遙感衛(wèi)星介紹

1、 2016年10月16日水衛(wèi)星（SMOS、SMAP）碳衛(wèi)星(OCO-2、TANSAT)重力衛(wèi)星（GRACE、CHAMP）氣象衛(wèi)星(TRMM、GPM)冰衛(wèi)星(ICESAT)1、SMOS衛(wèi)星 簡介 SMOS（Soil Moisture and Ocean Salinity）中文名稱：土壤濕度與海水鹽度衛(wèi)星發(fā)射地點：俄羅斯北部發(fā)射時間：2009年11月2日1點50SMOS是歐空局探測水循環(huán)的任務，SMOS任務將幫助我們更好的理解復雜的地球水汽循環(huán)過程。SMOS衛(wèi)星將在觀測全球氣候變化領域起到關鍵作用。 特征特征（1）基于獨特的被動微波干涉成像技術(shù)獨特的被動微波干涉成像技術(shù)，SMOS衛(wèi)星能夠觀測大氣與

2、海洋、陸地之間的水汽循環(huán)。（2）SMOS衛(wèi)星是首顆既能測繪海面鹽度又能監(jiān)控全球土壤濕度既能測繪海面鹽度又能監(jiān)控全球土壤濕度的衛(wèi)星。土壤濕度數(shù)據(jù)將用于水文學研究；海洋鹽度數(shù)據(jù)將用于改善我們對海洋環(huán)流方式的理解。 SMOS衛(wèi)星參數(shù)衛(wèi)星參數(shù)發(fā)發(fā)射時間射時間2009年11月2日壽壽命命至少3年傳傳感器感器基于孔徑綜合技術(shù)的微波成像儀（MIRAS）波波段段L頻頻率率1.4001.427GHzMIRAS構(gòu)成構(gòu)成由69個接收單元構(gòu)成的微波成像儀軌軌道高度道高度760公里軌軌道傾角道傾角98.4兩兩極分化極分化H & V空空間分辨率間分辨率35公里輻輻射分辨率射分辨率0.8 - 2.2 K時時間分辨率

3、間分辨率3天衛(wèi)星參數(shù)衛(wèi)星參數(shù)功能用途功能用途 監(jiān)監(jiān)測全球地表測全球地表土壤水分土壤水分 監(jiān)監(jiān)測全球海洋表面測全球海洋表面鹽度鹽度 提高提高冰雪覆蓋表面特征冰雪覆蓋表面特征描述描述 監(jiān)控監(jiān)控全球水汽循環(huán)全球水汽循環(huán)數(shù)據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)產(chǎn)品（海表鹽度產(chǎn)品） 產(chǎn)品級別產(chǎn)品級別 描述描述衛(wèi)星接收到的原始格式資料，即包格式的星上數(shù)據(jù)Level-0對進行格式化后得到的源包格式資料，即帶有頭文件的星上數(shù)據(jù)Level-1A對進行單位轉(zhuǎn)換和校準后得到的校正可見度Level-1B對進行圖像重構(gòu)后得到的天線極化參照系下亮溫的傅里葉分量，即以儀器快照為單位的亮溫Level-1C對亮溫進行地理定位重組后得到的天線極化參照系下的

4、網(wǎng)格上以軌道為單位的亮溫Level-2對L1c亮溫進行迭代反演后得到的ISEA 網(wǎng)格上的基于3種不同反演算法的軌道級海表鹽度場以及相應的不確定度Level-3對L2海表鹽度進行時空重組后得到的不同時空分辨率的網(wǎng)格化海表鹽度場，如200km200km/10d， 100km100km/30d等以及相應的不確定度Level-4L3海表鹽度與其它數(shù)據(jù)融合后得到的改進的、 精度更高的海表鹽度場及一些衍生產(chǎn)品，如密度場，雨量分布等2.SMAP衛(wèi)星簡介：SMAP（Soil Moisture Active Passive）是美國宇航局(NASA)的首顆土壤水分探測衛(wèi)星，也是繼歐空局(ESA) SMOS之后全球

5、第二顆專注于土壤水分觀測的衛(wèi)星計劃，于2015年1月31日美國太平洋標準時間周六上午6：22(東部標準時間上午9:22)在加利福利亞范德堡空軍基地搭載在Delta-2火箭上發(fā)射升空。它將在全球尺度上探測地表土壤水分，用以增加人們對這一地球系統(tǒng)關鍵組成部分之一的認識和理解，土壤水分是驅(qū)動我們整個生物地球的水、能量和碳三大循環(huán)系統(tǒng)的樞紐。SMAP衛(wèi)星計劃同時會探測地表的凍/融狀態(tài)。通過探測地表解凍時間的變化以及植物生長期的變化，SMAP可以幫助科學家們更加準確地了解植被每年到底從大氣中固定了多少二氧化碳。特色：主被動結(jié)合衛(wèi)星參數(shù)衛(wèi)星參數(shù)SMAP衛(wèi)星參數(shù)衛(wèi)星參數(shù)發(fā)射發(fā)射時間時間20015年1月31日

