2wq遥感平台及运行特点

3）热红外像片的色调特征
热红外扫描仪对温度敏感性高，因为它与温度的4次方成正比， 温度的变化能产生较高的色调差别。
2、ＭＳＳ多光谱扫描仪
1）结构
扫描反射镜：１８５Ｋm范围 反射镜组：聚焦在成像板 成像板：２４＋２个玻璃纤维单元，按波段排成４行，每 个单元对应空间分辨率，79m*79m 探测器：将辐射能转化成电信号 处理器：调制解调器 输出器：磁带记录仪
ＴＭ探测技术指标
探 测 器 波段 （微米） 量化 扫 分 辨 （比特） 幅 率 （公 里） （ 米）
30 30 30 30 30 120 30 8 8 8 8 8 8 8 185 185 185 185 185 185 185
像元 数
信噪比 Ｓ／Ｎ
ＴＭ
0.45-0.52 0.52-0.60 0.63-0.69 0.76-0.90 1.55-1.75 10.40-12.50 2.08-2.35
6、高光谱卫星：EO-1、MODIS
7、SAR 类卫星：
8、商业小卫星

三、其它卫星参数的计算（坐标、姿态） 1、卫星坐标的测定和解算 1）星历表法解算卫星坐标 卫星的轨道参数+卫星的运行时刻，预先编制成 卫星星历表 2）GPS测定卫星坐标
2、卫星姿态角
定义：卫星质点为坐标原点，沿轨道前进的切线 方向为X轴，垂直轨道面的切线方向为Y轴，垂直 XY平面的为z轴。 滚动：绕X轴旋转的姿态角 俯仰：绕y轴旋转的姿态角 航偏：绕z轴旋转的姿态角 仪器主要有：姿态测量仪、星相机、3个GPS
1、长半轴 a :即卫星 离地面的最大高度 , 它用来确定卫星轨道 的大小； 2、偏心率 e :决定卫 星轨道的形状 ； 这两个参数决定了卫 星轨道的形状
3 、升交点赤经 Ω : 卫星轨道与地球赤道面有 两个交点，卫星由南向北 飞行时与地球赤道面的交 点称为升交点，卫星由北 向南飞行时与地球赤道面 的交点称为降交点；升交 点与春分点之间的角距为 Ω ． 4、 近地点角距 w : 升交点向径与轨道近地点 向径之间的夹角；
分辨率与像元
2、辐射分辨率：传感器能区分两种辐射强度最小 差别的能力
3、光谱分辨率
四、传感器及成像原理
一）、 扫描成像类传感器 特点：依靠探测元件和扫 描镜对目标地物以瞬时视 场为单位进行的逐点、逐 行取样，以得到目标地物 电磁辐射特性信息，形成 一定谱段的图像．
1、红外扫描仪 1）结构特点：收集器采用旋转扫描镜和反射镜系统， 有制冷器，输出端为阴极射线管和胶片。
2）、扫描成像过程
当旋转棱镜旋转时，镜面对地面横越航线方向扫视一次， 在地面瞬时视场内的地面辐射能由旋转棱镜反射到反射镜组， 经其反射，聚焦在分光器上，经光器分光后分别照射到相应 的探测器上。探测器则将辐射能转变为视频信号，再经电子 放大器放大和调整，在阴极射线管上显示瞬时视场的地面影 像，
３）卫星的辐射定标误差小于５％
（二）对像面扫描的成像仪
成像原理： 以法国SPOT卫星上装载的 HRV为例 把电荷耦合器件做成电极数 目相当多的一个线阵列
法国ＳＰＯＴ卫星上装载的 ＨＲＶ是一种线阵列推扫式 扫描仪，仪器中有一个平面 反射镜，将地面辐射来的电 磁波反射到反射镜组，然后 聚焦在ＣＣＤ线阵列元件上， ＣＣＤ的输出端以一路时序 视频信号输出．由于使用Ｃ ＣＤ做探测器，在瞬间能同 时得到垂直航线的一条图像 线，不需要用摆动的扫描镜， 以推扫方式获取沿轨道的连 续图像条带．
Landsat1-3系列 1）卫星轨道平均高度H设计在915公里，偏心率 为0.0006 轨道近圆形 优点：图像比例尺一致 卫星匀速，避免扫描行之间不衔接 2）轨道倾角在99.125度 近极地轨道 优点：有利于增大卫星对地面总的观测范围。
3）、与太阳同步轨道 卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的夹 角，不随地球绕太阳公转而改变
扫描方向
79m
飞 来自百度文库 方 向
3）产品
ＭＳＳ的产品分为几个类别： 粗加工产品（辐射校正，几何校正） 精加工产品（在粗加工的基础上用控制点进行了校正） 特殊产品
3、ＴＭ专题制图仪
高级的多波段扫描型的地球资源敏感仪器 与ＭＳＳ相比，ＴＭ增加一个扫描改正器，使扫描行垂直 于飞行轨道，另外使往返双向都对地面扫描，探测器１０ ０个，分７个波段,探测器每组16个,6波段为4个,TM1-5和 TM7每个探测元件的瞬时视场在地面为30*30,TM6为 120*120米,摄影瞬间16个探测器观测地面的长度为480米, 扫描线的长度仍为185公里,一次扫描成像为地面的480米 *185公里.

