1-星载传感器国内外发展现状
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2.5
重访 天
5
幅宽 km
30
应用领域
测图、资源 环境
CARTOSAT
印度
2005
CCD
全
2线阵
PRISM ALOS 日本 2006 AVNIR-2 RazakSAT 马来 西亚 2009 CCD
全 多 全 多 全
3线阵 4 1
2.5 1/2 10 2.5 1 5 20 22 26 90 2.5/ 10.5 14 70/35
成像方式 分辨率 波长范围 全色 多光谱 推扫式成像 星下点全色：0.61m ；星下点多光谱：2.44 m 450-900nm 蓝： 450-520nm 绿： 520-600nm 红： 630-690nm 近红外： 760-900nm 视角 分为航向和侧向两个方向，均为±25度
轨道类型
辐照宽来自百度文库 每景幅宽 轨道高度
TerraSAR X
SpotLight: 1-metre resolution over an area of 5 x 10 km StripMap: 3-metre resolution over an area of 30 x 50 km ScanSAR: 16-metre resolution over an area of 100 x 150 km polarizations: single and dual HH, VV, HV and VH combinations
近年来 ,欧洲及亚洲部分国家都陆续拥有了自己的光学卫 星，并积极研制高分辨率光学卫星已取得多项成果
高分辨率光学卫星
地面分辨率：Landsat系列（80米）- TM（30米） - SPOT1/2/4（10米）-SPOT5 HRS（10×5米）SPOT5 HRG（2.5米）-IKONOS（1.0米）QuickBird（0.6米）-WorldView1（0.5米）－ GeoEye-1（0.41米） WorldView2（0.5米）
16.5
资源环境 测图、海洋、 考古 测图、资源 环境等 测图、
WorldView-2
2008
WorldView-2
多 全
16.4
GeoEye-1
2008 2010
多 全 CCD 多
15.2
Pleiades 1A 1B
法国 2011
20 资源环境
SPOT5 HRS HRG
卫星
重复周期
成像方式 HRG全色（P） 多光谱(M) HRS立体
测图、资源 环境 国土、林业、 渔业 测图、土地、 农林、洪水
1 4 1 1
4
2 15 1.8 1
THEOS
泰国
2008
CCD 多
EROS-1A
以色列
2000
CCD
全 全
资源环境
KOMPSAT-2
韩国
2006
CCD
多 4
15
地形、资源勘 测
(一)国外现状
国外主要光学测绘卫星
卫星 拥有者
美国 IKONOS-2 GeoEye 美国 GeoEye 美国 Digital Globe 美国Digital Globe 美国 GeoEye HR1999 IKONOS2
欧空局、德国、意大利等 以及亚洲的日韩等国家都 拥有自己的高质量雷达卫 星
SRTM
美国
2000
30/90
ERS-2 Envisat
欧洲 欧洲 意大利 德国
1995 2002 2007 2007
26 10/30/1 50/1000 1/3/15/ 20/100 1/3/16
Radasat
COSMO-SkyMed1、2 TerraSAR X
ORBIT
Swath Width
Worldview-1 0.5米全色影像
WorldView-1/2
All collections < 45 degrees off-nadir
4/12/10
2020
2121
2222
2323
2424
2525
2626
2727
2828
2929
MOMS MOMS 德国 1999 CCD
全 多 全
3 4 5 10 1 4 1
4.5 37 13.5
测图 资源环境
Sentinel-2B
欧洲
2013
多 全 HRG
2.5 10 5/10 26 60
测图 资源环境
SPOT-5
法国
2002 HRS
多 全
(一)国外现状
国外主要光学测绘卫星
卫星 拥有者 发射 传感器 类型 通道 分辨率 （m）
制图精度
轨道高 轨道倾角 速度 采集时间 重访频率 轨道周期 轨道类型 幅宽
无地面控制点:水平精度12米,垂直精度10米
有地面控制点:水平精度2米,垂直精度3米 681千米 98.1度 6.5-11.2千米/秒 每日上午10：30 1米分辨率：2.9天 98分钟 太阳同步 11千米
QUICKBIRD
第一章 星载传感器国内外发展 现状
星载传感器国内外发展现状
国外高分辨率光学卫星基本情况 国外高分辨率SAR卫星基本情况 国家高分计划规划的光学和SAR卫星
光学卫星及其应用现状
光学卫星美国领跑，拥有目前世界最高分辨率（0.41米） 和定位精度（3米）的商业光学卫星GeoEye-1和WV2，以及 多颗顶尖高分辨率立体测图卫星
