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，為海洋和海洋生物資源開放利用、海洋環(huán)境監(jiān)測、海洋科學(xué)研究等領(lǐng)域服務(wù)而設(shè)計發(fā)射的一種人造地球衛(wèi)星。二.海洋衛(wèi)星的特點★利用海洋衛(wèi)星可以經(jīng)濟(jì)、方便地對大面積海域?qū)崿F(xiàn)實時、同步、連續(xù)的監(jiān)測，它已被公認(rèn)為是海洋環(huán)境監(jiān)測的重要手段?！?/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：

特點一

具備大面積、連續(xù)、同步或準(zhǔn)同步探測的能力。

特點二

可見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)星一個數(shù)量級）。

特點三

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。

特點五

某些海洋要素的測量，如海面粗糙的測量、海面風(fēng)場的測量，除海洋衛(wèi)星探測技術(shù)外，尚無其他辦法。海洋水色衛(wèi)星海洋水色衛(wèi)星是對海洋水色要素（如葉綠素、懸浮沙和可溶性的黃色物質(zhì)等）和水溫及其動態(tài)變化的探測，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：掌握我國近海海洋初級生產(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，了解我國重點河口港灣的懸浮泥沙分布規(guī)律，監(jiān)測我國近海海面溢油油漠、赤潮富營養(yǎng)、電場循環(huán)水排海熱污染、海冰冰情、淺海地形等。海洋綜合探測衛(wèi)星海洋環(huán)境綜合衛(wèi)星是對全球與近海（包括海岸帶）的海洋動'海洋一號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，有效載荷包括可見光、紅外，主動、被動遙感器，如多光譜成像儀、合成孔徑雷達(dá)、微波散射計、輻射計、高度計等。發(fā)展海洋環(huán)境綜合衛(wèi)星主要目標(biāo)是：提供全天時、全天候海況實時資料，用于改進(jìn)海況數(shù)值預(yù)報模式，提高中、長期海況預(yù)報準(zhǔn)確率。同時提供海上目標(biāo)、海岸帶調(diào)查、海洋污染的實時同步海洋要素，為海洋環(huán)境監(jiān)測、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兼顧商用及科學(xué)試驗用途的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的太陽同步軌道上，重復(fù)周期為24d，其主要探測目標(biāo)為海冰，同時還考慮到陸地成像，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，并將用戶提交編程的時限縮短到4~12小時，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)全天候全天時的主動成像特點，可以在一定程度上緩解衛(wèi)星數(shù)據(jù)源不足的問題，并推動雷達(dá)數(shù)據(jù)在國內(nèi)各個領(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同步軌道軌道高度：780公里半長軸：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降交點的當(dāng)?shù)靥枙r：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（HY-1A）衛(wèi)星是中國第一顆用于海洋水色探測的試驗型業(yè)務(wù)衛(wèi)星。星上裝載兩臺遙感器，一臺是十波段的海洋水色掃描儀，另一臺是四波段的CCD成像儀。

HY-1A衛(wèi)星于北京時間2002年5月15日9時50分在太原衛(wèi)星發(fā)射中心與FY-1D衛(wèi)星由長征四號乙火箭一箭雙星發(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)定時間有效載荷開始進(jìn)行對地觀測。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）及溫度場等。②技術(shù)指標(biāo)

星下點地面分辨率：1100米

每行象元數(shù)：1024

量化級數(shù)：10比特

輻射精度：可見光：10%b)四波段CCD成像儀

①功能

CCD成像儀主要用于海岸帶動態(tài)監(jiān)測，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（HY-1B）衛(wèi)星是中國第一顆海洋衛(wèi)星（HY-1A）的后續(xù)星，星上載有一臺10波段的海洋水色掃描儀和一臺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，其觀測能力和探測精度進(jìn)一步增強(qiáng)和提高。主要用于探測葉綠素、懸浮泥沙、可溶有機(jī)物及海洋表面溫度等要素和進(jìn)行海岸帶動態(tài)變化監(jiān)測，為海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)服務(wù)。HY-1Ｂ衛(wèi)星和軌道參數(shù)HY-1Ｂ衛(wèi)星觀測要素和區(qū)域

實時觀測區(qū)：渤海、黃海、東海、南海及海岸帶區(qū)域等。

其它觀測區(qū)：采用星上記錄，過我國境內(nèi)回放接收。

主要探測要素：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）海洋動力環(huán)境衛(wèi)星

(HY-2衛(wèi)星介紹)

