最全的海洋衛(wèi)星課件

遙感作業(yè)

Seasat

海洋衛(wèi)星一.海洋衛(wèi)星的定義

海洋衛(wèi)星是用于海洋水色，海面溫度，海冰，海流，海平面高度等的觀測(cè)，為海洋和海洋生物資源開(kāi)放利用、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)、海洋科學(xué)研究等領(lǐng)域服務(wù)而設(shè)計(jì)發(fā)射的一種人造地球衛(wèi)星。二.海洋衛(wèi)星的特點(diǎn)★利用海洋衛(wèi)星可以經(jīng)濟(jì)、方便地對(duì)大面積海域?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)、同步、連續(xù)的監(jiān)測(cè)，它已被公認(rèn)為是海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要手段?！?/p>

海洋衛(wèi)星與陸地衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星相比，具有以下特點(diǎn)：

特點(diǎn)一

具備大面積、連續(xù)、同步或準(zhǔn)同步探測(cè)的能力。

特點(diǎn)二

可見(jiàn)光傳感器要求波段多而窄，靈敏度和信噪比高（高出陸地衛(wèi)星一個(gè)數(shù)量級(jí)）。

特點(diǎn)三

為與海洋環(huán)境要素變化周期相匹配，海洋衛(wèi)星的地面覆蓋周期要求2~3天，空間分辨率為250~1000m。

特點(diǎn)五

某些海洋要素的測(cè)量，如海面粗糙的測(cè)量、海面風(fēng)場(chǎng)的測(cè)量，除海洋衛(wèi)星探測(cè)技術(shù)外，尚無(wú)其他辦法。海洋水色衛(wèi)星海洋水色衛(wèi)星是對(duì)海洋水色要素（如葉綠素、懸浮沙和可溶性的黃色物質(zhì)等）和水溫及其動(dòng)態(tài)變化的探測(cè)，有效載荷通常選用靈敏度高、信噪比高、光譜分辨率高、波段多、帶寬窄的海洋水色掃描儀。要求空間分辨率在250~1000m，地面覆蓋周期要求2~3天。發(fā)展海洋水色系列衛(wèi)星的目的是：掌握我國(guó)近海海洋初級(jí)生產(chǎn)力分布、海洋漁業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)資源狀況和環(huán)境質(zhì)量，了解我國(guó)重點(diǎn)河口港灣的懸浮泥沙分布規(guī)律，監(jiān)測(cè)我國(guó)近海海面溢油油漠、赤潮富營(yíng)養(yǎng)、電場(chǎng)循環(huán)水排海熱污染、海冰冰情、淺海地形等。海洋綜合探測(cè)衛(wèi)星海洋環(huán)境綜合衛(wèi)星是對(duì)全球與近海（包括海岸帶）的海洋動(dòng)'海洋一號(hào)B'衛(wèi)星發(fā)射成功生態(tài)環(huán)境和水色環(huán)境各種信息的綜合遙感監(jiān)測(cè)，有效載荷包括可見(jiàn)光、紅外，主動(dòng)、被動(dòng)遙感器，如多光譜成像儀、合成孔徑雷達(dá)、微波散射計(jì)、輻射計(jì)、高度計(jì)等。發(fā)展海洋環(huán)境綜合衛(wèi)星主要目標(biāo)是：提供全天時(shí)、全天候海況實(shí)時(shí)資料，用于改進(jìn)海況數(shù)值預(yù)報(bào)模式，提高中、長(zhǎng)期海況預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。同時(shí)提供海上目標(biāo)、海岸帶調(diào)查、海洋污染的實(shí)時(shí)同步海洋要素，為海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)、維護(hù)海洋權(quán)益和海岸帶資源調(diào)查、綜合利用與管理服務(wù)。參考網(wǎng)站：

