遥感技术导论-第八章-卫星遥感及其影像.ppt
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1、第八章 遥感的技术系统卫星遥感及其影像1、卫星遥感技术系统简介,第八章 遥感的技术系统卫星遥感及其影像1、卫星遥感技术系统简介,1)遥感测试系统,2)星载系统,3)地面控制-处理系统,卫星遥感技术系统大致包括:,从宏观来看,第八章 遥感的技术系统卫星遥感及其影像1、卫星遥感技术系统简介,1)遥感测试系统,主要为基础研究测试和应用研究工作服务,除星体、传感器、发射、通讯等方面外,还有四个方面的研究:(1)进行卫星和航空遥感的模拟试验;(2)实验遥感仪器设备的性能;(3)地物波普特性测试;(4)遥感图形的解译。,第八章 遥感的技术系统卫星遥感及其影像1、卫星遥感技术系统简介,2)星载系统是卫星要干
2、的核心部件,按照控制系统的指令进行工作,主要:(1)接收来自地面各种地物的电磁辐射信息;(2)同时收集各地面数据收集站发送的信息(3)然后将这两种信息再发回地面数据接收站。,星载系的组成:主要由平台服务系统和有效载荷两个系统组成,第八章 遥感的技术系统卫星遥感及其影像1、卫星遥感技术系统简介,平台服务系统主要由各种服务性仪器组成,以保障星体能在空间轨道上正常运行和准确工作。它们的主要任务是:(1)控制星体姿态;(2)与地面通讯联系和星上数据管理;(3)性体内各种仪器工作状态的监测;(4)电源供应。有效载荷系统包括探测器、传感器、摄影仪器和其它专用设备,如数据传输、空间环境监测和星上遥感装置,是
3、星体的主要组成部分。,第八章 遥感的技术系统卫星遥感及其影像1、卫星遥感技术系统简介,目前所使用的传感系统大致可分为:摄影类型扫描成像类型雷达城乡类型非图像类型,图3-2 单镜头分幅式摄影机构造示意图,图3-3 分幅式摄影成像示意图,第八章 遥感的技术系统卫星遥感及其影像1、卫星遥感技术系统简介,第八章 遥感的技术系统卫星遥感及其影像1、卫星遥感技术系统简介,3)数据处理与管理中心数据处理与管理中心简称数据资料中心,有时也叫数据处理机构它是资源卫星的数据管理系统,(1)担负把接收站记录的视频信号加工处理成粗制和精制两种图像产品的任务;(2)同时,还要对这些产品进行编目、制卡、编写资料简介等工作
4、,以便管理和提供使用。,Landsat系列卫星 1972年7月23日美国发射第一颗地球资源卫星ERTS-1;1975年发射ERTS-2,改名Landsat-2;1978年发射Landsat-3;1982年在Landsat1-3的基础上改进设计并发射Landsat-4;1984年发射Landsat-5;1993年发射Landsat-6卫星,上天后由于故障陨落;1999年发射Landsat-7。Landsat系列卫星的运行特点是近圆形、近极地、与太阳同步、可重复轨道等。目前,只有Landsat-5和Landsat-7仍在运转工作。,第八章 遥感的技术系统卫星遥感及其影像2、Landsat卫星及其影
5、像,一、Landsat数据陆地卫星Landsat,1972年发射第一颗,已连续31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700900 km;(3)运行周期为99103 min/圈;(4)轨道与太阳同步。,To be continued,Landsat轨道参数,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,Land
6、sat数据系列,SPOT系列卫星:由瑞典、比利时等国参加,由法国国家空间研究中心设计制造。1986年发射第一颗SPOT-1;1989年发射SPOT-2;1993年发射SPOT-3;1996年发射SPOT-4;SPOT系列卫星的轨道是太阳同步圆形近极地轨道,轨道高度832km、运行周期101.4min、轨道倾角98.7、重复周期26天(369圈)。,4.1.3 航天平台,第四章 遥感的技术系统遥感平台,1999年10月14日,我国第一颗地球资源遥感卫星资源一号卫星(又称中巴地球资源卫星,China-Brazil Earth Resource Satellite,CBERS)在太原卫星发射中心成功
7、发射。资源一号卫星的轨道是太阳同步极地轨道,高度778km,倾角98.5;运行周期100.26min;重复时间26天(373圈)。所携带的传感器最高空间分辨率是19.5m。,4.1.3 航天平台,第四章 遥感的技术系统遥感平台,海洋卫星主要用于观察海况,研究海面形态、海面温度、风场、海冰、大气含水量等。1978年6月26日美国发射了世界上第一颗海洋卫星Seasat 1。虽然这颗卫星因为电源故障只工作了105天,但却开创了海洋遥感和微波遥感的新阶段。由于海洋具有面积大、反射强、海水透明差异明显、海面特殊等特点,使得海洋遥感需要高空和空间平台、以微波为主,同时结合激光、声波等。主要的海洋卫星包括:
8、美国的Seasat 1、“雨云”7号(Nimbus-7)日本的海洋观测卫星MOS1 欧洲空间局的ERS系列 加拿大的雷达卫星RADARSAT,4.1.3 航天平台,第四章 遥感的技术系统遥感平台,第四章 遥感的技术系统传感器,图3-7 多光谱扫描仪扫描图解示意图,第四章 遥感的技术系统传感器,2 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。,To be continued,本节结束,返回,下一节,4 地球资源卫星数据(),一、Landsat数据 二、SPOT数
9、据 三、IKONOS数据 四、QUICKBIRD数据 五、CBERS数据 六、JERS数据 七、IRS数据,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,To be continued,4 地球资源卫星数据,二、SPOT数据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、
10、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。,SPOT传感器,BACK,SPOT卫星的轨道参数,To be conti
11、nued,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,SPOT13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,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0.480.71 m。,To be continued,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:/,结束,返回,五、CBERS数据特点数据来源:中巴
12、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,4 地球资源卫星数据,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
13、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,图像处理中心,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
14、谱段),其星下点分辨率为19.5m,高于TM;覆盖宽度为113 km。B1:0.450.52m,蓝。B2:0.520.59m,绿。B3:0.630.69m,红。B4:0.770.89m,近红外。B5:0.510.73m,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。B6:0.501.10m,蓝绿近红外,分辨率77.8 m。B7:1.551.75m,近红外相当于TM5,分辨率为77.8 m。B8:2.082.35m,近红外相当于TM7,分辨率为77.8 m。B9:10.412.5m,热红外相当于TM6,分
15、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。B10:0.630.69m,红,分辨率为256 m。B11:0.770.89m,近红外,分辨率为256 m。,To be continued,MSS的波谱段,To be continued,三、IKONOS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101 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
16、,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,4 地球资源卫星数据,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l3 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:0.150.90m而多光谱则相应于Landsat-TM的波段:MSI-1
17、 0.450.52m 蓝绿波段 MSI-2 0.520.60m 绿红波段 MSI-3 0.630.69m 红波段 MSI-4 0.760.90m 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13 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
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- 遥感技术 导论 第八 卫星 遥感 及其 影像
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