第五章 地球资源卫星数据(…)

一、遥感数据分辨率 二、 Landsat数据 三、 SPOT 数据 四、其他资源卫星数据 六、气象卫星数据 七、卫星遥感数据目视判读

• 以探测陆地资源为目的的卫星叫陆地资源卫星。

• 目前，主要的陆地资源卫星有：（ 1 ）美国陆地卫星

(Landsat) ；（ 2 ）法国陆地观测卫星

(SPOT) ；（ 3 ）欧空局地球资源卫星

(ERS) ；（ 4 ）俄罗斯钻石卫星

(ALMAZ) ；（ 5 ）日本地球资源卫星

(JERS) ；（ 6 ）印度遥感卫星 (IRS) ；（ 7 ）中 - 巴地球资源卫星

（ CBERS ）。

To be continued…

§1 遥感数据的分辨率图像的空间分辨率：指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或地面物体能分辨的最小单元。波谱分辨率：传感器能分辨的最小波长间隔。间隔越小，波谱分辨率越高。

遥感数据类型 分辨率 /m 应用IKONOS 1 城市规划、土地管理

SPOT-HRV1-3 20 宏观规划、国土资源SPOT-HRV

Pan10 立体量测

ETM1-5 ， 7 30 陆地资源调查To be continued…

遥感数据类型 分辨率 /m 应用ETM6 60 地面热性质调查

ETM Pan 15 规划、管理Landsat-MSS4-

780 陆地资源调查

Radarsat-SAR 1

Seasat-VIR 20 海洋调查Seasat-SAR 10 海洋调查JERS-VNR 30

JERS-SWIR 60

NOAA-AVHRR 15

遥感数据的分辨率

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• Landsat 陆地卫星， 1972 年发射第一颗，已连续 41年为人类提供陆地卫星图像，共发射了 7 颗，产品主要有 MSS,TM,ETM ，属于中高度、长寿命的卫星。陆地卫星的运行特点：

（ 1 ）近极地、近圆形的轨道； （ 2 ）轨道高度为 700 ～ 900 km ； （ 3 ）运行周期为 99 ～ 103 min/ 圈； （ 4 ）轨道与太阳同步。

To be continued…

§2 Landsat 数据

Landsat 轨道参数卫星编号

项目 1,2,3 4,5,7

轨道高度 轨道倾角 运行周期 扫描宽度 重复周期

918 km 99.125 °

103 min/圈 185 km

18 d

705 km 98.2 º

98.9 min/圈 185 km

16 d

To be continued…

Landsat 卫星的传感器(1) MSS ：多光谱扫描仪， 5 个波段。(2) TM ：主题绘图仪， 7 个波段。(3) ETM+ ：增强主题绘图仪， 8 个

波段。

To be continued…

Landsat 数据系列卫星名称 发射日期 遥感数据Landsat

-11972.7.2

3MSS4,MSS5,MSS6,MSS7

Landsat-2

1975.1.22

MSS 和 RBV1,RBV2,RBV3

Landsat-3

1978.3.5 MSS 和 RBV

Landsat-4

1982.7.16

MSS

Landsat-5

1984.3.1 MSS 和 TM

Landsat-6

1993.10.5

TM

Landsat-7

1999.4.15

ETM

To be continued…

MSS 的波谱段通道号 光谱段颜色 波长范围/μ m

MSS4 绿 0.5～0.6

MSS5 红 0.6～0.7

MSS6 红～近红外 0.7～0.8

MSS7 近红外 0.8～1.1

MSS8 远红外 10.4～12.6

To be continued…

TM 数据 (…) 的波谱段

TM1 0.45~0.52μm 蓝绿波段 TM2 0.52~0.60μm 绿红波段 TM3 0.63~0.69μm 红波段 TM4 0.76~0.90μm 近红外波段 TM5 1.55~1.75μm 近红外波段 TM6 10.4~12.5μm 热红外波段 TM7 2.08~2.35μm 近红外波段

TM 数据是第二代多光谱段光学——机械扫描仪，是在 MSS 基础上改进和发展而成的一种遥感器。 TM 采取双向扫描，提高了扫描效率，缩短了停顿时间，并提高了检测器的接收灵敏度。

