利用卫星遥感监测城市土地资源（大全）

第一篇：利用卫星遥感监测城市土地资源（大全）

利用卫星遥感监测城市土地资源

2007-11-12 | 作者： 天津市规划和国土资源局 | 来源： | 【大 中 小】【打印】【关闭】

准确、现势的土地利用信息，定城市社会、经济发展规划、计划和宏观决策的重要依据。及时准确掌握土地利用变化情况，是加强城市规划和国土资源动态管理、确保城市总体规划和土地利用总体规划实施、切实保护耕地的必要前提条件。然而，常规手段难以快速反映土地资源利用变化的现状、分布、特征及其发展趋势，难以有效地监测城市总体规划和土地利用总体规划的实施，难以及时发现、查处和控制违法用地和违法建设，不利于动态开放型城市土地系统的建立、土地可持续利用和土地集约化经营。

近年来，随着卫星遥感影像分辨率的提高，为城市规划和国土资源管理对快速、动态、现势、精准的城市土地利用信息需求提供了支持。可以说，城市遥感正在向我们悄悄走来，卫星遥感技术在城市规划和国土资源管理上的应用，将带动城市规划和国土资源管理方式的变革。2001 年，我们利用SPOT 和TM 图像按季进行四次土地利用卫星遥感动态监测工作，为天津市耕地保护、土地规划、土地利用变更调查和土地执法监察提供了大量的动态变化信息，在此基础上，又在市域湿地保护、市域主要公路两侧建筑物变化、中心城区扩展和变化等方面进行了探索性应用，取得了显著成效。

一、土地利用卫星遥感动态监测

1999 年，国土资源部开始对部分大、中城市进行卫星遥感土地利用动态监测工作（一年一次）。近年来随着我国城市化进程的不断加快，城市土地利用增速较快，为了更好地掌握城市土地利用现状，从2001 年起，我们每年按季进行四次市域土地利用卫星遥感动态监测，从监测效果看，像天津这样的直辖市，每年进行四次土地利用动态监测十分必要。

2001 年前三季度动态监测变化信息分为新增建设用地占用耕地、新增建设用地占用非耕地和可疑变化用地三类。在总结2001 年前三季度土地利用动态监测工作的基础上，结合土地管理需要，第四季度增加荒地、建设用地、水域变为耕地和新增坑塘水面占用耕地两类解译信息。

第一季度卫星遥感动态监测报告362 块变化图斑，实地变化274 块，实地未变化88 块。实地变化的图斑中，增量建设占用土地100块，存量建设用地内部变化83 块，农业结构调整用地91 块。其中养殖业用地20 块，蔬菜大棚、地膜用地71 块。存量建设用地主要分布在塘沽经济开发区和城市建成区内，增量建设用地项目超过半数使用耕地，相当部分建设用地没有审批手续。

第二季度卫星遥感动态监测报告289 块变化图斑，实地发生变化241 块，实地未发生48 块。实地变化图斑中，增量建设占用土地165 块，存量建设用地内部变化50 块，农业生产结构调整用地26 块。其中养殖业用地巧块，蔬菜大棚和地膜用地H 块，存量建设用地主要集中在塘沽经济技术开发区和汉沽区城市建成区内，增量建设使用耕地比例加大，增量建设用地未批先建现象较多，农业结构调整用地增速较快。

第三季度卫星遥感动态监测报告1468 块变化图斑，实地变化1123 块。第三季度变化图斑增速较快，第三季度遥感监测图斑占前三季度总量的69 % , 农村建设项目零星用地现象较为突出，占用耕地量较多，农业生产结构调整增速较大。其中，水产养殖用地主要集中在宝抵区、津南区和西青区，畜牧业生产用地主要集中在武清区、宁河县和静海县，农业科技示范园建设主要集中在津南区。

第四季度卫星遥感动态监测报告变化图斑583 块，实地变化图斑424 个，新增建设用地182 块，存量建设用地99 块，农业生产结构调整用地图斑143 块。高速公路建设占用耕地占新增建设用地的50.1 ％。建设项目占用耕地主要集中在津南区、北辰区、大港区、宝低区，农业结构调整用地主要集中在蓟县、津南区、宝抵区、东丽区、西青区和大港区。第四季度增加荒地、建设用地、水域变为耕地、新增玩猪水回占用耕地监测项目，从监测情况看，部分区县荒地、建设用地、水域变为耕地数量较少，存在较大差距。

遥感监测报告显示第三季度占用耕地量增幅较大，各区县占用耕地量不均衡，占用耕地最多的是宝抵区，占全市全年遥感报告占用耕地总量的21.8 %，其次是西青区，占全市全年遥感报告占用耕地总量的巧．8 %，津南区占用耕地占全市全年遥感报告占用耕地总量的14.8 ％。

遥感监测报告显示天津市2001 年建设项目占用非耕地最多的是塘沽区，占全市遥感报告占用非耕地总量的30.1 %，其次是大港区占全市遥感报告占用非耕地总量的17.2 %，津南区占用非耕占全市遥感报告占用非耕地总量的13.3 ％。

2001 年，建设项目占用耕地占遥感报告总变化面积的72.5 %，建设项目占用非耕地占遥感报告总变化面积的6.3 %，遥感发现2001 年建设项目占用耕地和占用非耕地之比约为11 : l。

2001 年遥感报告建设项目占用非耕地量变化不大，前三季度报告占用耕地量呈现逐季度增长趋势，特别是第三季度增幅较大，第二季度报告占用耕地量是第一季度的2.5 倍，第三季度报告占用耕地量是第一季度的9.6 倍，第四季度有一定程度下降，第四季度报告占用耕地量是第一季度的5.8 倍，可疑用地图斑面积与占用耕地面积存在一定的相关性。

遥感监测实施一年多来成效显著，总监测面积为41 , 757平方公里，经实地调查核实，共监测到各类土地利用变化图斑2 , 702 块，变化图斑总面积为89 , 670 亩，其中，监测建设用地变化量为52 , 845 亩，监测农业生产结构调整用地变化量28 , 920 亩，耕地变化量为49 , 200 亩。

二、中心城区扩展及建筑物变化卫星遥感动态监测

遥感具有从空间和时间尺度上，对城市形态和城市发展变化进行动态监测的优势，具有现势性强、图像直观形象、反映城市建设实际的特点，根据城市管理和发展需要，利用卫星遥感技术，对城市内部地物进行定期动态监测，可以节省大量的人力、物力和财力，对现代城市建设和管理具有重要意义。

近年来，随着我国城市化进程的不断加快，城市建设日新月异，城市内部改造规模之大前所未有，新的住宅小区不断涌现，城市建成区面积不断扩大，城市建设布局、文化内涵、人居环境质量、城市功能、基础设施建设都发生了巨大的变化。如何更好地掌握城市建设现状，更好地动态监控城市建设，确保城市规划的实施，及时减少违法用地、违法建设现象的发生，已经成为城市建设、规划管理信息化需要解决的重要问题。同时，要瞄准国内城市规划设计先进水平，建设一流大都市，城市规划设计必须实现科学化、规范化，利用卫星遥感技术提供的城市动态、现势、多源、多时相、精准的数字化图像，结合城市建设实际，从中解译大量的城市信息，服务管理，已经成为城市规划和国土资源管理的发展趋势。

