6米。
在商业遥感卫星领域,2001年的Quickbird-2号就做到了0.61米全色分辨率,后来的Geoeye-1达到了0.41米分辨率,WorldView-1/2也做到了0.46米分辨率,WorldView-3达到了最高商业分辨率0.31米。
国外主要民用遥感卫星资源如表1-1所示。
表1-1国外主要遥感卫星参数
国家
卫星
波段
波长(卩m)
空间分辨率(m)
扫描宽度(km)
重访周期(天)
美国
Landsat5
Landsat7
1
2
3
4
5
6
7
8
0.45-0.52蓝色
0.52-0.60绿色
0.63-0.69红色
0.76-0.90近红外
1.55-1.75短波红外
10.4-12.5热红外
2.08-2.35短波红外
0.5-0.9全色(L7增)
30
30
30
30
30120/60
30
15
185
16
国家
卫星
波段
波长gm)
空间分辨率(m)
扫描宽度(km)
重访周期(天)
法
XS1
XS2
0.50-0.59绿色
20
20
26天
0.61-0.68红色
侧视
SP0T-1、
0.78-0.89近红外
27度
国
XS3
1.58-1.75短波红
20
60
3、4
XS4
20
编程
外
PA
10
接收
0.61-0.68全色
0.50-0.59绿色
26天
XS1
10
0.61-0.68红色
侧视
法
XS2
10
0.78-0.89近红外
27度
国
SP0T-5
XS3
10
60
XS4
1.58-1.75短波红外
20
编程
PA
2.5/5
接收
0.49-0.69全色
1
0.45-0.53蓝色
4
美
2
0.52-0.61绿色
4
IKONO
国
S2
3
0.64-0.72红色
4
11.3
1-3
4
0.77-0.88近红外
4
5
0.45-0.90全色
1
1
0.45-0.52蓝色
2.44
美
2
0.52-0.60绿色
2.44
QUICK
3
2.44
16.5
1-6
国
0.63-0.69红色
BIRD
4
2.44
0.76-0.90近红外
5
0.45-0.90全色
0.61
加
多极化
标准宽幅
100*100
编程接收变
拿
RADAR
超低
50*5
50-500
方式
轨周期灵活
大
SAT
超高
11*9
3*3
精细
美
极轨36
250
EOS/M
0.4-14.4高光谱
国
通道
500
2330
1-2
ODIS
1000
1.7天(1m
美
WorldVi
全色:
400-900
0.45/0.51(测摆
以上分辨率)
国
ew-1
Pan
20》
16
5.9天(侧摆
20:
0.51m)
Pan
400-900全色
MS1
770-895近红外1
全色:
1.1天(1m
美
WorldVi
MS2
630-690红色
0.46/0.52(侧摆
以上分辨
国
ew-2
MS3
510-580绿色
20);
16.4
率)
MS4
450-510蓝色
多光谱:
3.7天(侧摆
MS5
705-745红色边缘
1.8/2.4(侧摆20)
20:
0.52m
MS6
585-625黄色
国家
卫星
波段
波长(卩m)
空间分辨率(m)
扫描宽度(km)
重访周期(天)
MS7
MS8
400-450海岸
860-1040近红外2
印度
IRS-P6(Resourcesat-1)
LISS-IV
LISS-III
AWIF
5.8m
23.5m
56m
多光谱
23.9km(70km内可调);PAN70km;141km(LIS
S-III),737km(AWI
F)
5d(LISS-IV)
23d(LISS-III)
5d(AWIF)
印度
IRS-P5
(Cartosat
-1)
2.5m
29.42km(前
视)
26.24km(后视)
重访周期5d,
重复周期126d
美国
GeoEye-1
0.41m(星下点全
色)
0.5m(侧视28°
全色)
1.65m(星下点多
光谱)
星下点15.2
km;单景
225km2(15
x15km)
2-3d
2美国
美国是商业高分辨率遥感卫星发展较早的国家,因此,高分辨率商业卫星系统也是美国民用遥感的重要组成部分
美国目前在轨的高分辨率遥感卫星系统主要包括数字全球公司
(GigitalGlobe)的GeoEye-1、Ikonos-2和Orbiew-2卫星,以及Quickbird-2、
Wordview-1、Wordview-2、Wordview-3卫星。
另外美国还有中分辨率遥感卫星一一美国陆地卫星系统系列,以及EOS
(EarthObservationSystem)卫星系列,公开发布数据和产品。
2.1地球观测系统(EOS)