To be continued…

ETM 数据 (…) 的波谱段

ETM1 0.45~0.52μm 蓝绿波段 ETM2 0.52~0.60μm 绿红波段 ETM3 0.63~0.69μm 红波段 ETM4 0.76~0.90μm 近红外波段 ETM5 1.55~1.75μm 近红外波段 ETM6 10.4~12.5μm 热红外波段 ETM7 2.08~2.35μm 近红外波段

ETM8 （ PAN

）0.52~0.90 μm 可见光—近红外

ETM 数据是第三代推帚式扫描仪，是在 TM 基础上改进和发展而成的一种遥感器。

To be continued…

Landsat 参考网站 教学活动：上网查资料，了解 Landsat

卫星的最新动态。• http://geo.arc.nasa.gov• http://landsat.gsfc.nasa.gov/• http://landsat7.usgs.gov/ • http://landsat.gsfc.nasa.gov/ • http://www.landsat.org/ • http://www.gsfc.nasa.gov/

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MSS 数据获取原理图

MSS数据是一种多光谱段光学—机械扫描仪所获得的遥感数据。

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TM 数据获取的传感器

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• 1978 年起，以法国为主，联合比利时、瑞典等欧共体某些国家，设计、研制了一颗名为“地球观测实验系统” (SPOT) 的卫星，也叫做“地球观测实验卫星”。

SPOT1 ， 1986 年 2 月发射，至今还在运行。 SPOT2 ， 1990 年 1 月发射，至今还在运行。 SPOT3 ， 1993 年 9 月发射， 1997 年 11 月 14 日停

止运行。 SPOT4 ， 1998 年 3 月发射，至今还在运行。 SPOT5, 2002 年 5 月 4 日凌晨当地时间 1 时 31 分，

在法属圭亚那卫星发射中心由阿里亚娜 4 号火箭运载成功发射。中等高度（ 832 km) 圆形近极地太阳同步轨道。

主要成像系统 : 高分辨率可见光扫描仪（ HRV ， HRG ），VEGETATION ， HRS 。

To be continued…

§3 SPOT 数据

SPOT 卫星的轨道参数标称轨道高度 832 km

轨道倾角 98.7°

运行一圈的周期 101.46 min

日绕总圈数 14.19 圈重复周期 26 d

降交点地方太阳时 10:30(±15min)

HRV 地面扫描宽度 60 km

舷向每行像元数 3 000/6 000 个

To be continued…

SPOT 卫星的运行

To be continued…

轨道

HRV 装备

SPOT 卫星群的组合

To be continued…

SPOT 的 HRV 波谱段

光谱段 光谱特性 分辨率 0.50~0.59 μm 绿 20 m

0.61~0.68 μm 红 20 m

0.79~0.89 μm 近红外 20 m

0.51~0.73 μm 绿—红全波段

10 m

SPOT1~3 号卫星上携带两台 HRV 传感器。（示图） (HRV 数据采集原理）

To be continued…

SPOT 的 HRG 、 HRS 波谱段

光谱段 / μm 光谱特性 分辨率 /m

0.50~0.58 绿 20

0.61~0.67 红 20

0.78~0.89 近红外 20

0.49~0.715 绿 ~ 红全波段

5 SPOT5 卫星上 HRG （高分辨率几何装置）与 HRV 基本相同。 HRS 是 SPOT5 特有的一个高分辨率立体成像装置，工作波段 0.48 ～ 0.71 μm 。

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SPOT 参考网站 教学活动：上网查资料，了解SPOT 卫星的最新动态。http://www.spotimage.com.cn

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HRV 数据采集原理

HRV 是推帚式扫描仪。探测元件为 4 根平行的 CCD 线列，每根探测一个波段，每线含 3 000（ HRV1 ～ 3 ）或 6 000 （ PAN 波段）个 CCD 元件。

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SPOT 传感器

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第四节 其他地球资源卫星数据 IKONOS 数据QUICKBIRD 数据CBERS 数据JERS 数据IRS 数据

• 自从 l994 年 3 月 lO 日美国克林顿政府颁布关于商业遥感数据销售新政策以来，解禁了过去不准 10~1 m 级分辨率图像商业销售，使得高分辨率卫星遥感成像系统迅速发展起来。 美国空间成像公司 (Space-Imaging) 的 IKONOS 卫星是最早获得许可之一。经过 5 年的努力，于 1999 年9 月 24 日空间成像公司率先将 IKONOS-2 高分辨率( 全色 1 m ，多光谱 4 m) 卫星，由加州瓦登伯格空军基地发射升空。