我们利用 1999 年10 月和2001 年10 月SPOT 和TM 卫星遥感数据，解译天津市中心城区1999 年10 月至2001 年10 月间的城市内部改造和城市边缘扩展信息。城市扩展及变化分为城市内部改造、城市扩展占用耕地和城市扩展占用非耕地三类。

从本次中心城区城市扩展及变化遥感监测数据看，1999 年10 月至2001 年10 月天津市中心城区建成区扩展4892 公顷，其中犯％为占用耕地，25 ％为占用非耕地，截止2001 年10 月，中心城区建成区总面积是24804.9 公顷。我们还利用本次监测机会，专门解译了中心城区现有耕地面积，遥感监测数据表明，2001 年10 月中心城区耕地面积为4351.7 公顷。

从遥感监测建筑物变化图斑分布看，城市内部改造建设项目分布比较分散，城市西南部、西北部和东北部变化较大，城市建设比较集中。城市扩展建设面积大于城市内部改造面积，城市扩展建设面积占中心城区变化面积的57 %，内部改造建设面积占中心城区变化面积的43 ％。遥感监测报告显示，城市扩展建设项目多数为居住和工业项目，园林绿化、公共设施等非盈利项目偏少，旧区改造和新区建设部分项目存在规模小、地块数量多的现象，有待形成规模建设。

三、主要公路两侧建筑物变化卫星遥感动态监测

通过对1999 年以来卫星遥感图像的综合分析，我们发现，近年来，随着城市公路交通事业的不断发展，公路两侧建筑物变化较大，这类建设用地主要是企事业单位建设、民宅和路边店建设，占用耕地现象比较普遍，城市主要公路两侧既是建设热点地区，也是容易发生违法建设、违法用地的地区之一，因此，主要公路两侧建设用地，是我们开展卫星遥感动态监测的重点目标区域。

主要公路是指国家一级、二级公路（含高速公路）。主要公路两侧建设用地分为建设用地占用耕地、建设用地占用非耕地和可疑图斑三类。遥感监测数据报告，1999 年10 月至2001 年10 月，市域（中心城区除外）主要公路两侧新增建筑物占用耕地1313.1 公顷，新增建筑物占用非耕地 197.8 公顷，可疑图斑面积为 558.3 公顷，建筑物占用耕地面积占总监侧变化面积的 63 %，建筑物占用非耕地面积占总监测变化面积的10 %，建筑物占用耕地面积是建筑物占用非耕地面积的6.6 倍。我们专门到津南区咸水沽进行实地调查，调查证实遥感动态监测报告变化图斑基本属实。

从本次遥感监测报告建筑物占用土地情况看，主要公路两侧建筑物占用耕地（特别是基本农田）现象比较突出，其中津南区最为突出，主要公路两侧建筑物占用耕地面积占全市主要公路两侧建筑物占用耕地总面积的26 %，其次是静海县占22 % , 宝抵区占13 ％。

调查发现，部分区县一定程度上存在着建设项目用地与土地利用总体规划不符的现象，如，津蓟高速公路宝抵段主要公路两侧出现数块面积较大的占用基本农田项目，部分占用耕地项目不符合公路两侧建筑物有关管理规定，未按规定退线。

四、湿地保护卫星遥感动态监测

湿地具有维持生物多样性，蓄洪防寒，降解污染，调节气候，防止自然灾害等多种功能，对于城市而言，湿地则具有“城市之肾”的美誉，城市湿地生态系统一旦遭到破坏，将很难恢复。

近年来，天津市域湿地萎缩，湿地污染加重，湿地生态遭到破坏。由于自然和人为等多方面原因，天津自然界长期演变形成的湿地正在不断退化和丧失。造成这种状况的主要原因是，大量水库、塘坝拦截了客水，使洼淀的水资源不能及时补充，各地大规模兴修农田水利，城乡建设规模不断扩大，海河流域降水减少，水污染对湿地环境的严重影响等，因此，如何尽快摸清我市湿地现状，查找湿地环境恶化成因，制定合理的保护和利用湿地规划，已经成为天津湿地保护工作的当务之急。因此，我们结合天津市湿地保护总体规划，本着重点突出、确保监测质量、有所创新、不断拓展遥感应用领域的原则，充分利用航天遥感多源、多时相的优势，开展天津市2001 年度湿地保护卫星遥感动态监测工作。

鉴于目前没有湿地保护分类国家标准，在参考相关文献的基础上，我们做如下分类：1 ．泻湖湿地；2 ．河流湿地；3 ．湖泊湿地；4 ．海岸滩涂；5 ．人工湿地；6 ．沼泽湿地；7 ．干枯河流。

从遥感解译统计数据看，市内六区湿地面积2001 年比1 999 年减少49.9 公顷，年均减少 5.2 % , 全市干枯河面积为7354.2 公顷，除市内六区和宁河县外，人工湿地面积都有不同程度的增加。从我市大型水库遥感解译数据看，水库占地面积远大于实际水面面积，其中，北大港水库占地面积为 16400.0 公顷，实际水面面积为 13455.3 公顷，于桥水库占地面积为 11042.0 公顷，实际水面积为 5925.1 公顷，七里海水库占地面积为 5321.0 公顷，实际水面面积为 5081.0 公顷，团泊洼水库占地面积为 16377.0 公顷，实际水面积为 5117.2 公顷。尽管这次遥感动态监测基本涵盖了市域陆地各种湿地（低潮时水深不超过 6 米的水域除外），但遥感监测湿地总面积仍比规划数据少 33008.1 公顷。

卫星遥感湿地保护动态监测数据表明，天津市湿地主要由坑塘洼地构成（含水库、湖泊和人工湿地等），占天津市域湿地总面积的75 %，其次是有水河流，占湿地总面积的11 %，干枯河占全市湿地总面积的4 %，而干枯河占河流总面积的25 %，部分干枯河内已经种植了农作物。

我局遥感应用成果，得到了有关部委和天津市政府的充分肯定，成为市政府实施电子政务、数字城市战略，获取城市资源环境空间信息的重要手段。卫星遥感影像包含大量城市信息，只有将城市遥感监测、解译数据信息化，才能更好地发挥卫星遥感在城市管理和决策中的作用，遥感应用才能实现从信息提取到信息管理、信息分析和辅助决策的转变。我们将密切注视卫星遥感技术的最新进展，紧紧结合城市管理和城市信息化建设需要，努力创新，通过开展卫星遥感新技术、新方法的试验和示范应用，不断拓宽卫星遥感技术在管理中的应用领域和范围，积极探索新的服务机制和途径，逐步建立城市遥感动态监测和评价体系，为城市信息化、政府科学决策和经济、社会、资源、环境实现可持续发展服务。

第二篇：城市地质灾害遥感监测

摘要：利用遥感技术进行城市地质灾害监测的可行性和具体的应用方法，并探讨了 建立城市地质灾害遥感监测信息系统的具体内容。

中国是世界上自然灾害多发、频发，且损失严重的国家之一，地质灾害对城市的和谐发展构成了潜在的威胁。在城市防灾、抗灾、救灾中，遥感技术能够起到预警、动态监测、灾情评估、辅助决策等作用。它能为灾害的快速调查、损失的快速评估提供一种新方法、新手段，也可以为救灾、减灾决策提供重要的依据。

13．1利用遥感技术进行城市地质灾害监测的可行性

我国山区面积占国土面积的2／3，地表的起伏增加了重力作用，很多城市和城镇都依山傍水而建，加上人类不合理的经济活动，地表结构遭到严重破坏，使滑坡和泥石流成为这些城市分布较广的自然灾害。