EOS(EarthObservationSystem)卫星是美国地球观测系统计划中一
系列卫星的简称。
第一颗EOS的上午轨道卫星于1999年12月18日发射升
空,发射成功的卫星命名为TERRA(拉丁语“地球”的意思),主要目的是
观测地球表面。
EOS卫星轨道高度为距地球705公里,第一颗上午轨道卫
星(Terra)过境时间为地方时11:
30am左右,一天最多可以获得4条过境
轨道资料
Modis是搭载在Terra和Aqua卫星上的一个重要的传感器,是卫星上唯一将实时观测数据通过X波段向全世界直接广播,并可以免费接收数据并无偿使用的星载仪器,全球许多国家和地区都在接收和使用Modis数据。
Modis是当前世界上新一代“图谱合一”的光学遥感仪器,有36个离散光
谱波段,光谱范围宽,从0.4微米(可见光)到14.4微米(热红外)全光谱覆盖,辐射分辨率达12bits。
共有36个光谱波段,地面分辨率为250m、500m和1000m,扫描宽度为2330km,可每两天覆盖全球一次。
Modis载荷的特性使之成为研究地球科学最佳的首选数据源。
该数据可以广泛应用于陆地科学、海洋科学和大气科学。
其中在陆地科学的应用涉及:
土地利用变化、土地覆盖、植被指数、地表温度、旱涝灾害监测、雪盖监测、荒漠化监测等,它可以提供三种类型的陆地产品:
辐射收支变量(地表反射/大气校正算
法、地表温度(LST)和发射率、冰雪覆盖、二向性反射分布函数(BRDF)与
反照率)、生态系统变量(植被指数(VI)、叶面积指数(LAI)和部分光合活动辐射(FPAR)、植被产品,净初级生产力(NPP)、蒸发蒸腾与表面阻抗)、土地覆盖变量(火点与热异常、土地覆盖、植被覆盖变化、土地利用变化);在海洋科
学中的应用涉及:
洋面温度(SST)、洋面射出长波辐射、洋面固态悬浮物浓度、洋面叶绿素通量浓度等多种海洋水色信息、海洋地理生化信息和各种环境变量。
在大气科学中的应用涉及:
大气可降水量、云粒子、云边界、云顶温度与高度、大气温度、03含量和气溶胶分布等多种大气参数。
通过对陆地、海洋和大气科学的研究,进而加深对三者之间的作用的了解,从而将地球作为一个整体进行研究。
这将使人们能够更好地认识和理解地球系统的变化规律,鉴别人类活动在其
中的影响,预测地球系统的未来。
2.2美国陆地卫星系统(Landsat)
美国对地观测体系中分辨率遥感的主要系统,主要用于陆地资源调查和管理、水资源调查和管理、测绘制图等。
历经3代发展(Landsat1-7),技术水平稳步提高并初步实现商业化运营,目前在轨为Landsat-5和Landsat-7。
该系统连续收集了30多年的卫星数据面临中断的风险,2011年11月18日,Landsat-5由于星上
放大器装置性能问题,已经导致图像下传能力严重降低
2008年,美国内务部部长在美国环境系统研究所(ESRI)的国际用户会议上宣布,所有存档的Landsat图片都将免费向公众开放,其中包括全球陆地测绘
(GLS)数据集。
2010年,ESRI宣布这些图像数据将通过“ArcGIS在线”免费使用,同时还创建了网络地图和交互式网络应用。
2011年5月3日,美国环境系统研究所(ESRI)在摄影测量与遥感学会年会上公布了第一个版本的ChangeMatters浏览器。
该浏览器允许用户免费访问Landsat卫星近30年左右的全球卫星数据,并帮助用户分析某一特定时间内的地表变化情况。
政府运行
图2-1Landsat系列卫星发展历程
ETM+(8通道,15/30/60m分辨率)
商业化运行
TM(7通道,30/120m分辨率)
TIRS(2通道,100m分辨率)
MSS(4通道,80m分辨率)
OLI(9通道,15/30m分辨率)
Landsat-5属于第二代陆地卫星,卫星主要有效载荷为主题制图仪(TM),多光谱扫描仪(MSS)为次级有效载荷(目前已失效)
™载荷性能指标
项目d
指标4
质量「
功耗7
332E
望远锁尺寸"
2CQH1XJ10emX70cm^
光学系统"
光学系铳,口®40.6cm.f/2
谱段*
7个j
分辨率*
30m,热红外
视场(幅宽)-
±7,2S(185km)p
量化值丿
Sbitp
閤像定位精度」
无地面控制点500m^
Landsat-7属于第三代陆地卫星,卫星主要有效载荷为增强主题制图仪改型(ETM+),卫星设计寿命5年,每天能提供900幅图像。
ETM+载荷性能指标-
项目Q
指标屮
尺寸卩
相机ldmX„5rib电子设备模块0,4mX0.7mX0.9m-
质量打
相机298kg,电子设备模块103kg,线缆20kg^
功洛
590W*>
光学系统J
R・C光学系统,口径40.6cm,
谱吳
8个卢
分辨率中
全色15m,热红外召Om,其他30m.