To be continued…

一、 IKONOS 数据

具有太阳同步轨道，倾角为 98.1° 。设计高度681km(赤道上 ) ，轨道周期为 98.3 min ，下降角在上午 10:30 ，重复周期 l ～ 3 d 。携带一个全色 1 m 分辨率传感器和一个四波段 4 m 分辨率的多光谱传感器。 传感器由三个 CCD阵列构成三线阵推扫成像系统。

IKONOS 数据

To be continued…

IKONOS 光谱段全色光谱响应范围：

0.15 ～ 0.90μm而多光谱则相应于 Landsat-TM 的波段： MSI-1 0.45 ～ 0.52μm 蓝绿波段 MSI-2 0.52 ～ 0.60μm 绿红波段 MSI-3 0.63 ～ 0.69μm 红波段 MSI-4 0.76 ～ 0.90μm 近红外波段

To be continued…

IKONOS 数据特点数据来源：美国 IKONOS 卫星太阳同步轨道，重复周期 1~3 d传感器 (…)IKONOS影像获取模式 (…)MTF补偿 (…)星历与姿态量测 (…)IKONOS 图像产品

IKONOS 的传感器包括一个全色 1m 分辨率传感器和一个四波段 4m 分辨率的多光谱传感器。 IKONOS 传感器是三线阵 CCD 推帚式成像，因此在正常模式下，它可取得正视、后视和前视推扫成像。

IKONOS 图像可以实现模量传递函数 (MTF) 的补偿，为此卫星的传感器设计了进行 MTF 的测量。有了这些测量值，可以对因光学和检测器等引起的像质模糊进行补偿。 IKONOS 卫星内设有 GPS 天线，接收的信号被记录下来，经过处理可以提供每个图像的星历参数；传感器系统设计有三轴稳定装置和量测装置，以获得相应姿态数据。

To be continued…

IKONOS 卫星的外形

To be continued…

IKONOS 卫星图像

To be continued…

IKONOS 图像

地区：上海浦东

分辨率： 1 m

采集时间： 2000年 3月 26日

To be continued…

IKONOS 参考网站教学活动：上网查资料，了解 IKONOS卫星最新动态。http//www.geoeye.com http//www.geoview.com.cn

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• 美国 DigitalGlobe 公司的高分辨率商业卫星，于2001 年 10 月 18 日在美国发射成功。卫星轨道高度 450 km, 倾角 98°, 卫星重访周期 1 ～6 d （与纬度有关）。QuickBird 图像，目前是世界上分辨率最高的遥感数据，为 0.61 m ，幅宽 16.5 km 。可应用于制图、城市详细规划、环境管理、农业评估。

To be continued…

二、 QuickBird 数据

QuickBird 数据的光谱段数据类型 波段范围 / μm 分辨率 /

m

多波段

蓝： 0.45~0.52 2.44

绿： 0.52~0.60 2.44

红： 0.63~0.69 2.44

近红外： 0.76~0.90 2.44

全 波 段 0.45~0.90 0.61 Quickbird 传感器为推扫式成像扫描仪

To be continued…

QuickBird 传感器结构图

To be continued…

QuickBird 影像图

To be continued…

多光谱影像分辨率 2.8m

QuickBird 影像图

华盛顿纪念

碑

To be continued…

quikbird

To be continued…

QuickBird 数据参考网站教学活动：上网查资料，了解QuickBird 卫星的最新动态。

Http://www.bsei.com.cn (天目创新）

Http://www.digitalglobe.com

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数据来源：中巴地球资源卫星。太阳同步极地轨道。 传感器 (…) ：

CBERS具有三台成像传感器：高分辨率 CCD 像机 (CCD) 、红外多谱段扫描仪 (IR-MSS) 、广角成像仪 (WFI) 。

To be continued…

三、 CBERS 数据

CBERS 数据CBERS 计划是中国和巴西为研制遥感卫星合作进行的一项计划。 CBERS采用太阳同步极轨道。轨道高度 778 km 轨道，倾角是 98.5° 。每天绕地球飞行 14 圈。卫星穿越赤道时当地时间总是上午 10:30 ，这样可以在不同的天数里为卫星提供相同的成像光照条件。卫星重访地球上相同地点的周期为 26天。