遥感技术应用于地质灾害调查，可追溯到20世纪70年代末期。在国外，开展得较好的有日本、美国、欧盟等。日本利用遥感图像编制了全国1：5万地质灾害分布图；欧盟各国在大量滑坡、泥石流遥感调查基础上，对遥感技术方法进行了系统总结，指出了识别不同规 模、不同亮度或对比度的滑坡和泥石流所需的遥感图像的空间分辨率，遥感技术并通过结合地面调查的分类方法，用GPS测量及雷达数据监测滑坡活动可能达到的程度。美国地调部门就通过对美国路易斯安纳州沿海区域和密西西比河下游平原区域进行详细的地质填图，查清了可渗透和不可渗透沉积岩以及断层情况，这些资料对合理规划沿海区域的开发行为、最大程度降低土壤流失至关重要。

我国利用遥感技术开展地质灾害调查起步较晚，但进展较快。经初步统计，迄今大约已覆盖了80余万平方公里的国土。我国地质灾害遥感调查是在为山区大型工程建设或为大江大河洪涝灾害防治服务中逐渐发展起来的。20世纪80年代初，湖南省率先利用遥感技术在洞庭湖地区开展了水利工程的地质环境及地质灾害调查工作。其后，我国先后在雅砻江二滩电站、红水河龙滩电站、长江三峡电站、黄河龙羊峡电站、金沙江下游溪落渡、白鹤滩及乌东清电站库区开展了大规模的区域性滑坡、泥石流遥感调查；从20世纪80年代中期起，又分别在宝成、宝天、成昆铁路等沿线进行了大规模的航空摄影，为调查地质灾害分布及其危害提供了信息源。20世纪90年代起，主干公路及铁路选线也使用了地质灾害遥感调查技术。近年来在全国范围内开展了“省级国土资源遥感综合调查”工作，各省(区)都设立了专门的“地质灾害遥感综合调查”课题。这些调查大都为中一中小比例尺(1：25万～1：50万)的地质灾害宏观调查，主要调查的成果有：识别地质灾害微地貌类型及活动性，评价地质灾害 对大型工程施工及运行的影响等。

近年来遥感技术得到了快速发展，特别是多光谱、高光谱遥感技术的成熟，机载孔径雷达(SAR)及干涉孔径雷达(INSAR)的出现，使得可以接收和处理的城市高分辨率遥感数据越来越多，波段越来越细。RS、GPS、DBS、GIS的高度集成，为遥感信息的数据挖掘、数据综合和数据融合提供了便利的条件和合适的工具。利用遥感信息对地质灾害进行分析、识别、监测，进而建立地质灾害动态监测系统，是防灾减灾的一项重要途径。对各类地质环境和地质灾害体的电磁信息进行归类，查询最优的特征信息，可以为地质灾害的类型和形貌特征的的分析、预警提供依据。国内外的实践结果表明，遥感技术能使对地质灾害的防治，由盲目被动转为耳聪目明，能及时发现并超前预报，为主管部门决策提供依据，有效地保护人民生命财产安全，最大限度地减少损失。

在灾害发生前，通过遥感影像提取灾害体特征信息，结合GPS和地面控制点影像库，可实施灾害预警监测。灾害发生时，启动应急响应，开展灾害航飞监测、快速定位受灾 区域和受灾程度，可寻找有利的营救生命线，快速营救受灾人员。如

图13—1所示的崩滑。

灾害发生后，通过遥感技术实施灾害监测，尤其是需要重点监测堰塞湖、滑坡、泥石流等次生灾害，如图13-2所示的北川小毛坡滑

坡。另外，基于遥感影像，可实施灾后重建的规划，如利用遥感影像，快速生成城镇1:2000的DEM,DLG,DOQ,支持灾后重建规划。

卫星遥感中的“星载雷达技术”具有穿透云雨的特点，不受天气条件影响。利用星载雷达可以实时(或准实时)地开展突发性地质灾害调查。雷达差分干涉测量技术对地表微小形变具有厘米甚至更小尺度的探测能力，这对于进行地质灾害研究具有非常重要的意义。地质灾害通常可以分为两大类：渐变型和突发型。突发型地质灾害，由于在极短的时间内发生，一般很难进行监测。然而，突发型地质灾害发生之前一般都先要经历较小的地表形变或块体蠕动过程。因此，对渐进式的蠕变和块体运移进行监测，对于地质灾害的识别、预警和防治具有决定性的意义。而雷达差分干涉测量技术已被国际上诸多研究实践证明，它在测量地表形变位移量、监测地面动态变化方面具有无可比拟的优越性。

第三篇：卫星遥感

卫星遥感技术

气象卫星的估算应用比较广泛。前面说过，气象卫星还能够对农作物长势、病虫害及冻害进行监测，但这只是一方面。气象卫星能够对灾害面积进行估计，对农作物收成作出估算，甚至对各种资源，如渔业资源，能进行遥感探测，显示出其独特的本领。

举例说，早在1991年，在江淮地区发生特大洪水时，江苏省气象局农业气象中心利用接收到的气象卫星资料，估计出江苏省受淹农田面积为53.3万公顷。江苏省民政厅正是参考了这个遥感结果来分发救灾款物的。

利用卫星进行估产不是最近的事，早在二十多年前，美国为了研究国际市场的小麦价格，在麦收前两个月，利用卫星对前苏联小麦进行了测算，认为苏联产量约为9140万吨，结果后来进行核对，误差不到1％。

气象卫星是怎么利用遥感信息资料进行估产的呢？原来，植物的绿叶是进行光合作用的基本器官。一般地说，植物叶面积越大，光合作用就越强，经济产量就可能越高，这是一种植物生理机制，这种生理机制反映的信息也就通过其反射光谱的不同波段反映出来。当作物叶子遭受干旱、病虫害时，叶片的含水量会减少，叶绿素减少，光合作用也相应减弱，此时叶绿素吸收蓝光、红光能力降低。同时，作物在不同的生长和发育阶段，由于叶片的叶绿素含量和内部结构不同，它们的光谱反映曲线也会不同。根据这种原理，气象卫星就可以捕捉到作物的生长情况，进而推算未来的收成。

美国的第三代业务极轨气象卫星，在作物估产方面成绩不小。该卫星在运行过程中，每天有四次扫过同一具体地点，在无云的地区，它们可以很快地反映植物叶绿素对光的吸收率和反射率，通过反射率值可以算出绿度值，通过绿度值就可以监测作物生长状况，进而估计作物产量。

1985年我国就在天气系统开展了遥感综合测产项目，1990年正式投入业务运行。实践证明，该技术对农作物的估产具有迅速、宏观、准确的特点，可以弥补传统农业估产时间长、效率低的不足。

利用气象卫星遥感渔业资源的原理与小麦估产有所不同。应用气象卫星可以用红外遥感仪器测出海水表面温度，在绘出海水表层温度分布等值线图后，就可以根据鱼类生活规律与海水温度的关系来确定渔场位置，并绘成渔海况速报图。美国、日本已有渔海况速报系统，它包括卫星海况图和渔海况图。它们可以作为渔民海洋捕捞业的重要参考。

及时、准确、客观地获得作物估产、农业管理的信息，对于我国农业决策、农业规划与管理具有十分重要的意义。长期以来，国家府部门主要依靠农业部门和统计部门的地面抽样调查获得农业情况。由于我国幅员辽阔、气候多变、灾情频繁发生，农作物的类别、品种复杂且耕作制度差异较大，仅靠传统方法难以准确获取相关数据。随着航天技术迅速发展，卫星遥感技术为农作物估产、农业信息化建设提供了强大的手段。