6、設計設計壽命壽命3年傳感器傳感器（2個）個）散射計（主動）和輻射計（被動）波段波段L軌道高度軌道高度685km的太陽同步軌道衛(wèi)星平臺衛(wèi)星平臺SA-200HP軌道軌道重訪周期重訪周期8天 SMAP輻射計參數(shù)輻射計參數(shù) 頻率頻率范圍（范圍（MHz） 14001427 極化極化方式方式 H,V 帶寬帶寬（MHz） 2 2 積分積分時間（時間（ms） 65 精度精度（K） 1.3 分辨率分辨率 35km 輻射輻射分辨率分辨率 0.8 - 2.2 K 時間分辨率時間分辨率 3天SMAP散射計參數(shù)散射計參數(shù)頻率范圍（頻率范圍（MHz）12171289極化方式極化方式HH,VV,HV脈沖重復頻率（脈沖重復頻

7、率（kHz）2.9分辨率分辨率3km功能用途功能用途干旱監(jiān)測干旱監(jiān)測洪水預測洪水預測提高農(nóng)作物生產(chǎn)力提高農(nóng)作物生產(chǎn)力天氣預報天氣預報連接水、能源和碳循環(huán)連接水、能源和碳循環(huán)數(shù)據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)產(chǎn)品3.OCO-2衛(wèi)星衛(wèi)星簡介簡介：OCO-2(Orbiting Carbon Observatory 2)美國航空航天局(NASA)首顆專門用于探測二氧化碳的衛(wèi)星軌道碳觀測一2(OCO一2)于2014年7月2日由德爾他一2火箭成功發(fā)射。OCO一2是美國航空航天局“地球系統(tǒng)科學探路者”(ESSP)計劃中的一項任務，主要用于觀測地球大氣的二氧化碳水平，進一步了解人類在溫室氣體排放、導致全球氣候變化方面所扮演的角色。

8、OCO一2將提供完整的二氧化碳(人為和自然產(chǎn)生)碳源與碳匯圖像，并研究其隨時間的變化。2009年2月24日，OCO一1由于“金牛座”火箭故障而導致發(fā)射失敗。衛(wèi)星衛(wèi)星參數(shù)參數(shù)COC-2衛(wèi)星參數(shù)衛(wèi)星參數(shù)發(fā)射發(fā)射時間時間2014年7月2日設計設計壽命壽命2年衛(wèi)星平臺衛(wèi)星平臺低軌星-2衛(wèi)星平臺質(zhì)量質(zhì)量447kg軌道高度軌道高度705km高的太陽同步軌道軌道傾角軌道傾角98.2射頻射頻通信通信S頻段收發(fā)機和X頻段發(fā)射機 COC-2傳感器參數(shù)傳感器參數(shù)傳感器傳感器3個共孔徑、高分辨率、光柵光譜成像儀光譜范圍光譜范圍（m） O2：0.7580.772CO2：1.5941.619CO2：22.0422.082

9、光柵光柵分辨率分辨率20000快速快速光學系統(tǒng)光學系統(tǒng)f/1.8，高信噪比幅寬幅寬(穿軌方向，視場角為穿軌方向，視場角為14mrad時時) 10.6km（天底點） 8個穿軌地面足跡（在3Hz時） 11.29km*2.25km(天底點足跡)質(zhì)量質(zhì)量和功率和功率140kg,105w與與OCO-1相比遙感器的變化相比遙感器的變化新型焦平面陣列，新型制冷設備功能用途功能用途研究大氣層中二氧化碳對太陽光的吸收，觀測地球大氣的二氧化碳水平，研究二氧化碳其隨時間的變化規(guī)律，為研究溫室氣體排放提供大量的數(shù)據(jù)。特色特色OCO-2光譜儀采用了衍射光柵，由按規(guī)律平整排列的一組凹槽組成，可將光分解為多種顏色組成的譜段