地面采样间隔（星下点） 像素大小（正射） 幅宽 星上存储量 重访时间 影像获取能力
6.5 m 5 m 77 km 每条轨道可存储1500 km的影像数据 每天（侧摆）/ 5.5天（星下点） 400万平方公里/天
动态范围
12bit
国外高分光学卫星特点
轨道 极地轨道 太阳同步 轨道高度一般在450～680km 分辨率基本都达到了1m以内 重访周期一般都达到了2～3天 形成立体能力
太阳同步轨道
以星下点轨迹为中心，左右各272公里 16.5公里 × 16.5公里 450公里
倾角
重访周期
98度
最短为3天
QUICKBIRD 0.6米全色和2.4米多光谱融合影像
WorldView-1/2
Highest resolution available commercially
46 cm panchromatic at nadir 52 cm out to 20° off-nadir
TerraSAR X
寿命：5年寿命 轨道高度 514km 轨道倾角 97.44 降角点地方时 18 ±0.25h 入射角 20-45度
工作模式 分辨率和幅宽 SpotLight: 1m 5 x 10 km StripMap: 3m 30 x 50 km ScanSAR: 16m 100 x 150 km 极化:单极化和双极化
Rapid EYE
卫星数量 5
设计寿命
轨道高度 赤道过境时间 传感器类型 光谱波段nm
至少7年
630km太阳同步轨道 大约上午11：00 多光谱推帚式成像仪 蓝 ： 440-510nm 绿：520-590 nm 红： 630-685 nm 红边： 690-730 nm 近红外：760-850 nm
高质量影像数据：高信噪比，高几何和辐射分辨
率（大于8比特/像素）；全色立体（同轨/异轨） +多光谱；高地面覆盖率
形成了覆盖全球的各种分辨率的卫星影像序列:卫
星测图比例尺由1:25万，10万 – 1:50000，1:1 万甚至是1:5000
开创了快速，持续，大范围卫星测图的时代：为
快速获取/更新国家和省级基础地理信息技术体系 带来革命性的变化
3030
3131
3232
3333
3434
3535
3636
3737
3838
3939
4040
GeoEye
Spatial Resolution
Panchromatic Sensor 0.41 meters x 0.41 meters Multispectral Sensor 1.65 meters x 1.65 meters 450–510 nm (blue) 510–580 nm (green) 655–690 nm (red) 780–920 nm (near IR)
全球轨迹数
半长轴 偏心率 轨道倾角 降交点时刻 目标重访周期 轨道重复周期 每天轨道数 轨道周期
1867
6996.14 公里 0.001 97.87 度 10:30 5 天 126 天 14个 97 分钟
Cartosat-1/P5
卫星搭载两个2.5米分辨 率的全色相机,一个前视 角26度,一个后视角5度 ，连续推扫,形成同轨立 体像对
The most spectral diversity commercially available
184 cm resolution at nadir 4 standard colors: red, blue, green, near-IR 4 additional colors: red edge, coastal, yellow, near-IR2
(一)国外现状
国外主要光学测绘卫星
卫星 拥有者
美国 (海军 研究所)
发射
传感器
AVIRIS
类型
高 全
通道
210 1
分辨率 （m）
30
重访 天
幅宽 km
应用领域
海岸带
NEMO
2000 PIC 5
7
30 资源
RapidEye
德国
2008
CCD
多
5
5.8/6.5
1/5.5
77
测图、 资源环境（5颗）
Spectral Range 450–800 nm
Swath Width 15.2 km Dynamic Range 11 bits per pixel 无控制点定位精度 立体 CE90: 4m；LE90：6m 单片 CE90：5m
GeoEye 0.41m分辨率和1.65米多光谱融合影像
高分辨率SAR卫星基本情况
世界雷达卫星百花齐放， 北 美 以 加 拿 大 的 RADARSAT 卫星最具代表性
卫星名称 Radasat-I Radasat-2 拥有者 加拿大 加拿大 时间 1995 2007 波段/极化 分辨率 （m） 9 3
C波段 HH
L波段 全极化 C 和X 波段 HH，VV，HV和VH C波段 VV C波段 多极化 X波段 多极化 X/L波段 全极化/双极化
High geolocation accuracy