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

海洋二號衛(wèi)星工程研制于2007年1月獲得了國防科工委、財政部的聯(lián)合批復(fù)。該衛(wèi)星由航天科技集團(tuán)公司中國空間技術(shù)研究院研制，于2011年8月16日6時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)測海洋動力環(huán)境，獲得包括海面風(fēng)場、海面高度場、有效波高、海洋重力場、大洋環(huán)流和海表溫度場等重要海況參數(shù)；實現(xiàn)國產(chǎn)行波管放大器在軌壽命飛行驗證；完成星地激光通信鏈路新技術(shù)試驗驗證。

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、微波散射計、掃描微波輻射計和校正微波輻射計以及DORIS、雙頻GPS和激光測距儀。

衛(wèi)星軌道為太陽同步軌道，傾角99.34度，降交點地方時為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，星上存儲記錄器容量120Gbits。

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

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

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

（HY-3衛(wèi)星介紹）

中國將發(fā)射海洋三號衛(wèi)星，可全時段監(jiān)視艦船。

根據(jù)《陸海觀測衛(wèi)星業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)劃》（2011－2020年），“海洋三號”衛(wèi)星星座規(guī)劃為：繼承高分三號衛(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”衛(wèi)星將具備海陸觀測快速重訪、干涉重訪能力，能夠進(jìn)行1：5萬－1：1萬全球DEM數(shù)據(jù)獲取、毫米級陸表形變監(jiān)測，結(jié)合“海洋二號”動力環(huán)境衛(wèi)星可實現(xiàn)厘米級海面高度測量，實現(xiàn)對海上目標(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觀測，滿足海洋目標(biāo)監(jiān)測、陸地資源監(jiān)測等多種需求。

“海洋三號”衛(wèi)星上搭載的主要遙感載荷是合成孔徑雷達(dá)（SAR），一種主動式微波遙感儀器，通過先發(fā)射微波波束再接收來自海面的后向散射回波獲取海面信息?！八鼘⑼ㄟ^合成孔徑技術(shù)與脈沖壓縮技術(shù)，實現(xiàn)對海洋和陸地表面高分辨率（1m）二維圖像的獲取?！眹倚l(wèi)星海洋應(yīng)用中心副主任林明森說。搭載SAR的海洋監(jiān)視監(jiān)測衛(wèi)星可穿透海上云霧，在白天和黑夜均可對海洋進(jìn)行觀測，其全天時全天候的觀測能力要明顯優(yōu)于僅能在白天天氣晴朗時才能觀測的光學(xué)海洋衛(wèi)星。海洋監(jiān)視監(jiān)測衛(wèi)星具體觀測對象主要包括：船舶、海上油氣平臺、溢油、海冰、海浪、海面風(fēng)場、內(nèi)波、海島海岸帶等。其中，船舶、海上油氣平臺等海上人工目標(biāo)在SAR圖像上通常表現(xiàn)為非常明顯的強(qiáng)目標(biāo)，與周圍海洋區(qū)域差別明顯?！斑@使得海洋監(jiān)視監(jiān)測衛(wèi)星數(shù)據(jù)成為對海上人工目標(biāo)進(jìn)行普查和監(jiān)視的首選?！绷置魃硎荆壳霸趪H范圍內(nèi)，海洋監(jiān)視監(jiān)測衛(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、海上遇險搜救等與海上生命財產(chǎn)安全息息相關(guān)的各方面。

近年來，美國墨西哥灣原油泄漏、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。“作為中國海洋衛(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，是國家海洋衛(wèi)星業(yè)務(wù)體系后續(xù)規(guī)劃發(fā)展的重點。”林明森說。美國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

中國海洋衛(wèi)星大事記錄1985年，我國第一顆海洋衛(wèi)星開始立項準(zhǔn)備。自此，我國海洋衛(wèi)星工作開始進(jìn)入基礎(chǔ)調(diào)研和技術(shù)準(zhǔn)備階段。1993年，國家海洋局啟動海洋衛(wèi)星研制立項論證工作。1996年5月，成立“國家海洋局海洋衛(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)星的綜合論證報告和立項的準(zhǔn)備工作，并通過專家評審。1997年6月30日，國防科工委正式下達(dá)“關(guān)于海洋水色衛(wèi)星立項研制的批復(fù)”，同意海洋水色衛(wèi)星立項研制。這顆衛(wèi)星被命名為“海洋一號A”衛(wèi)星。中國海洋衛(wèi)星大事記錄1998年3月，成立“國家海洋局衛(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”衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)工程得到國家計委的立項批復(fù)。2000年9月，中央機(jī)構(gòu)編制委員會辦公室正式批復(fù)成立了“國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心”，負(fù)責(zé)建立“海洋一號”衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)。中國海洋衛(wèi)星大事記錄2000年11月，國家衛(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50分，中國第一顆

海洋衛(wèi)星（“海洋一號A”）

在太原衛(wèi)星發(fā)射中心由長征火箭

發(fā)射升空，結(jié)束了中國沒有海洋

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