10、。 OCO-2光譜儀衍射光柵凹槽進行精調(diào)后，光譜可以擴展至大量的窄波段或顏色范圍內(nèi)，就可以探測二氧化碳特征光譜圖中波長范圍內(nèi)出現(xiàn)的所有變化。4.TANSAT衛(wèi)星衛(wèi)星 簡介簡介：TanSat（碳衛(wèi)星）始于“全球二氧化碳監(jiān)測科學實驗衛(wèi)星與應用示范”重大項目, 是繼2日本GOSAT衛(wèi)星、美國OCO-2衛(wèi)星后世界第三顆溫室氣體監(jiān)測衛(wèi)星。目的在于監(jiān)測 的源匯。該衛(wèi)星始以二氧化碳遙感監(jiān)測為切入點，研制并發(fā)射以高光譜二氧化碳探測儀、多譜段云與氣溶膠探測儀為主要載荷的高空間分辨率和高光譜分辨率全球二氧化碳監(jiān)測科學實驗衛(wèi)星，旨在為全球?qū)W者開展碳排放和氣候變化研究提供有益的觀測數(shù)據(jù)，為我國政府開展氣候變化談判和環(huán)

11、境外交提供重要支撐。衛(wèi)星參數(shù)衛(wèi)星參數(shù)TanSat衛(wèi)星參數(shù)衛(wèi)星參數(shù)發(fā)射時間發(fā)射時間 預計2016年可探測的對流層氣體成分可探測的對流層氣體成分 CO O2觀測模式觀測模式天底、耀斑主要載荷主要載荷高光譜二氧化碳探測儀、多譜段云與氣溶膠探測儀CO2探測儀探測儀光柵光譜儀波長帶寬波長帶寬0.758-0.778 1.594-1.6242.042-2.082 信噪比信噪比(dB) 300傳感器：傳感器：TANSAT衛(wèi)星衛(wèi)星搭載了一體化設計的兩臺科學載荷，分別是高光譜二氧化碳探測搭載了一體化設計的兩臺科學載荷，分別是高光譜二氧化碳探測儀以及起輔助作用的多譜段云與氣溶膠探測儀。兩個載荷有不同的工作任務：儀以

12、及起輔助作用的多譜段云與氣溶膠探測儀。兩個載荷有不同的工作任務：CO2探測探測儀用以直接獲得大氣中的儀用以直接獲得大氣中的 CO2分布數(shù)據(jù)；云和氣溶膠探測儀用以獲得大氣中云與氣溶分布數(shù)據(jù)；云和氣溶膠探測儀用以獲得大氣中云與氣溶膠的濃度，幫助反演膠的濃度，幫助反演 CO2的濃度。的濃度。 功能用途 碳衛(wèi)星主要用于全球大氣二氧化碳混合比（XCO2）的高精度觀測和全球碳排放監(jiān)測。作為我國首顆“碳衛(wèi)星”載荷，二氧化碳探測儀、云與氣溶膠探測儀的研制成功將為溫室氣體排放、碳核查等領域的研究提供基礎數(shù)據(jù)，為我國節(jié)能減排等宏觀決策提供數(shù)據(jù)支撐，增加我國在國際碳排放方面的話語權(quán)。5.GRACE衛(wèi)星衛(wèi)星簡介簡介：

13、GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)重力衛(wèi)星計劃由美國國家宇航署(NASA)和德國空間飛行中心(DLR)聯(lián)合開發(fā)，旨在獲取地球重力場的中長波部分及全球重力場的時變特征，并可用于探測大氣和電離層環(huán)境。地球重力場反演與氣候試驗是美國國家航空航天局和德國航空中心的合作計劃項目，旨在觀測地球重力場變化。自2002年發(fā)射以來，GRACE衛(wèi)星在大地測量學、地球物理學、海洋學、水文學和冰川學等方面展示了巨大的應用潛力。它包含兩個完全相同的衛(wèi)星，這兩顆衛(wèi)星軌道相距220公里。功能：功能：能看到冰川、雪地、水庫、地表水、土壤水和地下水的所有變化，監(jiān)測全球環(huán)

14、境變化(陸地冰川消融、海平面與環(huán)流變化、陸地水量變化、強地震)的有力手段，開創(chuàng)了高精度全球重力場觀測與氣候變化試驗的新紀元。候科學家可以通過它們的數(shù)據(jù)研究冰層融化，水文學家也意識到其能研究地下含水層.衛(wèi)星參數(shù)衛(wèi)星參數(shù)GRACE衛(wèi)星參數(shù)衛(wèi)星參數(shù)GRACE AGRACE B長半軸長半軸6876.48166876.9926偏心率偏心率0.000409890.00049787傾角傾角89.02544689.024592 升交點赤經(jīng)升交點赤經(jīng)354.447149354.442784 近地點角距近地點角距302.414244316.073923 平近點角距平近點角距80.71359167.044158 產(chǎn)