國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心

四.主要的海洋衛(wèi)星

1.Radarsat系列衛(wèi)星

Radarsat-1衛(wèi)星是加拿大空間局研制的一個(gè)兼顧商用及科學(xué)試驗(yàn)用途的C波段合成孔徑雷達(dá)（SAR）系統(tǒng)，于1995年11月4日發(fā)射升空。衛(wèi)星運(yùn)行在高度793km、傾角98.6°、運(yùn)行周期100.7min的太陽(yáng)同步軌道上，重復(fù)周期為24d，其主要探測(cè)目標(biāo)為海冰，同時(shí)還考慮到陸地成像，以便應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、地質(zhì)等領(lǐng)域。

Radarsat-2衛(wèi)星于2007年12月14日在哈薩克斯坦的拜科努爾航天發(fā)射基地成功發(fā)射，為目前世界上最先進(jìn)的商業(yè)衛(wèi)星之一。作為Radarat-1的后續(xù)星，Radarsat-2除延續(xù)了Radarsat-1的拍攝能力和成像模式外，還增加了3m分辨率超精細(xì)模式和8m全極化模式，并且可以根據(jù)指令在左視和右視之間切換，不僅縮短了重訪周期，還增加了立體成像的能力。此外，Radarsat-2可以提供11種波束模式及大容量的固態(tài)記錄儀等，并將用戶(hù)提交編程的時(shí)限縮短到4~12小時(shí)，這些都使Radarsat-2的運(yùn)行更加靈活和便捷。

另外，Radarsat-1和Radarsat-2雙星互補(bǔ)，加上雷達(dá)全天候全天時(shí)的主動(dòng)成像特點(diǎn)，可以在一定程度上緩解衛(wèi)星數(shù)據(jù)源不足的問(wèn)題，并推動(dòng)雷達(dá)數(shù)據(jù)在國(guó)內(nèi)各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和發(fā)展。工作模式和波束特征圖例橢圓形太陽(yáng)同步軌道軌道高度：780公里半長(zhǎng)軸：7153.135公里軌道傾角：98.52飛行周期：100.465分鐘每天運(yùn)行軌道數(shù)：14-1/3降交點(diǎn)的當(dāng)?shù)靥?yáng)時(shí)：10：30空間分辨率：方位方向<30米距離方向<26.3米幅寬：100公里ERS系列衛(wèi)星參數(shù)：（1）海洋水色環(huán)境衛(wèi)星

（HY-1A衛(wèi)星介紹）海洋一號(hào)（HY-1A）衛(wèi)星是中國(guó)第一顆用于海洋水色探測(cè)的試驗(yàn)型業(yè)務(wù)衛(wèi)星。星上裝載兩臺(tái)遙感器，一臺(tái)是十波段的海洋水色掃描儀，另一臺(tái)是四波段的CCD成像儀。

HY-1A衛(wèi)星于北京時(shí)間2002年5月15日9時(shí)50分在太原衛(wèi)星發(fā)射中心與FY-1D衛(wèi)星由長(zhǎng)征四號(hào)乙火箭一箭雙星發(fā)射升空，在完成了7次變軌后，于2002年5月27日到達(dá)798公里的預(yù)定軌道，并于2002年5月29日按預(yù)定時(shí)間有效載荷開(kāi)始進(jìn)行對(duì)地觀測(cè)。HY-1A衛(wèi)星總體技術(shù)特征HY-1A衛(wèi)星有效載荷

a)十波段海洋水色掃描儀(COCTS)

①功能

用于探測(cè)海洋水色要素（葉綠素濃度、懸浮泥沙濃度和可溶有機(jī)物）及溫度場(chǎng)等。②技術(shù)指標(biāo)

星下點(diǎn)地面分辨率：1100米

每行象元數(shù)：1024

量化級(jí)數(shù)：10比特

輻射精度：可見(jiàn)光：10%b)四波段CCD成像儀

①功能

CCD成像儀主要用于海岸帶動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，以獲得海陸交互作用區(qū)域的較高分辨率圖像。②技術(shù)指標(biāo)

