第3章 遙感平臺(tái)及運(yùn)行特點(diǎn)幻燈片.ppt

1、遙感平臺(tái)及運(yùn)行特點(diǎn),大綱,遙感平臺(tái)的種類 衛(wèi)星軌道及運(yùn)行特點(diǎn) 陸地衛(wèi)星及軌道特征,遙感平臺(tái),主權(quán)國(guó)家的領(lǐng)空指的是？,為什么要跑到衛(wèi)星上觀察地球,有何優(yōu)勢(shì)？ -目標(biāo)認(rèn)識(shí)的尺度效應(yīng),定義：遙感中搭載傳感器的工具統(tǒng)稱為遙感平臺(tái)。,地面遙感平臺(tái),地面平臺(tái)：三角架、遙感塔、遙感車和遙感船等與地面接觸的平臺(tái)稱為地面平臺(tái)或近地面平臺(tái)。它通過地物光譜儀或傳感器來(lái)對(duì)地面進(jìn)行近距離遙感，測(cè)定各種地物的波譜特性及影像的實(shí)驗(yàn)研究。,三腳架,遙感塔,遙感車和遙感船,航空遙感平臺(tái),航天遙感平臺(tái),飛船（阿波羅、神舟）,空間站(和平號(hào)、),航天飛機(jī),遙感衛(wèi)星(LandSat、Spot),問題：為什么要發(fā)展不同遙感平臺(tái)？其各有

2、何優(yōu)勢(shì)？ -目標(biāo)認(rèn)識(shí)的尺度效應(yīng),2、衛(wèi)星軌道及運(yùn)行特點(diǎn),2.1、衛(wèi)星運(yùn)行軌道及軌道參數(shù),衛(wèi)星運(yùn)行的軌道面：衛(wèi)星在太空中的運(yùn)行，是一種受到地球以及月球和太陽(yáng)引力的規(guī)律性運(yùn)動(dòng)，它所在的包含地球在內(nèi)的平面叫軌道面。 軌道參數(shù)：描述衛(wèi)星軌道特征的數(shù)值組稱為軌道參數(shù)。,衛(wèi)星空間軌道及其運(yùn)行特征 開普勒定律：衛(wèi)星在空間運(yùn)行，遵循天體運(yùn)動(dòng)的開普勒三定律。 一、開普勒第一定律： 星體繞地球（或者太陽(yáng)）運(yùn)動(dòng)的軌道是一個(gè)橢圓，地球（太陽(yáng)）位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。 軌道離地最近的點(diǎn)稱近地點(diǎn)，反之為遠(yuǎn)地點(diǎn)。,回顧知識(shí)點(diǎn)：開普勒三大定律,遠(yuǎn)日點(diǎn),地球軌道,二、開普勒第二定律 從地心或者太陽(yáng)中心到星體的連線（星體向徑），在

3、單位時(shí)間掃過的面積相等（面積速度守恒）。衛(wèi)星在離地近的地方經(jīng)過時(shí)的速度要快些，在離地遠(yuǎn)的地方運(yùn)行的速度要慢些。,a,遠(yuǎn)地點(diǎn),近地點(diǎn),Minor axis,Major axis,vp,va,Rp,ra,回顧知識(shí)點(diǎn)：開普勒三大定律,開普勒第三定律 行星的公轉(zhuǎn)周期的平方與它的軌道平均半徑的立方成正比。 衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行周期的平方與它的軌道平均半徑的立方成正比。 T2/（R+H）3=C T：運(yùn)行周期，R：地球半徑；H：離地高度；C：開普勒常數(shù),回顧知識(shí)點(diǎn)：開普勒三大定律,2.1、遙感衛(wèi)星軌道參數(shù),軌道面參數(shù)：軌道長(zhǎng)半軸、軌道偏心率、軌道傾角、升交點(diǎn)赤經(jīng)、近地點(diǎn)角距、過地點(diǎn)時(shí)刻。 軌道描述參數(shù)：衛(wèi)星高度

4、、運(yùn)行周期、重復(fù)周期、降交點(diǎn)時(shí)刻、掃描帶寬度。,2.2、遙感衛(wèi)星的軌道類型,不同的遙感任務(wù)應(yīng)有不同的軌道要求： 空間科學(xué)探測(cè)：一般采用大偏心率橢圓軌道； 對(duì)地全球觀測(cè)：一般采用太陽(yáng)同步軌道以利于可見光觀測(cè)； 地面目標(biāo)偵察：要求衛(wèi)星在目標(biāo)上空時(shí)軌道較低以獲取高分辨率圖像。 全球通信或?qū)Ш絼t需要多顆衛(wèi)星組成衛(wèi)星星座。,2.2、遙感衛(wèi)星的軌道類型,地球同步軌道：衛(wèi)星運(yùn)行周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期（如果從地面上各地方看過去，衛(wèi)星在赤道上的一點(diǎn)是靜止的，所以又稱靜止軌道衛(wèi)星），如氣象衛(wèi)星、通訊衛(wèi)星。 太陽(yáng)同步軌道：衛(wèi)星的軌道面以與地球的公轉(zhuǎn)方向相同方向而同時(shí)旋轉(zhuǎn)的近圓形軌道（如圖）,利用地球自轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)全球

