第2章 遥感作业

第二章遥感平台及运行特点

一、名词解释

遥感平台、遥感传感器、卫星轨道参数、升交点赤经、卫星姿态角、与太阳同步轨道、LandSat 、SPOT

二、问答题：

1、阐述遥感卫星轨道的特点及其作用。

2、确定传感器姿态的方法有哪些？简述其原理。

3、从卫星遥感影像获取到处理涉及到多个坐标系，描述这些坐标系统的定义及其作用。

4、查阅资料或搜索网站资源，至少列出5个遥感卫星数据产品代理或宣传网址，以其中

一种遥感卫星为例，描述其数据产品的种类及分类标准。

三、能力训练题

1、国内外已发射了多颗高分率遥感卫星。查阅资料或搜索网站资源，请列表比较国内外主要的高分辨率遥感卫星的主要技术指标。分别以制作武汉大学影像图和测制武汉大学校区1:5000地形图为需求，分析这两种需求的技术指标，如何选择和订购卫星遥感影像，并拟定数据订购协议。

名词解释

遥感平台：遥感中搭载传感器的工具统称为遥感平台。

遥感传感器：用以获取目标电磁辐射信息的探测仪器。

卫星轨道参数：用来描述卫星在空间的具体形状位置的六个参数，包括：升交点赤经、近地点角距、轨道倾角、卫星轨道的长半轴、卫星轨道的偏心率和卫星过近地点的时刻。

升交点赤经：卫星轨道的升交点与春分点之间的角距。

卫星姿态角：定义卫星质心为坐标原点，沿轨道前进的切线方向为x轴，垂直轨道面的方向为y轴，垂直xy平面的为z轴，则卫星姿态角是一组用于表达卫星空间姿态的空间角。其中，绕x轴旋转的姿态角，称滚动；绕y轴旋转的姿态角，称俯仰；绕z轴旋转的姿态角，称航偏。

与太阳同步轨道：指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。

LandSat：从1972年至今美国发射的系列陆地卫星，主要用于陆地资源和环境探测。其中，LangSat-1至LangSat-3三颗卫星轨道平均高度设计在915km以上，搭载了RBV和MSS 传感器；LandSat4/5轨道平均高度降低到705km左右，搭载了MSS多光谱扫描仪和TM 传感器。LandSat7主要特点是传感器改型为ETM+（LandSat6发射失败）。LandSat卫星具有近圆形、近极地、与太阳同步和可重复轨道。

SPOT：法国从1986年起发射的系列陆地卫星，主要用于地球资源遥感，至今已发射5颗。SPOT-1~4卫星装载了2台相同探测器HRV或HRVIR，可以获取立体影像。SPOT5平台与SPOT-1~4相同。

问答题：

1.答：1.近圆形轨道：使不同地区获取的图像比例尺一致，卫星的速度也近于匀速，这便于扫描仪用固定扫描频率对地面扫描成像，避免造成扫描行之间不衔接的现象；

2.近极地轨道：有利于增大卫星对地面总的观测范围；

3.与太阳同步轨道：有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行观测，还有利于卫星在固定的时间飞临地面接收站上空，使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度；

4.可重复轨道：有利于对地面地物或自然现象的动态变化作动态观测。

2.答：主要有3种方法：1.用红外测量仪测定：基本原理是利用地球与太空温差达287K这一特点，以一定的角频率，周期地对地球和太空作圆锥扫描，根据热辐射能的相位变化来测定姿态角；2.用恒星摄影机测定：将恒星摄影机与对地摄影机组装在一起，利用恒星摄影机至少摄取3~5颗五等以上的恒星，精确记录卫星运行时刻，再根据恒星星历表、摄影机标称光轴指向数据等解算姿态角；

3.用GPS的方法测定：将3台GPS接收机装在摄影机组上，同时接收四颗以上GPS卫星的信号，反算出每台接收机上的三维坐标，进而解算出摄影机的3个姿态角。

3.答：（1）传感器坐标系S-UVW：S为传感器投影中心，作为传感器坐标系的坐标原点，以遥感平台的飞行方向为U轴的方向，以传感器指向地底点方向的负方向为W轴，V轴垂直于WU平面，用于描述像点在空间的位置；

（2）地面坐标系O-XYZ：采用地心坐标系统，当传感器对地面成像时，Z轴与原点处的天顶方向一致，XY平面与Z轴垂直，用于描述地面点在地面的位置；

（3）图像坐标系o-xyf：(x,y)为像点在图像上的平面坐标，f为传感器成像的等效焦距，其方向与S-UVW一致，用于描述像点在像上的坐标。

4.遥感卫星数据产品代理或宣传网址：

（1）北京视宝公司：//

（2）美国LandSat官方网站：/

（3）全球变化参量数据库：

（4

（5

分类：可以按处理的程度来分类，如粗加工处理的图像和精纠正的图像时不同类别