幅宽『
185km八
量化值"
9bit记录,咅hit传输-
图像定位精度屮
无地面控制点400m^
下一代Landsat卫星Landsat-8,即陆地卫星数据连续任务(LDCM),采
用SA-200HP平台,轨道高度705km,太阳同步近圆轨道,设计寿命5年,预计2012年底发射。
主要有效载荷为业务型陆地成像仪(OLI)和热红外遥感器(TIRS):
a.OLI为一台推扫相机,成像谱段与ETM+相似,增加了一个海岸气溶胶谱段(1号谱段)和一个卷云探测谱段(9号谱段),但去除了热红外谱段。
OLI幅宽185km,全色分辨率15m,其他谱段30m,量化值12bit;
b.TIRS为一台基于量子阱红外探测器(QWIP)的遥感器,专用于热红外谱段成像。
TIRS中心波长为10.8卩m和12卩m,焦平面由3个640X512的QWIP面阵组成,工作温度为43K。
2.3轨道观测卫星(OrbView)
OrbView遥感地球图像卫星系列是由美国的Orbimage公司(现在的GeoEye公司)研制的。
体积小、圆盘形的OrbView-1(MicroLab-1)1995年发射,一直运行到2000年4月。
OrbView-2在1997年发射,由NASA的SeaWiFS仪器传送海色遥感数据。
OrbView-4在2001年9月21日金牛座运载火箭发射失败后就失踪了。
OrbView-3属于提高分辨率地球图像的第一批商业卫星。
基于轨道科学公司的近地轨道星的星体设计,三轴稳定,圆柱形的OrbView-3卫星顶端有一个太阳能电池阵列,能够提供625瓦的电能。
星体结构分成三部分(推进装置,核心部分和有效载荷)。
OrbView-3上的成像装置可以提供1米分辨率的全色(黑色和白色)图像和幅宽8公里4米分辨率的多光谱图像。
卫星在上午10:
30穿过地球降交点。
再次穿过赤道的周期少于三天。
2007年3月4日,卫星成像系统发生故障,4月23日宣布OrbView-3全部损耗。
Orbimage公司的OrbView-3卫星是世界上最早提供高分辨率影像的商业卫星之一。
卫星主要技术参数如下表所示。
表2-1OrbView-3主要技术参数
刑帕年紆】27E|
全也
多龙卅
空同册卑
1米
4A
1適道
4通递
45U-9Wmm
圭追段4別-52Unm
红:
吃池忙HTT1
如外啟旋760-900nni
S於土
海谕时同
农阳円歩
10;3DArM
至少5年
OrbView-5,现在重新命名为GeoEye-1,已于2008年发射。
2.4伊克诺斯卫星(IKONOS)
IKONOS卫星于1999年9月24日发射成功,是世界上第一颗提供高分辨率卫星影像的商业遥感卫星。
IKONOS卫星的成功发射不仅实现了提供高清晰度
且分辨率达1米的卫星影像,而且开拓了一个新的更快捷,更经济获得最新基础地理信息的途径,更是创立了崭新的商业化卫星影像的标准。
a.轨道高度681km、倾角98.1°,太阳同步圆轨道,轨道周期98min,降交点地方时为上午10:
30,重访周期为3天,可从卫星直接向全球12个地面站传输数据;
b.星下点全色分辨率达到0.82m,多光谱分辨率3.28m,天底点标称成像幅宽11.3km;
c.单景标称成像模式图像尺寸11.3kmX11.3km,连续条带成像模式图像尺
寸11.3kmX100km;
d.无地面控制点时,图像水平定位精度12m,垂直精度10m;
e.1m分辨率时平均重访周期约3天,1.5m分辨率重访周期1.5天,2.7m时平均1天重访一次。
2.5地球眼-1卫星(GeoEye-1)
GeoEye-1是美国的一颗商业卫星,原名OrbView-5,于2008年9月6日从美国加州范登堡空军基地发射。
GeoEye-1不仅能以0.41米黑白(全色)分辨率和1.65米彩色(多谱段)分辨率搜集图像,而且还能以3米的定位精度精确确定目标位置。
因此,一经投入使用,GeoEye-1将成为当今世界上能力最强、分辨率和精度最高的商业成像卫星。
包括GoogleEarth、GoogleMap、TomClancy'sH.A.W.X等软件及游戏都使用了该卫星的地球照片。
GeoEye-1详细参数如下:
a.轨道高度681km、倾角98°,太阳同步圆轨道,轨道周期98min,降交点地方时为上午10:
30;
b.全色分辨率星下点达到0.41m(28°侧视时0.5m),4谱段多光谱分辨率