卫星遥感技术通过作物长势、播种面积等因素来估产应用作物。如在某个地区范围内选取典型样区，利用卫星影像在该样区内进行有关作物面积和长势等的调查，以此来推算整个地区农作物总面积和总产量。2004年，中国资源卫星应用中心与江苏遥感中心合作的扬州市主要农作物长势遥感监测项目，对在田小麦长势进行监测，取得了很好的应用效果。

卫星遥感技术应用于农业生态环境的研究。农业生态环境研究是现代农业规划工作的重要组成部分。比如农田的地表度、蒸发量、土壤侵蚀、地表径流等生态环境参数及其对农业生产影响的研究。华中师范大学采用中巴地球资源卫星遥感影像，对农业生态环境进行研究，研究了区域的地表度、蒸发量和地表径流，对进一步认识和科学合理利用、规划以及管理农业具有重要意义。

卫星遥感技术推进农业信息化建设。遥感信息技术对农业发展与管理存在的弱点进行分析，应用RS、GPS和GIS技术，尤其是遥感数据覆盖面广、信息量大，更新周期快、现势性强等优势，为农业提供技术平台、信息基础和网络建设渠道。山西省应用中巴地球资源卫星遥感影像作为基础数据资料，建立了山西省冬小麦遥感监测与估产运行系统。该系统以中巴地球卫星遥感影像为主要信息源，建立健全小麦信息数据库，该系统的建立和及时更新推动了农业信息化建设，提高了农业管理水平，促进农业由粗放型经营向节约型经营、由传统农业向现代农业、由人工农业向信息农业的转变。

随着卫星遥感技术的发展，遥感技术更广泛地应用于世界农业期货投资等经济领域。比如，纽约的小麦期货投资者可以根据遥感专家提供的数据预测世界的小麦收成情况，从而进行小麦期货的投资。

卫星遥感技术已经融入了农业的各个方面，遥感信息和“3S”技术综合应用可以在改善农业生态环境，发展绿色农业，推动农业信息化等方面起到重要作用。（杨磊）

1.2.1卫星遥感的内容

广义上来说，卫星遥感是指以人造卫星为传感器平台的观测活动，它包括对地观测（这是目前卫星遥感的主要内容）以及面向太空环境的观测活动，本课程主要涉及前者。如图太阳辐射穿过地球大气到达地面的过程中，一部分被大气分子、大气微粒（气溶胶）和云层吸收，一部分由于上述目标的反射返回大气上界，而到达地面的太阳辐射也由于地表的反射也有一部分返回大气上界。来自太阳的电磁辐射通常称为短波辐射。另外一方面，地球大气本身和地表也是一个丰富的长波辐射源（红外、微波），这些电磁辐射穿过地球大气一部分被大气吸收一部分到达大气上界能为卫星仪器所接收。由于大气成份和地球表面物理特性的多样性，电磁辐射与这些粒子相互作用机理远为复杂。这一方面增加了由电磁辐射推测地球目标的难度，同时也为卫星反演遥感地球目标物特征提供了可行性。在有些称为主动式遥感的方法里，卫星接收雷达发射并与地－气系统相互作用的电磁辐射来探测地球目标属性。最早的卫星遥感从气象遥感开始，利用气象卫星对大气的状态和运动进行监测，目前，卫星遥感逐渐扩展到对地球陆地和海洋以致人类的生存环境的全面监测。卫星对地遥感目标主要包括：（a）大气：主要包括估计温度、湿度、云量、云高、云迹风、降水、大气成分和分布等。（b）陆地和海洋：陆地地貌、地表覆盖物以及海洋属性等；（c）环境监测与资源开发：利用卫星遥感的大范围、长周期特性，实现地球环境监测和地球资源调查。

1.2.2卫星遥感的特点

卫星遥感与常规的地面观测方法相比，有它自己的特点。

（1）探测原理基于遥感方法，对遥感资料的解读强烈依赖人们对地球－大气系统与电磁辐射相互作用规律的认识。另外，一次卫星任务可以搭载多项观测项目，速度快、项目多、信息量大。

（2）实现了全球观测和大范围观测。由于卫星固定在轨道上面运行，地球不停地自西向东旋转，所以当卫星绕地球转一圈时，卫星的星下点是不断变化的，进而实现全球观测。卫星的大范围观测使得占地球表面4/5的海洋，荒漠、高原甚至极地都可以由卫星获得资料，这在卫星遥感出现之前几乎是不可想象的。卫星资料比地面观测具有更大的内在均匀性，在全球表面是连续的，不像现有的常规地面观测是不均匀和间断的。

（3）卫星资料量越来越大。卫星观测项目的增多以及电子技术的进步引起的数据时空分辨率增加，卫星遥感资料越来越多，以至于资料处理能力越来越显得不足。如何处理这些海量的卫星资料是困扰学术界的难题：一方面对于如何存储这些海量资料伤脑筋，另一方面如何更好地分析这些资料还无所适从。

（4）便于加强国际交流和合作。卫星在空中对地观测时，不像在地面观测时存在国别限制。不同国家的卫星资料相互共享，使得开展全球性的研究计划成为可能。

1.2.3卫星遥感的发展趋势观测目标尺度向着大尺度（比如全球尺度）和微型尺度两个方向发展

特别是全球合作交流不断加强，进行全球尺度大范围遥感观测研究成为可能；另外一方面随着遥感技术的不断进步，遥感系统分辨率越来越高，对一些小尺度个体进行单独研究成为可能。观测数据时间分辨率也向超长时间（年际变化）以及超短时间两个方向发展。

随着卫星观测资料时间积累越来越长，进行年代际观测研究成为可能，比如研究地球气候问题；另外一方面高时间精度测量技术促进了精细时间观测研究，比如对台风的持续跟踪，对一个云团生消过程的全程跟踪等。多波段以及多任务观测

随着传感器小型化技术的不断进步，多任务观测将成为将来卫星遥感的主流。

§1.3 卫星遥感的发展状况

1960年第一颗泰罗斯卫星发回第一幅可见光云图，使人们看到了用卫星遥感地球的潜力。从此，以气象卫星技术的逐步完善为开始，又逐渐出现了遥感地球大气、地球表面陆地、海洋特征以及监测地球环境的各种卫星。这里主要介绍美国的卫星遥感发展，这是因为美国在发展遥感技术方面一直处于世界领先地垃，代表了遥感技术的发展水平。事实上，苏联、西欧各国、加拿大、日本等国都在大力开展遥感活动，发展本国的遥感技术。苏联于1973年底，从联盟12号和13号宇宙飞船上，用多谱段相机拍摄了它的第一批多谱段卫星象片。1977年的地球资源及海洋勘测卫星上载有多谱段扫描仪。西欧各国的遥感活动由欧洲空间局进行协调和组织，并于1977年发射了第一颗气象卫星。许多第三世界国家也都把遥感技术列入团家发展规划。它们的特点是，航天遥感资料依靠美国取得，自己则独立发展航空遥感工作。其中不少国家已建立或准备建立接收美国卫星数据的地面站。国际协作和学术交流活动也在蓬勃开展。