Ultra-stable platform, high-precision attitude sensors and GPS Specification of 6.5m CE90, with predicted performance in the range of 4.6 to 10.7 meters (15 to 35 feet) CE90, excluding terrain and off-nadir effects With registration to GCPs in image : 2.0 meters (6.6 feet)
分辨率(M) 2.5 or 5 10 5 10
景范围（km2） 60 60
立体成像 异轨立体 同轨立体
SPOT-5
26天
60 120 600 120
北京SPOT5 融合影像2.5mPan+10mMS
Cartosat-1/P5
卫星重量 轨道 轨道高度 1560公斤 近极地太阳同步 618 公里
WorldView-1/2
World-class telescope
High contrast (MTF) and signal to noise ratio Selectable Time Delay Integration (TDI) levels, both panchromatic and mutlispectral bands 11-bit dynamic range Altitude: 770 kilometers Type: Sun synchronous, 10:30 am descending node Period: 100 minutes 16.4 kilometers at nadir
发射
传感器
类型
全
通道
1
分辨率 （m）
1
重访 天
2.9
幅宽 km
11
应用领域
测图 资源 环境
多
全
4
1 4 1 4 1 8 1 4 1 4
4
1
1.6
OrbView-3
2003
OrbView-3
多 全
3 4 0.61
8
测图、资源 环境 测图
QuickBird-2
2001
QuickBird2
多 全
<6
2.44 0.46 1.84 0.41 3 1.65 0.7 2.8 13 双星 1.1 /3.7
两个相机获取同一地物 的时间差仅为52秒，先 后成像时地物的辐射参 数变化很小
像对的有效幅宽为26公 里,基高比为0.62
IKONOS
成像波段 全 色 多 光 谱 0.45-0.90μ m 波段1（蓝色）：0.45-0.53μ m
波段2（绿色）：0.52-0.61μ m 波段3（红色）：0.64-0.72μ m 波段4（近红外）：0.77-0.88μ m
重访 天
5
幅宽 km
30
应用领域
测图、资源 环境
CARTOSAT
印度
2005
CCD
全
2线阵
PRISM ALOS 日本 2006 AVNIR-2 RazakSAT 马来 西亚 2009 CCD
全 多 全 多 全
3线阵 4 1
2.5 1/2 10 2.5 1 5 20 22 26 90 2.5/ 10.5 14 70/35
成像方式 分辨率 波长范围 全色 多光谱 推扫式成像 星下点全色：0.61m ；星下点多光谱：2.44 m 450-900nm 蓝： 450-520nm 绿： 520-600nm 红： 630-690nm 近红外： 760-900nm 视角 分为航向和侧向两个方向，均为±25度
轨道类型
辐照宽来自百度文库 每景幅宽 轨道高度
TerraSAR X
SpotLight: 1-metre resolution over an area of 5 x 10 km StripMap: 3-metre resolution over an area of 30 x 50 km ScanSAR: 16-metre resolution over an area of 100 x 150 km polarizations: single and dual HH, VV, HV and VH combinations
近年来 ,欧洲及亚洲部分国家都陆续拥有了自己的光学卫 星，并积极研制高分辨率光学卫星已取得多项成果
高分辨率光学卫星
地面分辨率：Landsat系列（80米）- TM（30米） - SPOT1/2/4（10米）-SPOT5 HRS（10×5米）SPOT5 HRG（2.5米）-IKONOS（1.0米）QuickBird（0.6米）-WorldView1（0.5米）－ GeoEye-1（0.41米） WorldView2（0.5米）
16.5
资源环境 测图、海洋、 考古 测图、资源 环境等 测图、
WorldView-2
2008
WorldView-2
多 全
16.4
GeoEye-1
2008 2010
多 全 CCD 多
15.2
Pleiades 1A 1B
法国 2011
20 资源环境
SPOT5 HRS HRG
卫星
重复周期
成像方式 HRG全色（P） 多光谱(M) HRS立体
测图、资源 环境 国土、林业、 渔业 测图、土地、 农林、洪水
1 4 1 1