To be continued…

于 1997 年 10 月发射 CBERS-l ； 1999 年 10 月发射CBERS-2 。卫星设计寿命为 2 年。三台成像传感器为：广角成像仪 (WFI) 、高分辨率CCD 像机 (CCD) 、红外多谱段扫描仪 (IR-MSS) 。以不同的地面分辨率覆盖观测区域： WFI 的分辨率可达 256m ， IR-MSS 可达 78m 和 156m ， CCD 为19.5m 。

CBERS 数据

To be continued…

CBERS 卫星传感器

To be continued…

CBERS 卫星系统

To be continued…

数据权限平台（ DCP ）

监控站

CBERS 卫星

数据接收站

测控中心

图象处理中心

任务中心

CBERS 的 CCD 光谱段 高分辨率 CCD 像机具有与陆地卫星的 TM 类似的几个

谱段 (5 个谱段 ) ，其星下点分辨率为 19.5m ，高于TM ；覆盖宽度为 113 km 。

B1:0.45 ～ 0.52μm ，蓝。 B2:0.52 ～ 0.59μm ，绿。 B3:0.63 ～ 0.69μm ，红。 B4:0.77 ～ 0.89μm ，近红外。 B5:0.51 ～ 0.73μm ，全波段。

To be continued…

CBERS 的 IRMSS 光谱段 红外多光谱扫描仪 IRMSS(4 个谱段 ) ，覆盖宽度为119.5 km 。

B6:0.50 ～ 1.10μm ，蓝绿～近红外 , 分辨率77.8 m 。

B7:1.55 ～ 1.75μm ，近红外相当于 TM5, 分辨率为 77.8 m 。

B8:2.08 ～ 2.35μm ，近红外相当于 TM7, 分辨率为 77.8 m 。

B9:10.4 ～ 12.5μm ，热红外相当于 TM6, 分辨率为 156 m 。

To be continued…

CBERS 的 WFI 光谱段 广角成像仪 WFI(2 个谱段 ) ，覆盖宽度 890 km 。

B10:0.63 ～ 0.69μm ，红 , 分辨率 256 m 。 B11:0.77 ～ 0.89μm ，近红外 , 分辨率 256 m 。

To be continued…

教学活动： 上网查资料，了解 CBERS 卫星的最新

动态。 http://www.rsgs.ac.cn( 中国地

面站）结束

CBERS 参考网站

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数据来源：日本地球资源卫星。近圆形、近极地、太阳同步、中等高度轨道。是一颗将光学传感器和合成孔径雷达系统置于同一平台上的卫星，主要用途是观测地球陆域，进行地学研究等。共有 3台遥感器：可见光近红外辐射计（ VNR ）、短波红外辐射（ SWIR ）、合成孔径雷达（ SAR ）。

To be continued…

四、 JERS 数据

JERS-1 SAR 传感器• 合成孔径雷达 (SAR) SAR 是一套多波束合成孔径雷达，工作频率为 5.3 GHz ，属 C频段， HH 极化。SAR 扫描左侧地面。 它有 5种工作模式， 5 种模式的照射带分别为： 500km, 300 km, 200 km, 300 km 与500km ， 800km 。

地面分辨率分别为28m×25 m ， 28m×25 m ，9 m×l0 m ， 30 m×35 m 与55 m×32 m ， 28m×31m 。

To be continued…

JERS Image地点：美国内华达州JERS 图像

To be continued…

JERS 数据参考网站http://www.eorc.nasda.go.jp/

http://www.eoc.nasda.go.jp/http://www.jers-web.net/ http://www.jers-web.com/ http://www.ersdac.or.jp/http://southport.jpl.nasa.gov/

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数据来源：印度遥感卫星 1 号。太阳同步极地轨道。该卫星载有三种传感器：全色像机（ PAN ）（…）线性成像自扫描仪（ LISS ）（…）广域传感器（ WiFS ）（…）