气象卫星：TIROS系列,ITOS系列，NOAA系列（现在还在使用的），静止气象卫星GOES（日本GMS卫星）

1960年4月1日他们发射了“泰罗斯(TIROS)1‘气象卫星，这是从贾纳斯项且发展起来的。它引进一个卫星系列，宣到今天它仍被认为是最成功的。泰罗斯卫星展开了新领域。用最确切的含义来表述，就是它们有助于‘移山’。TIROS是个缩写字，原意是“电视与红外观测

卫星’．这使人立即明白卫星的任务．一是泰罗斯卫星用于试验从卫星拍摄的地球照片能否用于天气预报，如果可能，那么如何使用。二是它们用红外波段观测，这对测出地球大气中热辐射量是必要的。不过“泰罗斯I”卫星并未装有红外设备气象学家们对能观测地球和其上的云分布既满足了。他们当然未曾奢望能立刻得到十分清晰的、能辩认出每棵树和每一丛灌木的照片．“泰罗斯1”与其后继者都飞很太高了(约720公里)。加上它还打算工作几个星期。所以它不像一般的摄影设备，否则仅胶片一项就要占很多地方了．用以代替的是两架电视摄象机，拍摄的图象储存在磁带上，晚些时候再转播回地面。直接转插图象只在飞过接收站上空时才有可能，有了以上储存设备后，直播图象也就没有什么必要了。

电视转播的过程是复杂的．就是说在用气象卫星之初，不可能利用卫星图来作每天的天气预报。虽然也有例外，不过第一个泰罗斯卫星主要只用于试验新技术一种能很快取得成果的技术。卫星的一个主要缺点是磁带的储量有限．每绕地球一圈，它只能拍32张照片。这些照片而后被转发到指令与数据获得站网中的一个站。所有资料传回地面之后，卫星上的照相设备就又重新安排程序并得到何时恢复拍摄的指令．不可能给“泰罗斯”卫星制订这样的程序．例如在北美上空拍两张，非洲上空拍三张，其余在亚洲上空拍摄。能控制的是相机运转时间的选择。一当所定时刻到了，这32张照片的拍摄与储存就按预订程序进行．一刻钟内．过程结束．绕地球这一因的剩下时间，相机就停转．遗憾的是，这十五分钟内拍下的照片不全是好的．泰罗斯卫星的转矩稳定。因此通过它绕自身独的旋转可保持其空间方位。摄影机也平行于这旋转轴安装，因之它始终只指向同一个方向，而不能总是指向地球。结果，某些照片中地球严重变形，以致无法对它们作出评价．由于卫星的轨道存在空间漂移，所以对地球的全球录象也不可能。有时卫星会一连几个星期夜间只在北半球飞行另外几个星期夜间又只在南半球飞行。而此时泰罗斯卫星又还没有夜间照相机。还有，它们的轨道对赤道的倾角是48。(后来是58。)，这样照片只能显示约60到65°纬度内的陆地和水域。凡此种种，说明卫星只能拍摄地表面的一部分。只是在此后，真正的全球观测才是可行的。

这样，泰罗斯系统主要只用于研究和试验一种新技术。为取得最大效益，美国人曾请求全世界的气象学家提出各自希望拍摄的地区。每个感兴趣的人都能按到正式的通知，在以后的几天之内，该地区将在照相机的拍摄范围之内。按此通知，对拍摄照片的要求进行比较并交给专家们研究。最质，由设在马里兰州苏脱兰的美国气象局国家气象卫星中心确定何时开拍。有特殊的要求也可采纳。如美国与加拿大正在泰罗斯卫星协助下进行一项冰情侦察计划。还有科学考察方面，只要他们提出要求就给予使用这种照片的方便，例如国际印度洋考察组织和赤道大西洋考察组织．

科学家们有一点显然没有正确估量到，那就是成果资料的数量。当泰罗斯1第一圈飞行的未了拍下加拿大圣劳伦斯河的令人惊奇照片时，他们不觉得怎样。不过很快清醒过来了。每个星期要进来4000张新照片，仅仅几个星期，当“泰罗斯1”卫星停止工作的时候，照片数量已增到23000张。数量这么多，对它们作出精确评定简直是不可能的．

思考题：中国的卫星遥感现状

1997年6月10回升空的我国第一颗地球同步气象卫星“风云2号”，重达1.38 t。它是我国第二类气象应用卫星。早在1988年9月7日，我国用“长征 4号 A”火箭，将第一颗气象卫星“风云1号”送入了距地面901 km的太阳同步轨道。1990年9月3日又将“风云1号乙”气象卫星送入太阳同步轨道。“风云1号”气象卫星是近极地的极轨气象卫星，每天可对全球表面巡视两遍，能观测全球气象，获得中长期天气预报所需的数据资料。由于其轨道高度低，探测精度和空间分辨率比较高。但它对某一地区每天只能进行两次气象观测，所以它观测不到诸如风速等变化快、生成时间短的小尺度气象资料，不适于短期天气预报。因此人们要研制像“风云2号”这样的赤道上空地球同步轨道气象卫星，即地球静止轨道气象卫星，它可以连续观测地面某一地区，获取该地区小尺度气象资料，用于短期天气预报，尤其对监视灾害天气特别有利。但它对高纬度地区的观测图像因失真过大而无效，而这一点正好由极轨气象卫星来弥补。所以对我国这样幅员辽阔、天气情况变化复杂的大国，既需要极轨气象卫星，也需要静止轨道气象卫星。“风云2号”与“风云1号”两类卫星正好相得益彰，构成了我国较完整的气象卫星观测系统。“风云2号”气象卫星上面装有先进的扫描辐射计、数据传输与云图广播转发器和数据收集转发器。它定位于东经105°赤道上空，处于观测我国大陆和海区的理想位置，能覆盖以我国中部为中心的约一亿km的地表，观测和提供我国西部、西亚、印度洋区域大范围的云图、温度、水汽和风场等气象动态，对监测来自青藏高原、孟加拉湾和阿拉伯海等对我国产生主要影响的天气系统发挥了重要作用。“风云2号”气象卫星各项技术指标均达到20世纪90年代国际先进水平，它的器件引进率不到10%，造价仅为国际同类卫星的一半，它传回的图像质量不仅达到日本最新GMS（气象）卫星的水平，其红外和水汽图质量更优。“风云2号”气象卫星开拓了我国在赤道上空地球同步轨道上进行气象观测的新领域，提高了我国气象预报和防灾减灾决策的即时性和准确性，使我国空间技术跨上了新台阶。目前世界上同时拥有这两类气象卫星的国家只有美国、俄罗斯和中国。

第四篇：基于卫星遥感的水文水资源监测预报系统

基于卫星遥感的水文水资源监测预报系统

摘要：基于卫星遥感的水文水资源监测预报系统是依靠高科技手段，采用空间数据采集技术，充分利用卫星遥感等信息实现流域面上大尺度水文监测的一门新型技术。该系统根据接收的卫星探测资料和地面观测资料，以日为单位进行降雨、辐射、蒸散发计算，进而进行径流过程预报。