4
2 15 1.8 1
THEOS
泰国
2008
CCD 多
EROS-1A
以色列
2000
CCD
全 全
资源环境
KOMPSAT-2
韩国
2006
CCD
多 4
15
地形、资源勘 测
(一)国外现状
国外主要光学测绘卫星
卫星 拥有者
美国 IKONOS-2 GeoEye 美国 GeoEye 美国 Digital Globe 美国Digital Globe 美国 GeoEye HR1999 IKONOS2
欧空局、德国、意大利等 以及亚洲的日韩等国家都 拥有自己的高质量雷达卫 星
SRTM
美国
2000
30/90
ERS-2 Envisat
欧洲 欧洲 意大利 德国
1995 2002 2007 2007
26 10/30/1 50/1000 1/3/15/ 20/100 1/3/16
Radasat
COSMO-SkyMed1、2 TerraSAR X
ORBIT
Swath Width
Worldview-1 0.5米全色影像
WorldView-1/2
All collections < 45 degrees off-nadir
4/12/10
2020
2121
2222
2323
2424
2525
2626
2727
2828
2929
MOMS MOMS 德国 1999 CCD
全 多 全
3 4 5 10 1 4 1
4.5 37 13.5
测图 资源环境
Sentinel-2B
欧洲
2013
多 全 HRG
2.5 10 5/10 26 60
测图 资源环境
SPOT-5
法国
2002 HRS
多 全
(一)国外现状
国外主要光学测绘卫星
卫星 拥有者 发射 传感器 类型 通道 分辨率 （m）
制图精度
轨道高 轨道倾角 速度 采集时间 重访频率 轨道周期 轨道类型 幅宽
无地面控制点:水平精度12米,垂直精度10米
有地面控制点:水平精度2米,垂直精度3米 681千米 98.1度 6.5-11.2千米/秒 每日上午10：30 1米分辨率：2.9天 98分钟 太阳同步 11千米
QUICKBIRD
第一章 星载传感器国内外发展 现状
星载传感器国内外发展现状
国外高分辨率光学卫星基本情况 国外高分辨率SAR卫星基本情况 国家高分计划规划的光学和SAR卫星
光学卫星及其应用现状
光学卫星美国领跑，拥有目前世界最高分辨率（0.41米） 和定位精度（3米）的商业光学卫星GeoEye-1和WV2，以及 多颗顶尖高分辨率立体测图卫星
地面采样间隔（星下点） 像素大小（正射） 幅宽 星上存储量 重访时间 影像获取能力
6.5 m 5 m 77 km 每条轨道可存储1500 km的影像数据 每天（侧摆）/ 5.5天（星下点） 400万平方公里/天
动态范围
12bit
国外高分光学卫星特点
轨道 极地轨道 太阳同步 轨道高度一般在450～680km 分辨率基本都达到了1m以内 重访周期一般都达到了2～3天 形成立体能力
太阳同步轨道
以星下点轨迹为中心，左右各272公里 16.5公里 × 16.5公里 450公里
倾角
重访周期
98度
最短为3天
QUICKBIRD 0.6米全色和2.4米多光谱融合影像
WorldView-1/2
Highest resolution available commercially
46 cm panchromatic at nadir 52 cm out to 20° off-nadir
TerraSAR X
寿命：5年寿命 轨道高度 514km 轨道倾角 97.44 降角点地方时 18 ±0.25h 入射角 20-45度
工作模式 分辨率和幅宽 SpotLight: 1m 5 x 10 km StripMap: 3m 30 x 50 km ScanSAR: 16m 100 x 150 km 极化:单极化和双极化
Rapid EYE
卫星数量 5
设计寿命
轨道高度 赤道过境时间 传感器类型 光谱波段nm
至少7年
630km太阳同步轨道 大约上午11：00 多光谱推帚式成像仪 蓝 ： 440-510nm 绿：520-590 nm 红： 630-685 nm 红边： 690-730 nm 近红外：760-850 nm
高质量影像数据：高信噪比，高几何和辐射分辨
率（大于8比特/像素）；全色立体（同轨/异轨） +多光谱；高地面覆盖率
形成了覆盖全球的各种分辨率的卫星影像序列:卫
星测图比例尺由1:25万，10万 – 1:50000，1:1 万甚至是1:5000
开创了快速，持续，大范围卫星测图的时代：为
快速获取/更新国家和省级基础地理信息技术体系 带来革命性的变化
3030
3131
3232
3333
3434
3535
3636
3737
3838
3939
4040
GeoEye
Spatial Resolution
Panchromatic Sensor 0.41 meters x 0.41 meters Multispectral Sensor 1.65 meters x 1.65 meters 450–510 nm (blue) 510–580 nm (green) 655–690 nm (red) 780–920 nm (near IR)