15、品級別產(chǎn)品級別描述描述Level-0通過GRACE原始數(shù)據(jù)中心（RDC）對衛(wèi)星數(shù)據(jù)的接受、記錄、分解而得的自動測量記錄數(shù)據(jù)結(jié)果。Level-1A是對Level-0數(shù)據(jù)的非破壞性的處理結(jié)果，采用了傳感器校準系數(shù)，同時也標上編輯和質(zhì)量管理標簽Level-1B 是由Level-1A數(shù)據(jù)和Level-0數(shù)據(jù)處理得到的，這些數(shù)據(jù)被標上正確的時間，這個過程是不可逆的處理過程，Level-2是用上一層次數(shù)據(jù)產(chǎn)品的處理而得，主要包括不同類型的月重力場模型。數(shù)據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)產(chǎn)品6. CHAMP衛(wèi)星衛(wèi)星簡介簡介：CHAMP（Challenging Minisatellite Payload的簡稱,即富有挑戰(zhàn)性的小型衛(wèi)

16、星有效載荷）衛(wèi)星計劃由德國的波茨坦地球科學研究中心提出，針對地球磁場、重力場研究的一個空間飛行項目。CHAMP衛(wèi)星于2000年7月15日發(fā)射成功。主要用于地球重力場、磁場以及電離層和大氣層研究.特色特色：世界上第一顆成功采用高低衛(wèi)星對衛(wèi)星跟蹤技術(shù)的實用衛(wèi)星衛(wèi)星參數(shù)衛(wèi)星參數(shù)CHAMP衛(wèi)星參數(shù)衛(wèi)星參數(shù)發(fā)射發(fā)射時間時間2000年7月15日設計設計壽命壽命3年軌道高度軌道高度454km近地點高度近地點高度429 km遠地點遠地點高度高度476 km升交點經(jīng)度升交點經(jīng)度150.089軌道偏心率軌道偏心率0.00398運行運行圈數(shù)圈數(shù)15.3885/天軌道傾角軌道傾角87.272 功能功能用途用途CHAM

17、P提供的大量觀測數(shù)據(jù)對于研究地球重力場中的中長波分量及其時間變化具有重要意義，將豐富、改善人們對重力場的認識程度，標志著對精高度地球重力場及其時變信息的探測進入了新的紀元。7. ICESAT衛(wèi)星衛(wèi)星 簡介簡介發(fā)射時間發(fā)射時間：2003年1月13日在加利福利亞發(fā)射 ICESat(Ice，cloud，and land elevation satellite) 是NASA 地球觀測系統(tǒng)( EOS)的一部分，是世界首顆星載激光高度計實驗衛(wèi)星，星上搭載有地球科學激光高度計（GLAS，Geoscience Laser Altimeter system）。它是第一顆專門用于測量極地冰量的衛(wèi)星冰、云和陸地高程

18、衛(wèi)星衛(wèi)星參數(shù)衛(wèi)星參數(shù) ICESAT衛(wèi)星參數(shù)衛(wèi)星參數(shù)發(fā)射時間2003年1月13日設計壽命35年傳感器地學科學激光高度計（GLAS）和小型GPS重復周期183天軌道類型非太陽同步軌道高度590km傾角94軌道測定5cm（GPS精度） 功能用途功能用途 量化冰蓋和海冰變化速率，并對這些變化的驅(qū)動機制進行監(jiān)測，測量冰原地形及其時變，云層及大氣層的特征。確定極地冰蓋總量的年際及長期變化，從而估計其對全球海平面變化的影響8. TRMM衛(wèi)星衛(wèi)星 簡介簡介 TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission satellite)衛(wèi)星由美國和日本合作開發(fā)設計，主要用于監(jiān)測和研究熱帶

19、地區(qū)降水。衛(wèi)星于1997年11月28日在日本發(fā)射，TRMM衛(wèi)星屬于近地軌道衛(wèi)星，傾角約為35,覆蓋范圍為35N35S。它是第一顆專門用于觀測熱帶、亞熱帶降水的氣象衛(wèi)星。它在空間覆蓋率和凍雨觀測靈敏度方面還存在固有局限，由于燃料即將耗盡，TRMM衛(wèi)星軌道正在下降，已于2015年4月停止運行。衛(wèi)星參數(shù)衛(wèi)星參數(shù) TRMM衛(wèi)星參數(shù)衛(wèi)星參數(shù) 發(fā)發(fā)射時間射時間1997年年11月月28日日 設設計壽命計壽命 3年年 傳傳感器感器 微微波成像儀波成像儀TMITMI降雨雷達降雨雷達PRPR可見可見/ /紅外輻射儀紅外輻射儀VIRSVIRS雷電探測器雷電探測器LISLIS地球輻射能量探測器地球輻射能量探測器CER