关键词：卫星遥感；水文水资源监测；预报系统

基于卫星遥感的水文水资源监测预报系统是依靠高科技手段，采用空间数据采集技术，充分利用卫星遥感等信息实现流域面上大尺度水文监测的一门新型技术。该系统的基本原理是根据接收的卫星探测资料和地面观测资料，以日为单位进行降雨、辐射、蒸散发计算，进而进行径流过程预报。系统的基本输入变量为降水、蒸发和气温，利用卫星云图信息和其它观测信息，在能量和水平衡原理的基础上，得到流域降水和蒸散发的空间连续分布，供河流降水径流预报模型和水资源预测模型使用。流域降水、蒸散发监测除需要气象卫星观测的云图数据外，还需要世界气象组织的全球远距离通信系统(WMO-GTS)提供的地面气象站观测的日雨量数据。云图数据需要建立气象卫星云图接收处理系统得到，日雨量数据为每天地面气象站观测的日降水量。系统工作流程见图1。气象卫星云图接受处理

气象卫星云图接收处理包括：建立地面气象卫星云图接收系统，实时接收气象卫星云图数据，并对接收的数据进行质量控制；建立气象卫星云图处理系统，将接收的云图信息进行处理，处理过程包括对卫星云图进行几何纠正、格式变换，形成多通道卫星云图数据与图像，并将处理后的结果存入相应的实时卫星云图数据库中。卫星云图为每小时接收一次红外通道、可见光通道和水汽通道的信息。降水监测

降水监测的基本思想是建立云顶温度与象素点降水的统计相关关系，同时利用卫星信息在地面雨量站点间进行雨量插值。故降水监测方法是建立在两种数据源的基础上，一是气象站观测的雨量数据；二是通过气象卫星云图得到的云频率数据。气象站观测的雨量数据可以直接得到；云频率数据是从接收到的红外云图数据中得到，在对流层，云的温度与其距离地面的高度具有-6.50 ℃/1 000m的递减率的关系。首先用温度阈值（TTE）对红外卫星图像进行云顶高度分类，由于被观测的不同物体，包括地球表面和云层顶部，在红外波段都相对有一数值，该数值可以转化为行星大气温度，根据卫星云图柱状图分析，可将不同的云分成5个云级，每个云级都有其相对应的温度和大概高度范围（表1）。将红外云图

中每个象素点上的值根据温度和高度范围进行分类，得到不同的云级，然后计算云生存期（CD），云生存期是按照每一云级等于10d内该云级的小时数得到的。

表1 云级分类与温度和大概高度范围对应

云级 红外数值范围 温度范围/K 大概高度范围/ km

冷云 ＜45 ＜226 ＞10.8

高云 45～59 226～240 8.5～10.8

中高云 60～89 240～260 5.2～8.5

中低云 90～119 260～279 2.2～5.2

低云

＞119 ＞279 ＜2.2

在多重回归的基础上用卫星云数据计算每个象素点上的雨量，回归方程为： Rj,est=∑aj,nCDn+bjTTE

这里CDn 是在云级n的云生存期，TTE是温度阈值，表示雨强指标。对每个雨量站（j）建立该站雨量与该站及周边地区卫星云信息的回归关系。由于回归方程的局限性，每站估算降水和观测降水存在误差Dj： Dj=Rj,obj-Rj,est

应用倒距离加权技术可得到各地面雨量站间象素点(i)的系数aj，n、bj和Dj值。最后可逐象素点进行降水场计算： Ri=∑ai,nCDn+biTTE+Di

用这种方式得到的降水量估算在气象站点上与气象站观测的雨量数据相等。蒸散发监测

蒸散监测很大程度决定于基于地球表面的能量和质量传输的物理过程。基于气象卫星的实际蒸散发计算通过气温映射、大气订正、净辐射计算、感热通量计算、确定实际蒸散发量等步骤完成。考虑完全热量传输极端情形： T0,n=T0,m=Ta

基于中午地面气温（T0,n）和午夜地面气温（T0,m）之间的区域回归： T=aT0,m+b

可通过卫星数据估算整个边界层气温Ta。

根据云图的背景信息可自动完成大气订正过程。自由大气行星反射率图可取为最小值。用扩展的Kondratyev(1969)两层通量传输模型将每个象素点上的行星反射率转化为地面反射率。在该模型中，行星反射率是地面反射率和大气光学深度的函数，光学深度的影响在最小地面反射率时为最高，即在深厚植被地区大约为0.07。光学深度可由观测最小象素值计算。利用每日实际地面反射率与每旬最小地面反射率的比值，可估算每象素点的云量，后者用于辐射平衡计算。

对于红外热量，可使用另一种大气订正方法。地球——大气系统温度（T0

′）和地面温度（T0）之间的关系可描述为:(T0-Ta)=[k/cos(i0)](T0′-Ta)

这里k是订正系数，i0是观测高度角，最高行星温度由热量图数据中提取。该值被认为同无蒸散发的条件相一致。对于特殊的例子，实际地面温度可以计算，订正系数k可以被确定。

净辐射计算可通过太阳短波辐射与地面长波辐射之间的净辐射通量得到： In=(1-A)Ig-Ln

Ig是日平均太阳在地球表面的红外辐射，Ln是净长波（热力）辐射损失。当一个象素点被云完全覆盖时，可首先根据云反射率计算通过云的光传输(t)，然后估算净辐射为： In=(1-A)tIg(Ln≈0)

总辐射计算仍基于扩展的Kondratyev双层通量模型。净长波辐射损失（Ln）由地面和大气温度和辐射率计算得到。

大气的感热通量与大气边界层的温度差（T0-Ta）成比例。温度差可直接由卫星数据得到，简单公式为： H=Cva(T0-Ta)

C是湍流热辐射系数，取决于区域的粗糙度和植被高度，Businger(1965)的理论模型用于确定其范围。假定每天能量不发生变化，则可推出日平均感热通量。

确定净辐射In、感热通量H，潜热通量LE（以能量为单位的实际蒸散发）可通过能量平衡LE=In-H-E得到。E是光合成电子传输辐射，大约是全植被覆盖区域每日太阳辐射的10%。每日土壤热通量较小可以忽略不计。在有云覆盖时，地面的净辐射由云反射率估算得到。假定该日的能量成分与前期无云日相同（鲍恩比不变），则可得到实际蒸散发。径流预测预报模型

径流预测预报模型是基于卫星遥感的水资源监测系统的重要组成部分，通过卫星获取的各类数据以及水文、气象站点的实测数据均要输入模型进行分析计算，最终得到预报结果。

模型包括信息提取与处理、水文分析、模型预报计算、结果显示与输出和系统管理五部分，如图2所示。

4.1 信息提取与处理

从实时水雨情数据库提取瞬时水位、流量、日平均流量、时段和日降雨量、日蒸发量；从气象数据库提取相关气象信息及降水预报成果；提取实时卫星监测分析计算数据，包括区域内降水、蒸散发、气温、净辐射等网格点数据；对提取的各类实时水文数据进行可靠性、合理性检查，修改错误，将降雨、流量等多源数据根据需要进行插补、外延，其时段长以日为单位；处理后的数据存入专用数

据库或以临时文件归档存储。

4.2 水文分析 用于流域空间和属性数据、水文数据查询，为预报员提供相关信息，使预报员能及时把握雨水情特性，了解流域下垫面特征，合理选择预报模型参数，以提高径流预报精度。其信息包括流域特征，实时雨水情，历史水文信息等。