３、中巴卫星（中国资源一号卫星系列）
1999年发射，比ＴＭ的空间分辨率高，比SPOT的波段多．
4、QuickBird卫星
QuickBird卫星于2001年 分辨率 ： 0.61 米全色 10月由美国DigitalGlobe 2.44 米多光谱 公司发射，具有最高的地 快鸟卫星电磁波谱设置： 理定位精度. 蓝光波段(450-520nm); 绿光波段(520-600nm); 红光波段(630-690nm); 近红外波段(760-900nm)
第三章 遥感数据采集系统
第一节 遥感平台
复习：遥感平台

第二节
陆地卫星轨道参数及特点
一、 卫星轨道参数 随着遥感技术的发展，各种地球资源卫星提供 了越来越多的卫星遥感图像（简称卫星图像）。 人造地球卫星在空间的位置可以用几个特定数据 来确定，这些数据称为轨道参数 , 对地观测卫星 轨道一般为椭圆形，轨道有 6 个参数：

圣地亚哥－－全色影像 全色450-900nm(45-90 µ) －跨越整个多光谱波段长度
圣地亚哥－－多光谱影像 蓝光波段(450-520nm); 绿光波段(520-600nm); 红光波段(630-690nm);
5、IKONOS卫星

IKONOS卫星参数介绍: 轨道高度681 公里 轨道倾角98.1 度 轨道运行速度6.5 - 11.2 千米 / 秒 影像采集时间每日上午 10:0011:00 轨道周期98 分钟 轨道类型太阳同步 重量817 千克 ( 1600 磅 )
光电倍增管 电子倍增管
胶片 磁带
收集器：收集地物辐射的能量，透镜、反射镜、天 线。 探测器：收集的辐射能转换成化学能和电能。胶卷、 光电器件、热电器件 处理器：对收集的信号进行处理，光电倍增管、电 子倍增管 输出器：输出获得的数据。胶片、磁带
三、传感器的性能
1、空间分辨率：传感器瞬时视场所观察到地面 的大小。
2.spot系列卫星
Spot对地观测卫星系统是由法国空间研究中心发展的，参与的 国家还有比利时和瑞典。系统包含了卫星、对卫星控制和编程 的地面设施、图像制作处理和分发的机构等。
SPOT5号卫星上搭载有三种成像装置，除了前几颗卫星上的高分 辨率几何装置(HRG)和植被探测器(VEGETATION)外，SPOT5更有一 个高分辨率立体成像(HRS)装置。 这几种探测器的分辨率和视场分别如下：书３９页
对物面扫描的成像仪： 特点:对地面直接扫描 光机扫描仪(红外扫描仪，多 光谱扫描仪)，成像光谱仪， 多频段频谱仪 对像面扫描的成像仪： 特点:瞬间在像面上先形成一 条线图像,甚至是一幅二维影 像,然后对影像进行扫描成像. 线阵列ＣＣＤ推扫式成像仪， 电视摄像机
（一）对物面进行扫描
光照角保持不变，就必须对卫星轨道加以修正。 使卫星在同一地方时间通过地面上。 优点： 有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行观测。 有利于卫星在固定的时间飞临接收站上空，并使 卫星上的太阳电池得到稳定的太阳高度。
4）、可重复轨道：
优点：有利于地面或自然现象的变化作动态监测。
美国陆地卫星4、5号 (LANDSAT 4、5) 除MSS传感器外，搭载了主题成像传感器（TM） Landsat-7 传感器为ETM传感器，不必依靠中继卫星传送数据，可以把数据 存储在星上，然后利用天线直接发送给地面站。
d D n nint
T2 H3 R C