PAN 数据运用 CCD 推扫描方式成像，地面分辨率高达 5.8m ，带宽

70km ，光谱范围 0.5～ 0.75μm ，具有立体成像能力和可在 5 天内重复拍摄同一地区。运用其资料可以建立详细的数字化制图数据和数字高程模型（ DEM ）。 LISS 数据在可见光和近红外谱段的地面分辨率为 23.5m ，在短波红外谱段的分辨率为 70m ，带宽 141km ，有利于研究农作物含水成分和估算叶冠指数，并能在更小的面积上更精确地区分植被，也能提高专题数据的测绘精度。

WiFS 数据是双谱段像机，用于动态监测与自然资源管理。两个波谱段是可见光与近红外，地面分辨率为 188.3m ，带宽 810km 。它特别有利于自然资源监测和动态现象（洪水、干旱、森林火灾等）监测，也可用于农作物长势、种植分类、轮种、收割等方面的观察。

To be continued…

五、 IRS 数据及特点

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下一节

IRS 图像

§5 气象卫星数据 (…) 气象卫星是广泛应用于国民经济领域和军事领域的一种卫星，是太空中的自动化高级气象站。它能连续、快速、大面积地探测全球大气变化情况。

NOAA 卫星系列（美国） GMS 气象卫星系列（日本） FY 气象卫星系列（中国）

To be continued…

NOAA 卫星数据来源：美国气象卫星。近圆形太阳同步轨道。卫星携带的环境监测遥感器主要有改进型甚高分辨率辐射计 (AVHRR) 和泰罗斯业务垂直观测系统 (TOVS) 。NOAA 图像。参考网站 :

http://www.saa.noaa.gov/ http://www.goes.noaa.gov/

To be continued…

GMS气象卫星数据来源：日本葵花气象卫星。 地球卫星同步轨道。星上载有可见光 - 红外自旋扫描辐射计 ( 成像 ) 和空间环境监测仪。可提供：全景圆形图像、日本邻区局部放大图像、分割圆形为 7扇形图像，极地立体投影图像、墨卡托投影图像。各种图像均有可见光、红外及等温、分层等图像。GSM 图像。

To be continued…

FY气象卫星数据来源：中国风云气象卫星。近极地太阳同步轨道。 卫星上主要的遥感器是两台甚高分辨率扫描辐射计(AVHRR) , 每台有 5 个通道，各通道的波长范围分别是： AVHRR1 ： 0.58 ～ 0.68μm ，绿～红 AVHRR2 ： 0.725 ～ l. lμm ， 近红外 AVHRR3 ： 0.48 ～ 0.53μm ，蓝～绿 AVHRR4 ： 0.53 ～ 0.68μm ，绿～红 AVHRR5 ： 10.5 ～ 12.5μm ，热红外

• AVHRR1 和 2 可获取白天云图及地表图像； AVHRR3 和4 可获取海洋水色和陆表图像； AVHRR5 可获取昼夜云图、海温和地表温度 。 To be continued…

FY气象卫星的用途 （ 1 ）可连续对我国及周边地区的天气进行实时监测，较大地提高了对影响我国的各种尺度的天气系统的监测能力，所获云图资料可填补我国西部和西亚、印度洋上的大范围气象资料的空白。

（ 2 ）可连续监测天气变化。 （ 3 ）其视野更广，可覆盖以我国为中心的约 1亿

km2 的地球表面，即亚洲、大洋洲及非洲和欧洲的一部分。观测和提供这一区域内的云图、温度、水气、风场等气象动态，为进行中长期天气预报和灾害预报起重要作用。

To be continued…

FY气象卫星的数据特点FY-l-A 的 AVHRR 数据与美国 NOAA 卫星的 AVHRR很相似，可互相切换工作，互为备份。FY-1两卫星的实时传输采用与 NOAA 卫星兼容的体制，有高分辨率图像传输 (HRPT) 和 4 km 分辨率的自动图像传输 (APT)两种。

FY 图像 (4幅） 参考网站： http://www.gmss.com.cn/( 气象卫星接收中

心 ) http://nsmc.cma.gov.cn/( 中国国家气象局 )本节结束 下一章本章结束 返回

推帚式扫描仪工作原理图

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ETM 传感器的构造

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1. 主框架2. 太阳阴影孔隙3. 扫描镜4. 初扫描镜5. 次扫描镜6. 主焦平面7. 混合预放大器8. 校正梭9. 黑体10. 后置光学装