全球轨迹数
半长轴 偏心率 轨道倾角 降交点时刻 目标重访周期 轨道重复周期 每天轨道数 轨道周期
1867
6996.14 公里 0.001 97.87 度 10:30 5 天 126 天 14个 97 分钟
Cartosat-1/P5
卫星搭载两个2.5米分辨 率的全色相机,一个前视 角26度,一个后视角5度 ，连续推扫,形成同轨立 体像对
The most spectral diversity commercially available
184 cm resolution at nadir 4 standard colors: red, blue, green, near-IR 4 additional colors: red edge, coastal, yellow, near-IR2
(一)国外现状
国外主要光学测绘卫星
卫星 拥有者
美国 (海军 研究所)
发射
传感器
AVIRIS
类型
高 全
通道
210 1
分辨率 （m）
30
重访 天
幅宽 km
应用领域
海岸带
NEMO
2000 PIC 5
7
30 资源
RapidEye
德国
2008
CCD
多
5
5.8/6.5
1/5.5
77
测图、 资源环境（5颗）
Spectral Range 450–800 nm
Swath Width 15.2 km Dynamic Range 11 bits per pixel 无控制点定位精度 立体 CE90: 4m；LE90：6m 单片 CE90：5m
GeoEye 0.41m分辨率和1.65米多光谱融合影像
高分辨率SAR卫星基本情况
世界雷达卫星百花齐放， 北 美 以 加 拿 大 的 RADARSAT 卫星最具代表性
卫星名称 Radasat-I Radasat-2 拥有者 加拿大 加拿大 时间 1995 2007 波段/极化 分辨率 （m） 9 3
C波段 HH
L波段 全极化 C 和X 波段 HH，VV，HV和VH C波段 VV C波段 多极化 X波段 多极化 X/L波段 全极化/双极化
High geolocation accuracy
Ultra-stable platform, high-precision attitude sensors and GPS Specification of 6.5m CE90, with predicted performance in the range of 4.6 to 10.7 meters (15 to 35 feet) CE90, excluding terrain and off-nadir effects With registration to GCPs in image : 2.0 meters (6.6 feet)
分辨率(M) 2.5 or 5 10 5 10
景范围（km2） 60 60
立体成像 异轨立体 同轨立体
SPOT-5
26天
60 120 600 120
北京SPOT5 融合影像2.5mPan+10mMS
Cartosat-1/P5
卫星重量 轨道 轨道高度 1560公斤 近极地太阳同步 618 公里
WorldView-1/2
World-class telescope
High contrast (MTF) and signal to noise ratio Selectable Time Delay Integration (TDI) levels, both panchromatic and mutlispectral bands 11-bit dynamic range Altitude: 770 kilometers Type: Sun synchronous, 10:30 am descending node Period: 100 minutes 16.4 kilometers at nadir
发射
传感器
类型
全
通道
1
分辨率 （m）
1
重访 天
2.9
幅宽 km
11
应用领域
测图 资源 环境
多
全
4
1 4 1 4 1 8 1 4 1 4
4
1
1.6
OrbView-3
2003
OrbView-3
多 全
3 4 0.61
8
测图、资源 环境 测图
QuickBird-2
2001
QuickBird2
多 全
<6
2.44 0.46 1.84 0.41 3 1.65 0.7 2.8 13 双星 1.1 /3.7
两个相机获取同一地物 的时间差仅为52秒，先 后成像时地物的辐射参 数变化很小
像对的有效幅宽为26公 里,基高比为0.62
IKONOS
成像波段 全 色 多 光 谱 0.45-0.90μ m 波段1（蓝色）：0.45-0.53μ m
波段2（绿色）：0.52-0.61μ m 波段3（红色）：0.64-0.72μ m 波段4（近红外）：0.77-0.88μ m