4.3 模型预报计算 通过信息提取处理、水文分析，合理选择模型参数，实现日平均流量过程预报功能及实时校正、成果分析等功能。

4.4 结果显示与输出 将预报结果进行表格化和图形化显示，并将其输出到预报数据库，供其它系统或信息服务系统调用。

4.5 系统管理 提供包括系统登录、用户管理、数据备份、数据恢复、打印设置、工作参数设置、帮助等功能。

张正萍，马勇，张正波

（黄委会黄河上游水文水资源局，甘肃兰州 700030）

心 得 体 会

为期一个多礼拜的研究结束，我的收获甚多。这次研究为我们提供了一个合作交流的平台，一个增强自我学习能力的平台，具体收获如下：

1、团队合作学习的形式贯穿了整个研究过程，组员间的合作与互助组、团队内、团队间的热烈讨论帮助我们理清了概念，同时也促进了反思，这样的活动效率很高，值得我们在日常学习中借鉴使用。

2、对于这次所研究的卫星监测有了全新的认识，这门技术对于经济的发展，农业工业的发展有很大的保障，提前对自然灾害能有预判，将损失降到最小。同时搜集到的资料也可以在以后有很好的借鉴作用。

3、老师在这次报告的制作中提供了很大的帮助，解决了我们很多疑惑，在我们迷惑的时候给我们耐心的帮助和解答，让我们能够顺利的完成这次报告，在此对于老师表示感谢。

第五篇：常用遥感数据的遥感卫星基本参数

常用遥感数据的遥感卫星基本参数大全

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1、CBERS-1 中巴资源卫星

CBERS-1 中巴资源卫星由中国与巴西于1999年10月14日合作发射，是我国的第一颗数字传输型资源卫星 卫星参数：

太阳同步轨道 轨道高度：778公里,倾角:98.5o 重复周期：26天平均降交点地方时为上午10：30 相邻轨道间隔时间为 4 天扫描带宽度:185公里星上搭载了CCD传感器、IRMSS红外扫描仪、广角成像仪，由于提供了从20米-256米分辨率的11个波段不同幅宽的遥感数据，成为资源卫星系列中有特色的一员。红外多光谱扫描仪：波段数： 4波谱范围：B6：0.50 –1.10(um)B7：1.55 – 1.75(um)B8：2.08 – 2.35(um)B9：10.4 – 12.5(um)覆盖宽度：119.50公里空间分辨率：B6 – B8：77.8米B9：156米 CCD相机：波段数： 5波谱范围： B1：0.45 – 0.52(um)B2：0.52 – 0.59(um)B3：0.63 – 0.69(um)B4：0.77 – 0.89(um)B5：0.51 – 0.73(um)覆盖宽度：113公里空间分辨率：19.5米(天底点)侧视能力：-32 士32 广角成像仪：波段数： 2波谱范围：B10：0.63 – 0.69(um)B11：0.77 – 0.89(um)覆盖宽度：890公里空间分辨率：256米

CBERS-1卫星于1999年10月14日发射成功后，截止到2001年10月14日为止，它在太空中己运行2年，围绕地球旋转10475圈，向地面发送了大量的遥感图像数据，已存档218201景0级数据产品。CBERS-1卫星的设计寿命是2年，但据航天专家测定CBERS-1卫星在轨道上运行正常。有效载荷除巴西研制的宽视场成像仪于2000年5月9日因电源系统故障失效外，其余均工作正常，而且目前星上的所有设备均工作在主份状态，备份设备还未启用，星上燃料绰绰有余。因此，虽然卫星设计寿命是2年，但航天专家设计时对各个器件都打有超期服役的余量，从CBERS-1卫星目前的运行情况来，其寿命肯定要远远大于2年。所以欢迎用户继续踊跃使用CBERS-1的数据。2002年我国将发射CBERS-2卫星，用户期望的中巴地球资源卫星在太空中双星运行的壮观将会实现。

2、法国SPOT卫星

法国SPOT-4卫星轨道参数： 轨道高度：832公里 轨道倾角：98.721o 轨道周期：101.469分/圈 重复周期：369圈/26天 降交点时间：上午10：30分 扫描带宽度： 60 公里

两侧侧视：+/-27o 扫描带宽：950公里

波谱范围： 波谱范围： 多光谱XI B1 0.50 – 0.59um 20米分辨率 B2 0.61 – 0.68um B3 0.78 – 0.89um SWIR 1.58 – 1.75um 全色P10米 B2 0.61 – 0.68um

3、ERS卫星

ERS-1 ERS-2 欧空局分别于1991年和1995年发射。携带有多种有效载荷，包括侧视合成孔径雷达（SAR）和风向散射计等装置），由于ERS-1（2）采用了先进的微波遥感技术来获取全天候与全天时的图象，比起传统的光学遥感图象有着独特的优点。

卫星参数：

椭圆形太阳同步轨道 轨道高度：780公里 半长轴：7153.135公里 轨道倾角：98.52o 飞行周期：100.465分钟 每天运行轨道数：14-1/3 降交点的当地太阳时：10：30 空间分辨率：方位方向<30米 距离方向<26.3米 幅宽：100公里

3、日本JERS-1卫星

JERS-1日本宇宙开发事业团于1992年发射。用于国土调查、农林渔业、环境保护、灾害监测。星上传感器SAR。

卫星参数：

太阳同步轨道

赤道上空高度：568.023公里 半长轴：6946.165公里 轨道倾角：97.662o 周期：96.146分钟 轨道重复周期：44天

经过降交点的当地时间：10：30-11：00 空间分辨率：方位方向18米 距离方向18米 幅宽：75公里

4、RADARSAT-1

RADARSAT卫星是加拿大于95年11月4日发射的，它具有7种模式、25种波束，不同入射角，因而具有多种分辨率、不同幅宽和多种信息特征。适用于全球环境和土地利用、自然资源监测等。

卫星参数：

太阳同步轨道（晨昏）轨道高度：796公里 倾角：98.6o 运行周期：100.7分钟 重复周期：24天 每天轨道数：14 卫星过境的当地时间约为早6点晚6点。重量：2750kg

工作模式 波束位置 入射角（度）标称分辨率（米）标称轴宽(公里)精细模式（5个波束位置）F1-F5 37---48 10 50x50 标准模式（7个波束位置）S1-S7 20---49 30 100x100 宽模式（3个波束位置）W1-W3 20---45 30 150x150 窄幅ScanSAR（2个波束位置）SN1 20---40 30 300x300 SN2 31---46 30 300x300 宽幅ScanSAR SW1 20---49 100 500x500 超高入射角模式（6个波束位置）H1-H6 49---59 25 75x75 超低入射角模式 L1 10---23 35 170x170

5、美国陆地卫星五号(LANDSAT 5)

陆地卫星5号载了主题成像传感器（TM）

卫星参数：

近极近环形太阳同步轨道 轨道高度：705公里 倾角:98.22o 运行周期：98.9分钟 24小时绕地球:15圈 穿越赤道时间:上午10点 扫描带宽度:185公里

重复周期:16天 卫星绕行:233圈

波段号 波段 频谱范围μ 分辨率m B1 Blue-Green 0.45 – 0.52 30 B2 Green 0.520.69 30 B4 Near IR 0.762.35 30

6、美国陆地卫星七号(LANDSAT-7)陆地卫星7号于1999年4月15日由美国航空航天局发射，携带了增强型主题成像传感器（ETM+）

卫星参数：

近极近环形太阳同步轨道 轨道高度：705公里 倾角:98.22o 运行周期：98.9分钟 24小时绕地球:15圈 穿越赤道时间:上午10点 扫描带宽度:185公里

重复周期:16天 卫星绕行:233圈

波段号 类型 波谱范围 地面分辨率 1 Blue-Green 0.450-0.515 30m 2 Green 0.525-0.605 30m 3 Red 0.630-0.69 30m 4 Near IR 0.775-0.90 30m 5 SWIR 1.550-1.75 30m 6 LWIR 10.40-12.5 60m 7 SWIR 2.090-2.35 30m 8 Pan 0.520-0.90 15m