置11. 辐射冷却器12. 电路板装置13. 对地遮蔽

14. 电子调制解调器15. 电源供应16. 热控制窗17. 全孔径校正装置

ETM 的组成

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辐射冷却器

Y方向速度

反射镜和探测器

太阳阴影

设备孔

来自地面辐射

全孔径校正门

电子设备

像底点热辐射门

Landsat 卫星的 TM 传感器

BACK

冷却门

全孔径校正器

对地传感器装配

像底点

换向 X 波段天线

S 波段天线 Y方向速度

太阳板阵列

粗太阳敏感器设备孔

CARTERRA ＴＭ Geo （地理的、全色和多光谱）：经过投影和地理改正，没有进行 DEM 改正，图像精度 50 m ，适合于快速浏览和分析应用。CARTERRA ＴＭ Reference:该产品应用 DEM 进行了纠正，但精度较低，约 25 m ，适合于大区域制图、 GIS底图、区域规划、区域环境监测、自然灾害评估等。CARTERRA ＴＭ Precision(精确、全色 ): 使用地面控制点和 DEM进行正射纠正，是精确图像，精度为 4 m ，能满足美国 1:4 800测图要求。该产品主要提供美国州和地方政府的项目工程使用，国家基础地图的测图，地籍测量，城市规划和设计， GIS 数据更新，选址等。CARTERRA ＴＭ Precision(精确、全色、向用户提供 DEM): 与前一产品基本相同，只是美国境外用户需要提供地面控制点和 DEM数据进行正射纠正处理。

IKONOS 图像产品

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多通道微波扫描辐射计 (SNMR)

SNMR 是一种被动式成像微波遥感器。有5 个微波通道，波长分别为 0.81lcm ， 1.43cm ， 1.67cm ， 2.81cm ，4.54cm 。空间分辨率为 22 ～ 100 km ，扫描带宽 600 km ，辐射分辨率达零点几 K(K 是绝对温度的单位 ) ；有云时测温精度为 ±2K ，测风精度为 ±2 m／ s 。

BACK

可见光 - 红外辐射计 (VIR)

VIR 有两个通道： 0.52 ～ 0.73μm 和10.5 ～ 12.5μm 。 VIR 可获得可见光和热红外影像，可测海水温度等。空间分辨率为 2 ～5km ，带宽 1900km 。

BACK

多谱段电子自扫描辐射计 (MESSR)

MESSR 数据是由 CCD构成的自扫描推帚式多谱段扫描仪，简称 CCD 像机．其地面分辨率为 50m ，可获立体图像。舷向总探测带宽为186 km(两台 MESSR综合起来的总带宽 ) 。

BACK

可见光 - 热红外辐射计 (VTIR)

VTIR 数据有一个可见光谱段和 3 个热红外谱段，其用途是监测海洋水色和海洋表面温度。地面分辨率为 900 m( 可见光 ) 或 2 700 m ，地面扫描带的宽度为 1 500 km 。

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微波辐射计 (MSR)

MSR 是工作在 K频段的双频微波辐射计，主要用于水蒸气量、冰量、雪量、雨量、气温、锋面、油污等的观察。 MOMO-1应用于陆地遥感时，其性能优于陆地卫星的 MSS 。

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ETM 传感器ETM传感器结构图

冷却门

全孔径校正器

对地传感器装配

像底点换向 X 波段天线

S 波段天线

Y方向速度

太阳板阵列

粗太阳敏感器设备孔

AVHRR 数据的波段及主要应用

通道 波段范围 /μm

谱段性质 主要应用 （ 1.1 km 分辨率）

AVHRR-1 0.58 ～0.68

黄～红 天气预报、云边景图、冰雪探测

AVHRR-2 0.725 ～1.10

红 ～ 近 红外短波

水体、冰雪、植被、草场、农作物评价

AVHRR-3 3.55 ～3.95

中红外 海面温度、水陆分界、森林火灾、夜间云覆盖

AVHRR-4 10.30 ～11.30

远红外海面温度、云量、土壤湿度

AVHRR-5 11.50 ～12.50

远红外

BACK

MOS 传感器结构图

To be continued…

成像光谱仪原理

入口光学镜 校正灯 平行光管光学镜产生

成像

焦平面

校正灯入口孔

MOS 传感器结构图

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调制光电扫描仪 MOS-IRS

光谱仪

行摄像机

光谱仪

固定安置构件

步进马达太阳校正反射板

校正元件

合成孔径雷达 (SAR) SAR 是一套多波束合成孔径雷达，工作频

率为 5.3 GHz ，属 C频段， HH 极化。 SAR 扫描左侧地面。它有 5 种工作模式， 5 种模式的照射带分别为： 500km ， 300km ， 200km ， 300km 与500km ， 800km 。