20、ESCERES 覆覆蓋范圍蓋范圍3535N35N35S S 軌軌道高度道高度350km350km 軌軌道傾角道傾角約為約為35傳傳感器感器可可見光見光/紅外掃描儀紅外掃描儀（ VIRS VIRS）微微波圖像儀波圖像儀( T M I)降降水雷達水雷達( PR)( PR)掃掃描方式描方式與與軌道垂直掃軌道垂直掃描描圓圓錐掃描錐掃描與與軌道垂直掃軌道垂直掃描描水水平分辨率平分辨率21 2 km/ 21 4 km41 41 4 km/ 4 km/ 511 511 km( km( 8515 8515 GHz)GHz)41 3 km/ 51 0 km掃掃描寬度描寬度720 km/ 833 km 760 k

21、m/ 878 km 215 km/ 247 km 功能用途功能用途 為氣象工作者提供大量熱帶海洋降水、云中液態(tài)水的含量、潛熱釋放等氣象數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)產(chǎn)品產(chǎn)產(chǎn)品級別品級別 描描述述0 0級級以以時間為序并且有質(zhì)量控制的原始衛(wèi)星數(shù)據(jù)時間為序并且有質(zhì)量控制的原始衛(wèi)星數(shù)據(jù)1 1級級校校正處理原始資料生成正處理原始資料生成HDFHDF格式數(shù)據(jù)，包含標定后的格式數(shù)據(jù)，包含標定后的VIRSVIRS反射率、反射率、TMITMI亮溫、亮溫、PRPR的回波功率和反射率數(shù)據(jù)的回波功率和反射率數(shù)據(jù)2 2級級基基于于1 1級產(chǎn)品汁算出大氣狀況數(shù)據(jù)，包含地球物理參數(shù)和級產(chǎn)品汁算出大氣狀況數(shù)據(jù)，包含地球物理參數(shù)和TMIT

22、MI降水廓線降水廓線(2A12) (2A12) 、PRPR地表橫截面地表橫截面(2A21)(2A21)、水高、水高度和亮帶高度度和亮帶高度(2A23)(2A23)、PRPR降水廓線降水廓線(2 A25 )(2 A25 )以及以及TMITMI和和PRPR聯(lián)合反演的降水廓線聯(lián)合反演的降水廓線(2831)(2831)3 3級級對對2 2級產(chǎn)品中的降水強度、三維反射率進行處理后生成的級產(chǎn)品中的降水強度、三維反射率進行處理后生成的5 5天和天和3030天的降水圖和三維降水結(jié)構(gòu)天的降水圖和三維降水結(jié)構(gòu)4 4級級資資料分析產(chǎn)品或料分析產(chǎn)品或TRMMTRMM資料與其他衛(wèi)星數(shù)據(jù)聯(lián)合反演得到的產(chǎn)物資料與其他衛(wèi)星數(shù)

23、據(jù)聯(lián)合反演得到的產(chǎn)物9. GPM衛(wèi)星衛(wèi)星 簡介簡介： GPM（Global Precipitation Measurement）降水計劃是繼TRMM之后新一代全球衛(wèi)星降水產(chǎn)品，其核心觀側(cè)平臺已于2014年2月28日發(fā)射，衛(wèi)星群目前由10顆衛(wèi)星組成，未來還有可能繼續(xù)擴充。它能夠提供全球范圍基于微波的3h以內(nèi)以及基于微波紅外的半小時的雨雪數(shù)據(jù)產(chǎn)品，范圍延伸至南北極圈。 GPM計劃主要由4部分組成：（1）衛(wèi)星群測量系統(tǒng)的硬件組成部分;（2）數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，即GPM降水處理系統(tǒng)(PPS, Precipitation Processing System)；（3）國際GPM地面驗證（GV, Ground Validation）計劃,由全世界GV測量站點網(wǎng)絡及其相關的科技支撐機構(gòu)組成；（4）項目參與者：科學家、工程師等衛(wèi)星參數(shù)衛(wèi)星參數(shù)GOM傳感器（傳感器（GIM）參數(shù)）參數(shù) 頻段數(shù) 13 頻率范圍10183GHz 低頻（5個）1089GHz（觀測液態(tài)降水） 中頻