卫星与遥感技术

1957年，第一颗人造卫星升空，标志着人类进入了太空时代。1968年，美国阿波罗—8宇宙飞行器发送回了第一个地球影像，从此，人类开始以全新的视角来重新认识自己赖以生存的地球。基于军事方面的考虑，各主要航天大国相继研制出各种以对地观测为目的的遥感卫星，并逐步向商用化转移。随着计算机技术、光电技术和航天技术的不断发展，卫星遥感技术正在进入一个能快速、及时提供多种对地观测海量数据的新阶段及应用研究的新领域。
　　
一、国外主要遥感卫星


　　1.美国资源卫星


　　美国于1961年发射了第一颗试验型极轨气象卫星，到70年代，在气象卫星的基础上研制发射了第一代试验型地球资源卫星(陆地—1、2、3)。这三颗卫星上装有返束光导摄像机和多光谱扫描仪MSS，分别有3个和4个谱段，分辨率为80m。各国从卫星上接收了约45万幅遥感图像。


　　80年代，美国分别发射了第二代试验型地球资源卫星(陆地—4、5)。卫星在技术上有了较大


改进，平台采用新设计的多任务模块，增加了新型的专题绘图仪TM，可通过中继卫星传送数据。TM的波谱范围比MSS大，每个波段范围较窄，因而波谱分辨率比MSS图像高，其地面分辨率为30m(TM6的地面分辨率只有120m)。陆地—5卫星是1984年发射的，现仍在运行。


　　90年代，美国又分别发射了第三代资源卫星(陆地—6，7)。陆地—6卫星是1993年发射的，因未能进入轨道而失败。由于克林顿政府的支持，1999年发射了陆地—7卫星，以保持地球图像、全球变化的长期连续监测。该卫星装备了一台增强型专题绘图仪ETM+，该设备增加了一个15m分辨率的全色波段，热红外信道的空间分辨率也提高了一倍，达到60m。美国资源卫星每景影像对应的实际地面面积均为185km×185km，16天即可覆盖全球一次。


　　2.法国遥感卫星


　　继1986年以来，法国先后发射了斯波特—１、2、3、4对地观测卫星。斯波特—1、2、3采用832km高度的太阳同步轨道，轨道重复周期为26天。卫星上装有两台高分辨率可见光相机(HRV)，可获取10m分辨率的全遥感图像以及20m分辨率的三谱段遥感图像。这些相机有侧视观测能力，可横向摆动27°，卫星还能进行立体观测。斯波特—4卫星遥感器增加了新的中红外谱段，可用于估测植物水分，增强对植物的分类识别能力，并有助于冰雪探测。该卫星还装载了一个植被仪，可连续监测植被情况。斯波特—5是新一代遥感卫星，其分辨率更高，即将向全世界提供服务。


　　3.加拿大雷达卫星—1


　　加拿大雷达卫星—1于1995年发射，它标志着卫星微波遥感技术的重大进展。雷达卫星—1除了有一个地面卫星数据接收站外，卫星上还载有磁带记录器，可覆盖全球。该星为地面分辨率、成像行宽和波束入射角提供了更宽的选择范围。除陆地及海洋应用外，其重要任务一是对南极大陆提供第一个完全的高分辨率卫星覆盖，二是对全球产生多次卫星覆盖。


　　4.“奋进”号航天飞机


　　美国国家航空航天局(NASA)的“奋进”号航天飞机于今年2月发射成功。该飞机上装有一个X波段合成孔径雷达和一个C波段梭动成像雷达。其中一个雷达上装有一根碳纤维复合材料制成的60m长的波段天线，天线伸向机身外，与另一雷达构成一个视角。两个雷达从不同位置聚焦到地面，即航天飞机雷达地形测绘可获取地球的立体影像。


　　5.依科诺斯


　　依科诺斯卫星是美国Spaceimage公司于1999年9月发射的高分辨率商用卫星，卫星飞行高度680km，每天绕地球14圈，星上装有柯达公司制造的数字相机。相机的扫描宽度为11km，可采集1m分辨率的黑白影像和4m分辨率的多波段(红、绿、蓝、近红外)影像。由于其分辨率高、覆盖周期短，故在军事和民用方面均有重要用途。


二、我国遥感卫星


　　
　　中国和巴西联合研制的中巴地球资源卫星即资源一号卫星，于1999年10月14日发射成功。


经过在轨测试后转入应用运行阶段。由北京、广州和乌鲁木齐三个地面接收站接收该卫星获取的我国境内的遥感数据。所接收影像的地面分辨率分别有19.5m、78m、256m等三种。资源二号卫星现已在轨运行，这将会为我国遥感事业的发展以及在国民生活中的应用提供地面分辨率更高的卫星影像。


国家基础地理信息中心 朱武比

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