地面分辨率分别为 28 m×25 m ， 28 m×25m ， 9m×l0m ， 30m×35m 与 55m×32m ，28m×31m 。

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RADARSAT 多谱段扫描仪 RADARSAT 多谱段扫描仪是多线列式遥感

器，有 4 个谱段 (O.45 ～ O.50μm ， O.52 ～0.59μm ， O.62 ～ O.68μm ， 0.84μm ～O.88μm) ，地面覆盖宽度为 417km ，地面分辨率为 30 m 。

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散射计 散射计用于测量海洋表面风速、风向。测量风带精度约 ±10％，风向精度 20° ，覆盖地面 1 200 km 。雷达卫星应用于农业、海洋、冰雪、水文、资源管理、渔业、航海业、环境监测、北极和近海勘测等。

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高分辨率辐射计 (AVHRR) AVHRR 是旋转平面镜式光学机械扫描仪 。AVHRR 有 5 个谱段 ( 0.58 ～ 0.68 μm ， 0.725 ～ 1.1 μm ， 3.55 ～ 3． 93 μm ， 10.3 ～ 11.3μm ， 11.5 ～ 12.5μm) ，地面宽度 300km ，地面分辨率 1 300 m 。 白天可提供云覆盖和冰雪覆盖图像，夜晚可提供云覆盖和海面温度等的图像。它的直读高分辨率图像传输 (HRPT) 有 1.1km 的星下点分辨率；自动图像传输(APT) 有 4 km 的无畸变分辨率。 由两颗 NOAA 卫星组成的双星系统，利用 AVHRR ，每天可对同一地区获得 4次观测数据 。除了在气象领域可应用外， AVHRR 数据还能广泛用于非气象领域，如海洋油污染监测，探测火山喷发，测定森林火灾和田野禾草燃烧位置，测定海洋涌流，探测植被生活力，确定蝗虫孽生地范围，农作物监测与作物估产，探测湖面水位变化等 。AVHRR 数据的波段及主要应用 。

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NOAA-14 图像

广州

To be continued…

NOAA-16 图像NOAA-16 日期 : 2003年 05月

11 日时间 : 04:59:14

(UTC) （ UTC指国际标准时

间或格林尼治时间）

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NOAA-17NOAA-17 日期 : 2003 年 5 年

11 日 时间 : 01:49:15

(UTC) （ UTC 指国际标准时

间或格林尼治时间）

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NOAA-17NOAA-17 日期 : 2003 年 5 月

11 日 时间 : 00:09:45

(UTC) （ UTC 指国际标准时

间或格林尼治时间）

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NOAA AVHRR image时间： 2003 年

1 月18 日地点：堪培拉NOAA AVHRR

图像图像反映火灾的发生和痕迹。

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GMS 图像

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FY-1D 图像

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FY-1D 图像

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FY-1D 图像

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FY-1D 图像

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红外扫描仪的数据采集原理

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雷 达

• 雷达（ Radar ）意为无线电测距和定位。其工作波段都在微波范围 ,少数也利用其他波段。

• 按照雷达的工作方式可分为：成像雷达和非成像雷达。成像雷达中又可分为真实孔径侧视雷达和合成孔径侧视雷达。

• 雷达是由发射机通过天线在很短的时间内，向目标地物发射一束很窄的大功率电磁波脉冲，然后用同一天线接收目标地物反射的回波信号而进行显示的一种传感器。

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侧视雷达

• 侧视雷达的天线与遥感平台的运动方向形成角度，朝向一侧或两侧倾斜安装，向侧下发射微波，接收回波信号（包括振幅、位相、极化）。

• 侧视雷达工作原理（参考《遥感导论》教材 P.75 图 3.21) 。

• 侧视雷达的分辨率可分为：距离分辨率（垂直于飞行的方向）和方位分辨率（平行于飞行的方向）。

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• 合成孔径侧视雷达是利用遥感平台的前进运动，将一个小孔径的天线安装在平台的侧方，以代替大孔径的天线，提高方位分辨率的雷达。