星下點(diǎn)地面分辨率：250米

每行象元數(shù)：2048

偏振度：≤5％

海洋水色環(huán)境衛(wèi)星

（HY-1Ｂ衛(wèi)星介紹）海洋一號(hào)（HY-1B）衛(wèi)星是中國(guó)第一顆海洋衛(wèi)星（HY-1A）的后續(xù)星，星上載有一臺(tái)10波段的海洋水色掃描儀和一臺(tái)4波段的海岸帶成像儀。

該衛(wèi)星在HY-1A衛(wèi)星基礎(chǔ)上研制，其觀測(cè)能力和探測(cè)精度進(jìn)一步增強(qiáng)和提高。主要用于探測(cè)葉綠素、懸浮泥沙、可溶有機(jī)物及海洋表面溫度等要素和進(jìn)行海岸帶動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)，為海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)服務(wù)。HY-1Ｂ衛(wèi)星和軌道參數(shù)HY-1Ｂ衛(wèi)星觀測(cè)要素和區(qū)域

實(shí)時(shí)觀測(cè)區(qū)：渤海、黃海、東海、南海及海岸帶區(qū)域等。

其它觀測(cè)區(qū)：采用星上記錄，過(guò)我國(guó)境內(nèi)回放接收。

主要探測(cè)要素：葉綠素、懸浮泥沙、可溶有機(jī)物及海洋表面溫度等。HY-1Ｂ衛(wèi)星海洋水色掃描儀主要參數(shù)HY-1Ｂ衛(wèi)星海岸帶成像儀主要參數(shù)

（2）海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星

(HY-2衛(wèi)星介紹)

海洋二號(hào)衛(wèi)星（HY-2）是我國(guó)第一顆海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星，該衛(wèi)星集主、被動(dòng)微波遙感器于一體，具有高精度測(cè)軌、定軌能力與全天候、全天時(shí)、全球探測(cè)能力。其主要使命是監(jiān)測(cè)和調(diào)查海洋環(huán)境，獲得包括海面風(fēng)場(chǎng)、浪高、海流、海面溫度等多種海洋動(dòng)力環(huán)境參數(shù)，直接為災(zāi)害性海況預(yù)警預(yù)報(bào)提供實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，為海洋防災(zāi)減災(zāi)、海洋權(quán)益維護(hù)、海洋資源開(kāi)發(fā)、海洋環(huán)境保護(hù)、海洋科學(xué)研究以及國(guó)防建設(shè)等提供支撐服務(wù)。

海洋二號(hào)衛(wèi)星工程研制于2007年1月獲得了國(guó)防科工委、財(cái)政部的聯(lián)合批復(fù)。該衛(wèi)星由航天科技集團(tuán)公司中國(guó)空間技術(shù)研究院研制，于2011年8月16日6時(shí)57分在太原衛(wèi)星發(fā)射中心采用CZ-4B運(yùn)載火箭發(fā)射成功。

HY-2衛(wèi)星的任務(wù)目標(biāo)

監(jiān)測(cè)海洋動(dòng)力環(huán)境，獲得包括海面風(fēng)場(chǎng)、海面高度場(chǎng)、有效波高、海洋重力場(chǎng)、大洋環(huán)流和海表溫度場(chǎng)等重要海況參數(shù)；實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)行波管放大器在軌壽命飛行驗(yàn)證；完成星地激光通信鏈路新技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證。

HY-2衛(wèi)星的技術(shù)指標(biāo)

HY-2衛(wèi)星裝載雷達(dá)高度計(jì)、微波散射計(jì)、掃描微波輻射計(jì)和校正微波輻射計(jì)以及DORIS、雙頻GPS和激光測(cè)距儀。

衛(wèi)星軌道為太陽(yáng)同步軌道，傾角99.34度，降交點(diǎn)地方時(shí)為6:00am，衛(wèi)星在壽命前期采用重復(fù)周期為14天的回歸凍結(jié)軌道，高度971km，周期104.46分鐘，每天運(yùn)行13+11/14圈；在壽命后期采用重復(fù)周期為168天的回歸軌道，衛(wèi)星高度973km，周期104.50分鐘，每天運(yùn)行13+131/168圈。

衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命為3年。

衛(wèi)星尺寸8.56m×4.55m×3.185m，質(zhì)量≤1575kg。

三軸指向精度小于0.1度，姿態(tài)穩(wěn)定度每秒小于0.003度，測(cè)量精度小于0.03度。

衛(wèi)星輸出功率：1550W。

數(shù)傳系統(tǒng)下行為X頻段，下行碼速率20Mbps，星上存儲(chǔ)記錄器容量120Gbits。

雷達(dá)高度計(jì)（上表）用于測(cè)量海面高度、有效波高及風(fēng)速等海洋基本要素。微波散射計(jì)主要用于全球海面風(fēng)場(chǎng)觀測(cè)

掃描微波輻射計(jì)主要用于獲取全球海面溫度、海面風(fēng)場(chǎng)、大氣水蒸氣含量、云中水含量、海冰和降雨量等。

校正微波輻射計(jì)主要用于為高度計(jì)提供大氣水汽校正服務(wù)。海洋二號(hào)衛(wèi)星轉(zhuǎn)場(chǎng)海洋二號(hào)衛(wèi)星噪聲試驗(yàn)（3）海洋雷達(dá)衛(wèi)星

（HY-3衛(wèi)星介紹）

中國(guó)將發(fā)射海洋三號(hào)衛(wèi)星，可全時(shí)段監(jiān)視艦船。

根據(jù)《陸海觀測(cè)衛(wèi)星業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)劃》（2011－2020年），“海洋三號(hào)”衛(wèi)星星座規(guī)劃為：繼承高分三號(hào)衛(wèi)星技術(shù)基礎(chǔ)，1米C－SAR衛(wèi)星、干涉SAR衛(wèi)星（2顆編隊(duì)干涉小衛(wèi)星或1顆）同軌分布運(yùn)行，構(gòu)成海陸雷達(dá)衛(wèi)星星座。據(jù)透露，“海洋三號(hào)”衛(wèi)星將具備海陸觀測(cè)快速重訪、干涉重訪能力，能夠進(jìn)行1：5萬(wàn)－1：1萬(wàn)全球DEM數(shù)據(jù)獲取、毫米級(jí)陸表形變監(jiān)測(cè)，結(jié)合“海洋二號(hào)”動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星可實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)海面高度測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)海上目標(biāo)、重要海洋災(zāi)害、地面沉降、全球變化信息的全天候全天時(shí)觀測(cè)，滿(mǎn)足海洋目標(biāo)監(jiān)測(cè)、陸地資源監(jiān)測(cè)等多種需求。

“海洋三號(hào)”衛(wèi)星上搭載的主要遙感載荷是合成孔徑雷達(dá)（SAR），一種主動(dòng)式微波遙感儀器，通過(guò)先發(fā)射微波波束再接收來(lái)自海面的后向散射回波獲取海面信息?！八鼘⑼ㄟ^(guò)合成孔徑技術(shù)與脈沖壓縮技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋和陸地表面高分辨率（1m）二維圖像的獲取?！眹?guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心副主任林明森說(shuō)。搭載SAR的海洋監(jiān)視監(jiān)測(cè)衛(wèi)星可穿透海上云霧，在白天和黑夜均可對(duì)海洋進(jìn)行觀測(cè)，其全天時(shí)全天候的觀測(cè)能力要明顯優(yōu)于僅能在白天天氣晴朗時(shí)才能觀測(cè)的光學(xué)海洋衛(wèi)星。海洋監(jiān)視監(jiān)測(cè)衛(wèi)星具體觀測(cè)對(duì)象主要包括：船舶、海上油氣平臺(tái)、溢油、海冰、海浪、海面風(fēng)場(chǎng)、內(nèi)波、海島海岸帶等。其中，船舶、海上油氣平臺(tái)等海上人工目標(biāo)在SAR圖像上通常表現(xiàn)為非常明顯的強(qiáng)目標(biāo)，與周?chē)Ｑ髤^(qū)域差別明顯。“這使得海洋監(jiān)視監(jiān)測(cè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)成為對(duì)海上人工目標(biāo)進(jìn)行普查和監(jiān)視的首選。”林明森表示，目前在國(guó)際范圍內(nèi)，海洋監(jiān)視監(jiān)測(cè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)已廣泛應(yīng)用于劫持船舶監(jiān)視、非法漁業(yè)捕撈監(jiān)管、海上遇險(xiǎn)搜救等與海上生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)的各方面。