5、觀測(cè),太陽(yáng)同步軌道的星下點(diǎn)軌跡,2.2、遙感衛(wèi)星的軌道類型,2.3、遙感衛(wèi)星的姿態(tài),三軸傾斜,振動(dòng)：指遙感衛(wèi)星運(yùn)行過程中除滾動(dòng)、俯仰與偏航以外的非系統(tǒng)的不穩(wěn)定振動(dòng)。,衛(wèi)星運(yùn)行的瞬時(shí)參數(shù)描述：（X、Y、Z及姿態(tài)角）,3、遙感衛(wèi)星及軌道特征,陸地衛(wèi)星及軌道特征,定義：用于陸地資源和環(huán)境探測(cè)的衛(wèi)星稱為陸地衛(wèi)星。,高分辨陸地衛(wèi)星,陸地資源衛(wèi)星,高光譜衛(wèi)星,合成孔徑雷達(dá),Landsat系列（美） SPOT系列（法） IRS（印度） ALOS系列（日） RESURSO1系列（俄）,美國(guó)Landsat系列衛(wèi)星,* Landsat3MSS的熱紅外波段因記錄儀故障，發(fā)射不久失效。 * Landsat4于84年3

6、月因能源出故障，曾中斷，修復(fù)后運(yùn)行，現(xiàn)擱置備用。 * Landsat6發(fā)射失敗。,美國(guó)Landsat傳感器主要參數(shù),MSS數(shù)據(jù)獲取原理,MSS數(shù)據(jù)是一種多光譜段光學(xué)機(jī)械掃描儀所獲得的遙感數(shù)據(jù)。,Landsat衛(wèi)星過境地方時(shí),Landsat衛(wèi)星過境地方時(shí)(參考Landsat軌道圖),SPOT 5,法國(guó)SPOT衛(wèi)星主要參數(shù),SPOT5：大視場(chǎng)、高分辨率,SPOT5：上海浦東、10m 分辨率,SPOT5：大視場(chǎng)、高分辨率,SPOT5：上海浦東、5m 分辨率,SPOT5：大視場(chǎng)、高分辨率,SPOT5：上海浦東、2.5m 分辨率,SPOT系列衛(wèi)星的傾斜觀測(cè)能力,重 復(fù) 觀 測(cè) 能 力 增 強(qiáng)，單 星：2

7、3天/次，多 星：1天/次 軌 道 旁 向， 接 收 立 體 像 對(duì)， 生 成 DEM 地 面 控 制 中 心 編 發(fā) 指 令， 控 制 接 收,SPOT系列： 側(cè)擺接收立體像對(duì),軌道旁向傾斜，像對(duì)最短時(shí)間差為0.5小時(shí) 保證一定的入射角，保證像對(duì)的質(zhì)量和精度 自動(dòng)相關(guān)生成DEM，高程精度為7-15米,SPOT5：同軌接收立體像對(duì),20,20,600 Km maxi,H R S,120 Km,SPOT 5:HRS立體像對(duì)接收,HRS在軌立體成像數(shù)據(jù)帶 : 一次接收像對(duì): 600 km X 120 km = 72000 km 一次接收像對(duì)最大持續(xù)時(shí)間 : 3 minutes,CBERS 中巴資源

8、衛(wèi)星,回歸周期：26天 每天運(yùn)行圈數(shù)：14+9/26 回歸周期內(nèi)的總?cè)?shù)：373 衛(wèi)星平均高度：778km 交點(diǎn)周期：100.38min 降交點(diǎn)地方時(shí)：10：30 相鄰軌跡間距：（赤道）107.4km;（北緯20）101.0km 重疊率：（赤道）4.9%;（北緯20)10.7%,中巴資源1號(hào)CCD圖像,CCD相機(jī) B1 0.450.52 m B2 0.520.59 m B3 0.630.69 m B4 0.770.89 m B5 0.510.73 m B1B5分辨率20m(19.5m),IRMSS紅外多光譜掃描儀,IRMSS B6 0.500.90m B7 1.551.75 m B8 2.08

9、2.35 m B9 10.4012.50 m 空間分辨率：B6-B8:78m B9:156m,B6,B7,B8,B6（R） B7（G） B8（B）,IRS（印度）數(shù)據(jù)及特點(diǎn),數(shù)據(jù)來(lái)源：印度遙感衛(wèi)星1號(hào)。 太陽(yáng)同步極地軌道。 該衛(wèi)星載有三種傳感器： 全色像機(jī)（PAN）； 線性成像自掃描儀（LISS）； 廣域傳感器（WiFS）。,IRS-1D外形示意圖,IRS衛(wèi)星影像,IRS影像,IKONOS衛(wèi)星圖像,地區(qū)： 上海浦東,分辨率： 1 m,采集時(shí)間： 2000年 3月26日,典型衛(wèi)星星座圖示,40,思考與作業(yè)： Q1：為什么資源衛(wèi)星大都采用中等高度、近圓形、近極地、太陽(yáng)同步、可重復(fù)軌道？為什么過當(dāng)?shù)攸c(diǎn)的時(shí)間大多設(shè)在10：30前后，如何保證在10:30通過？ Q2：給出我國(guó)近期的高分一號(hào)（二號(hào)、八號(hào)、九號(hào)）、資源三號(hào)、天繪衛(wèi)星的軌道參數(shù)？ Q3: 若有一應(yīng)用，單位安排你負(fù)責(zé)選擇合適的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，你會(huì)考慮哪些因素？,補(bǔ)充資料：國(guó)外高分辨率資源衛(wèi)星進(jìn)展.PPT,第二小組研究并匯報(bào)內(nèi)容 （遙感2班110號(hào)同學(xué)）,太陽(yáng)同步軌道