• 遥感平台在匀速前进运动中，以一定的时间间隔发射一个脉冲信号，天线在不同的位置上接收回波信号，并记录和储存下来。

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合成孔径侧视雷达

一、 Landsat 卫星图像特征光谱特性：由于各种地物组成的物质成分、结构、理化性质的差异，导致不同的地物对电磁波的反射存在着差异，并且致使地物的热辐射性质也不完全相同。同一地物在不同的波谱段，其反射的电磁波与热辐射也有差异。反映在图像上为：相同地物在不同波谱段的图像上色调会不同。这叫做地物的光谱效应。MSS 的光谱效应。

MSS4 ： 0.5~0.6μm ，对水体有一定的透视能力，能判读出水下地形。

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§7 卫星数据的判读

MSS5 ： 0.6~0.7μm ，对水体有一定的透视能力，对海水中的泥沙流、河流中的悬浮物有明显的反映；能区分死树和活树，活树色调较深。

MSS6 ： 0.7~0.8μm ，水体为暗色，对地物的湿度有明显反映；能反映植物的健康状况。

MSS7 ： 0.8~1.1μm ，与 MSS6相似，但水体更黑，湿地色调更黑；能明显区分植物的健康状况。

MSS8 ： 10.4~12.6μm ，反映地物的热辐射性质。地表温度高，热辐射就强，色调就浅。

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TM 的光谱效应TM1对水体有较强的透视能力。TM2-TM4 与 MSS4-MSS6相似。TM5 ， TM7 属于近红外波段，对岩石有明显的区分能力，对植物也有明显的反映，属于反射峰值。TM6 与 MSS8相同。

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卫星数据的产品类型卫星图像资料磁带资料光盘资料磁盘资料

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二、水体判读水体在卫星图像上要较其他地物容易判读。尤其在近红外波段的影像上，由于水体对近红外的强烈吸收，水体为黑色，与周围地物的界限很清楚。湖、河、海以其外部形态，很容易区别。水中的泥沙含量等状况，在可见光短波影像上有显示。一般水浅或含沙量大的色调浅。水体明显易判的特点，常作为其他地物定点定位的标志。

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三、地貌的判读地貌在卫星图像判读时是较为直观的要素。卫星图像的比例尺小，能反映大的地貌形态特征，如平原、山地、丘陵。能判读主要的地貌类型及范围，如风沙地貌、黄土地貌、冰川地貌、火山地貌、流水地貌等。

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四、植被的判读卫星图像上，植被是群体的特征，不能反映个体的形态，只能判读出植被的类型、生长状况、分布范围。植被类型的判读要依据纹理结构和色调，并要有该地植物群落组成和植被分类图等资料，要经过实地调查和验证。植被的判读一般要用多波段合成的图像，如标准假彩色合成图像。在该图像上植被为红色。

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五、城镇与道路的判读城镇的光谱是建筑物和水泥下垫面的综合反映，与周围环境的反差较大，能判读出城镇的外形和面积。城镇的内部结构的判读，取决于图像的分辨率。道路呈长条状，故提高了分辨率，一般能判读出形态和长度，区分道路的等级。

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六、土地覆盖与土地利用的判读土地覆盖与土地利用的含义大同小异。图像反映出来的是地表覆盖状况，该状况的类型根据土地分类标准而定。我国土地分类：一级大类统一，二级各地确定。一级类型：耕地—林地—草地—园地—居住用地—工矿用地—交通用地—水域—特殊用地—难利用地。

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实习四 卫星图像判读实习内容：利用 ENVI软件，标准假彩色 TM 上海图像，并以上海行政图裁剪出上海疆域影像。

判读上海幅标准假彩色合成图像，判读出水体、城镇居民地、主要道路、绿地、农田等，用 ENVI软件分层解译出各地物类型。

对比地区的地图，判读出水体、居民地、道路、绿地等的名称和属性。

编写简单的解译报告，说明图幅的简单状况。

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