近年來(lái)，美國(guó)墨西哥灣原油泄漏、大連溢油、渤海蓬萊19－3油田溢油、青島輸油管線泄漏爆炸等事件頻發(fā)，溢油災(zāi)害不斷嚴(yán)重影響海洋生態(tài)環(huán)境，成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)?！白鳛橹袊?guó)海洋衛(wèi)星業(yè)務(wù)體系的重要組成部分，海洋監(jiān)視監(jiān)測(cè)衛(wèi)星在海洋權(quán)益維護(hù)、海洋執(zhí)法監(jiān)察、海域使用管理、海洋防災(zāi)減災(zāi)等方面均具有重要應(yīng)用，是國(guó)家海洋衛(wèi)星業(yè)務(wù)體系后續(xù)規(guī)劃發(fā)展的重點(diǎn)?！绷置魃f(shuō)。美國(guó)墨西哥灣原油泄漏事件渤海蓬萊19－3油田溢油事件渤海蓬萊19－3油田溢油事件

中國(guó)海洋衛(wèi)星大事記錄1985年，我國(guó)第一顆海洋衛(wèi)星開(kāi)始立項(xiàng)準(zhǔn)備。自此，我國(guó)海洋衛(wèi)星工作開(kāi)始進(jìn)入基礎(chǔ)調(diào)研和技術(shù)準(zhǔn)備階段。1993年，國(guó)家海洋局啟動(dòng)海洋衛(wèi)星研制立項(xiàng)論證工作。1996年5月，成立“國(guó)家海洋局海洋衛(wèi)星工作領(lǐng)導(dǎo)小組”和“海洋衛(wèi)星總體部”。中國(guó)海洋衛(wèi)星大事記錄1997年1月31日，海洋衛(wèi)星總體部完成了海洋水色衛(wèi)星的綜合論證報(bào)告和立項(xiàng)的準(zhǔn)備工作，并通過(guò)專(zhuān)家評(píng)審。1997年6月30日，國(guó)防科工委正式下達(dá)“關(guān)于海洋水色衛(wèi)星立項(xiàng)研制的批復(fù)”，同意海洋水色衛(wèi)星立項(xiàng)研制。這顆衛(wèi)星被命名為“海洋一號(hào)A”衛(wèi)星。中國(guó)海洋衛(wèi)星大事記錄1998年3月，成立“國(guó)家海洋局衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心”，負(fù)責(zé)海洋衛(wèi)星的地面應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)和地面應(yīng)用研究工作。1999年5月，“海洋一號(hào)”衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)工程得到國(guó)家計(jì)委的立項(xiàng)批復(fù)。2000年9月，中央機(jī)構(gòu)編制委員會(huì)辦公室正式批復(fù)成立了“國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心”，負(fù)責(zé)建立“海洋一號(hào)”衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)。中國(guó)海洋衛(wèi)星大事記錄2000年11月，國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心與航天科技集團(tuán)五院正式簽訂了研制合同。2002年3月，完成正樣發(fā)射星研制。2002年5月15日9時(shí)50分，中國(guó)第一顆

海洋衛(wèi)星（“海洋一號(hào)A”）

在太原衛(wèi)星發(fā)射中心由長(zhǎng)征火箭

發(fā)射升空，結(jié)束了中國(guó)沒(méi)有海洋

衛(wèi)星的歷史。中國(guó)海洋衛(wèi)星大事記錄2002年5月27日，“