资源/ IKONOS / Landsat5 / Landsat7 / IRS / IKONOS 发射日期 :1999 年 9月 24日

空间分辨率 全色波段 : 1m(观测角 26o 以内)多光谱波段 : 4m(观测角 26o 以内)影像光谱频带

全色波段 : 0.45-0.90 微米 多光谱波段: 1.蓝 0.45-0.52 微米 2.绿 0.52-0.60 微米 3.红 0.63-0.69 微米 4.近红外 0.76-0.90 微米(同 Landsat4 & 5 的 1-4 波段)多光谱波段

卫星扫描带宽度 :11㎞(垂直方向)扫描面积 : 11×11㎞37×100㎞11×1000㎞ 镶嵌图 : 最大 10,000平方公里 水平/垂直精度 未使用 GCP : 12米水平精度(圈型误差 CE 为 90%)10米垂直精度(90%LE)使用 GCP: 2米水平精度(圈型误差 CE 为 90%)3米垂直精度(90%LE)轨道参数

高度 :681㎞ 倾角 :98.1o 速度 :7㎞ / sec 通过赤道的时间 :上午10:30 重访周期 :在北纬40度上方，分辨率为 1m 时 2.9 天；分辨率为 1.5m 时 1.6 天 轨道周期 :98 分 轨道类型 :太阳同步轨道 观测角 :沿着轨道和交叉在轨道的形式之间互换简便 重量 :817 公斤

7、Quick Bird(快鸟)数据

成像方式 推扫式成像 传感器 全波段 多光谱

分辨率 0.61米（星下点）2.44米（星下点）波长 450-900nm 蓝： 450-520nm 绿： 520-600nm 红： 630-690nm近红外：760-900nm 量化值 11 位

星下点成像 沿轨/横轨迹方向（+/-25度）立体成像 沿轨/横轨迹方向

辐照宽度 以星下点轨迹为中心，左右各272公里 成像模式 单景 16.5公里 X 16.5公里 条带 16.5公里 X 165公里 轨道高度 450公里

倾角 98度（太阳同步）

重访周期 1 – 6天（70厘米分辨率，取决于纬度高低）

8、中分辨率成像光谱仪（MODIS）

中分辨率成像光谱仪（MODIS）是美国宇航局研制大型空间遥感仪器。它在36个相互配准的光谱波段、以中等分辨率水平（0.25Km～1Km）、每1～2天观测地球表面一次。获取陆地和海洋温度、初级生产率、陆地表面覆盖、云、汽溶胶、水汽和火情等目标的图像（图3－5）。

MODIS测量的基本目标可概述如下：1)陆地和海洋表面的温度和地面火情。2)海洋彩色，水中沉积物和叶绿素。3)全球植被测绘和变化探测。4)云层表征。5)汽溶胶的浓度和特性。6)大气温度和湿度的探测，雪的覆盖和表征。7)海洋流。

空间分辨率： 250 m（波段1～2）；500 m（波段 3～7）；1000m

（波段8～36）各波段用户和技术性能指标：（波段 1 ～ 19的单位是nm；波段

～ 36 是μm；分谱辐射率值的单

位为 W/m2 μm sr）

主要用户 波段序号 位置和宽度 分谱辐射率 所需S/N 陆地/云边界 12 620～670841～876 21.824.7 128201 陆地/云性质 34567 459～479545～5651230～12501628～16522105～2155 35.329.05.47.31.0 24322874275110 海洋彩色/叶绿素/生物化学 ***6 405～420438～448483～493526～536546～556662～672673～683743～753862～877 44.941.932.127.921.09.58.710.26.2 ***9101087586516 大气中水汽 171819 890～920931～941915～965 10.03.615.0 16757250 地面/云温度 20212223 3.660～3.8403.929～3.9893.929～3.9894.020～4.080 0.452.380.670.79 0.05 NE△T2.000.070.07

大气汽度 2425 4.433～4.4984.482～4.549 0.170.59 0.250.25 卷云水汽 26272829 1.360～1.3906.535～6.8957.175～7.4758.400～8.700 6.001.162.189.58 150 SNR0.250.250.05 臭氧 30 9.580～9.880 3.69 0.25 地面/云温度 3132 10.780～11.28011.770～12.270 9.558.94 0.050.05 云顶高度 33343536 13.185～13.48513.485～13.78513.785～14.08514.085～14.385 4.523.763.112.08 0.250.250.250.35

SNR：信噪比;NE△T：等效噪声温差

表3－6 MODIS标准数据产品

产品代号 产品名称 产品代号 产品名称

I级MOD01MOD02MOD03 1A级1B级定标辐射率地学位置场 雪和冰MOD10MOD33MOD29MOD42 雪覆盖有地图座标格的雪覆盖图海冰的最大漫延区有地图座标格的海冰漫及图

大气MOD04MOD05MOD06 MOD07MOD08MOD35MOD38陆地MOD09MOD11MOD12MOD13MOD14MOD15MOD17MOD43 气溶胶产品（海洋和陆地）近红外可降水云产品（云顶性质，红外云相，光学厚度/粒子尺寸）臭氧大气稳定度指数云和地面分类图可降水(热红外)陆地表面反射比陆地表面温度陆地覆盖植被指数火情叶面指数和部分光合作用辐射净初级生产率/光合作用BRDF/反照率 海洋MOD18MOD19MOD20MOD21MOD22MOD23MOD24 MOD25MOD26MOD27MOD28MOD31MOD32MOD36MOD37MOD39 归一化水蒸发辐射率色素浓度（岸区彩色扫描仪）叶绿素萤光叶绿素色素浓度可用於光合作的辐射海水悬浮固体浓度有机物质浓度球石粒浓度海水衰减系数海洋出产物生产率海面温度浮游植物浓度海洋定标数据吸收系数海洋气溶胶辐射率海水比辐射率（ε）

MODIS是一种按照摇扫扫描成像的辐射计系统。由穿轨迹扫描反射镜、收集辐射的光具和带有光谱滤光片的线列阵探测器组件等部件构成。探测器组件共四组分布在四个焦平面处。

MODIS仪器观测地面刈幅2330Km，穿轨迹视场±55o。仪器光谱范围（0.4～14.4）μm。提供全球所有表面的、阳光反射和日夜热辐射的较高辐射度分辨率的图像数据。图像分辨率在0.25Km～1Km之间。36个光谱波段，其位置和带宽的选样，保证对地面或大气成像的最佳条件（参见表3－5）。此外，在辐射度灵敏度、光谱带宽和几何配准的精密度、和定标的准确度和精密度等技术条件上都达到较高水平，满足观测要求。

MODIS仪器内设置多种定标硬件，供空间操作时使用。包括：太阳漫射器、太阳漫射稳定度监视仪、分光辐射度定标组件、板状黑体、和天空视窗。仪器操作时定期地使用太阳漫射器、黑体和分光辐射度仪等三个定标装置进行定标。整个仪器重量274Kg，电源功率平均163W，峰值时169W。数据率平均6.2Mbps，白天10.8Mbps，夜间2.55Mbps。

MODIS仪器操作，在轨日夜连续操作。正常的获取科学数据，在白天，所有波段均操作运行。在轨道的夜间时段，只有热红外波段收集数据。