1.64m,天底点标称成像幅宽15.2km;
c.主要载荷为“地球眼成像系统”相机(GIS),三镜消像散镜组,口径
1.1m,焦距13.3m,f/12;
d.无地面控制点时,卫星单景图像的水平定位精度5m(90%圆误差/CE90);立体图像的水平定位精度4m(90%圆误差),垂直定位精度6m(90%线性误差/LE90);
e.每天单景全色成像面积可达700,000k川,每天单景全色多光谱融合成像面积可达350,000km2;
f.目标重访周期为3天(最短1天);
g.设计寿命7年,燃料充足可达15年;
h.数据下传速率740Mbps(X-band)。
2.6快鸟-2卫星(QuickBird-2)
QuickBird-2卫星由美国DigitalGlobe公司于2001年10月18日发射,具有很高的地理定位精度。
a.轨道高度450km、倾角98°,太阳同步圆轨道,轨道周期93.4min,降交点地方时为上午10:
30;
b.450km标称轨道上全色分辨率达到0.61m,4谱段多光谱分辨率2.44m,幅宽16.5km;侧摆土25°(最大)时,全色分辨率0.72m,多光谱分辨率2.88m;
c.量化位数:
11bit
d.主要载荷为鲍尔高分辨率相机-60(BHRC-2000),三镜消像散镜组,口径0.6m,焦距8.8m;
e.一次过顶最大成像区域16.5kmX115km,每轨成像最大数据量为331Gbit;
f.重访周期:
1-6天(70cm分辨率,取决于纬度高低);
g.无控定位精度:
24m。
2.7世界观测卫星(WorldView-1/2)
Digitalglobe的新一代商业成像卫星系统由两颗(WorldView-1和WorldView-2)卫星组成。
WorldView-1于2007年9月18日发射后成为全球分辨率高、响应敏捷的商业成像卫星。
该卫星将运行在高度450公里、倾角980、周期93.4min的太阳同
步轨道上,平均重访周期为1.7天,星载大容量全色成像系统每天能够拍摄多达50万平方公里的0.5米分辨率全色图像,成像幅宽17.6公里,像元位深libit。
卫星还将具备现代化的地理定位精度能力(6.5m)和极佳的响应能力,能够快速
瞄准要拍摄的目标和有效地进行同轨立体成像。
WorldView-2于2009年10月9日发射,使Digitalglobe公司能够为世界各地的商业用户提供满足其需要的高性能图像产品。
星载多光谱遥感器不仅将具有4个业内标准谱段(红、绿、蓝、近红外),还将包括四个额外(海岸、黄、红边和近红外2)。
多样性的谱段将为用户提供进行精确变化检测和制图的能力,由于WorldView卫星对指令的响应速度更快,因此图像的最短周转时间(从下达成像指令到接收到图像所需的时间)仅为几个小时而不是几天。
WorldView-2具
体参数如下:
a.轨道高度770km、倾角97.8°,太阳同步圆轨道上,轨道周期100min,
降交点地方时为上午10:
30;
b.天底点全色分辨率为0.46m,多光谱分辨率1.84m,幅宽16.4km,像元位深11bit,重访时间优于1.1天;
c.主要载荷为WV-110相机,增加了8个多光谱谱段,三镜消像散镜组,光学口径1.1m,焦距13.3m,提供视场1.28°;
d.无地面控制点时图像定位精度可达到4.6〜10.7m;
e.一次过顶最大成像区域为65.6kmx110km,立体模式下为48kmx110km。
每轨成像最大数据量为524Gbit。
2.8下一代高分辨率陆地卫星
2010年8月,美国国家地理空间情报局(NGA)签署了价值73亿美元的增强视野合同(EnhaneedView)。
数字地球公司(DigitalGlobe)与地理眼公司
(GeoEye)分别获得38亿美元和35.5亿美元的合同,合同有效期10年,向NGA提供增强成像产品,包括研制和运行下一代高分辨率商业成像卫星Worldview-3
卫星和GeoEye-2卫星
2010年9月,DigitalGlobe公司与Ball公司和ITT公司签署合同建造Worldview-3卫星。
Worldview-3卫星可获取16波段多光谱高分辨率图像,分辨率0.3米。
2010年10月,GeoEye公司与洛克
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 国外 遥感 卫星 发展 现状