第三节 陆地卫星及轨道参数介绍 1:landsat 概况:1967年计划 72年发射第一颗,78年失败 75年发射第二颗,82年失败 78年发射第三颗,83年失败 82年发射第四颗,一年后失败 83年发射第五颗,至今 93年发射第六颗,下落不明 99年发射第七颗,2003年5月,传感器损坏.
C）分辨率：瞬时视场在 地面对应的距离。扫描角 越大，分辨率越低，航高 越高，分辨率也越低 垂直摄影时，扫描角θ为 ０ a=d×H/f d： 为探测器尺寸， f： 为扫描仪焦距， Ｈ： 为航高
D）扫描线的衔接 Ｗ＝Ａ／Ｔ Ａ为探测器的地面分辨率 Ｔ为旋转棱镜扫描一次的时间 Ｗ为飞机的地速 这时，两个扫描带的重叠度为０．但是没有空隙． 为使扫描线正确衔接，速度与行高之比应为一个常数
6320 6320 6320 6320 6320 6320 6320
52-143 60-279 48-248 35-342 40-194 0.1-0.28 21-164
4、ETM＋增强型专题制图仪
与TM传感器相比有以下３方面的改进： １）增加全色波段，分辨率为１５米
２）采用双增益技术使远红外波段的分辨率提高到６０米
5、 轨道面倾角 i : 地球赤道平面与卫 星轨道平面间的夹 角； 6、卫星过近地点的 时刻 T 这四个参数决定了 卫星轨道面与赤道 面的相对位置
其它一些常用的参数 1、卫星速度：当轨道 GM v 为圆形时，其平均速 RH 度为： T C ( R H )3 2、卫星运行周期： 3、卫星高度： 4、同一天相邻轨道间 L 2 R T 24 60 在赤道处的距离 5、每天卫星绕地圈数：n 24 60 T 6、重复周期：
第四节 遥感传感器及成像原理
一、传感器的分类 一）传感器的分类 概念:收集,探测并记录地物电磁波辐射信息的仪器. 摄影类型的传感器
扫描类型的传感器 雷达成像类型的传感器
非图像类型的传感器
二）组成：
收集器
探测器
处理器
输出器
透镜 反射镜 天线
胶卷 光电器件 热电器件 半导体
ＳＰＯＴ卫星有两种ＨＲＶ，一种是多光谱型的，一种 是全色的．两种ＨＲＶ的主要参数如下：具体的SPOT 卫星ＨＲＶ探测器主要技术指标见书３８页．
（三）成像光谱仪
将传统的空间成像技术与地物光谱技术有机地结合在一起， 可以实现对同一地区同时获取几十个到几百个波段的地物 反射光谱图像． 它基本上属于多光谱扫描仪，其构造与ＣＣＤ线阵列推扫 式扫描仪和多光谱扫描仪类型相同，区别在于通道数目多， 各通道的波段宽度很窄．
底片曝光后记录下来，或者视频信号经模数转换器转 换。变成数字的电信号，经采样，量化和编码，变成 数据流，向地面作实时发放或由磁带记录仪记录后作 延时回放。随着棱镜的旋转，垂直于飞行方向上的地 面依次对地面进行扫描，形成一条条相互衔接的地面 影像，最后形成连续的地面条带影像。
A）瞬时视场角：扫描系统 在某一时刻对空间所张的 角度。探测原件的线度与 光学系统的总焦距之比。 B）像点：瞬时视场角在影 像上对应的点，也叫像元， 像素。
56m
2）成像过程
扫描仪每个探测器的瞬时 视场角为86微弧度，卫星高度 为915公里，因此，扫描瞬间 每个像元的大小的探测单元与 飞行方向平行排列，这样瞬间 看见的地面大小为474m×56m. 扫描一次每个波段获取６条扫 描线图像，其地面范围为 474m×185km,扫描周期为 73.4ms（1000毫秒＝１秒）， 在扫描一次的时间里卫星向前 正好移动474m,因此扫描线正 好衔接．