遥感原理与应用-第2章.pdf

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1、第二章遥感平台及运行特点1内容提纲遥感平台的种类卫星轨道及运行特点陆地卫星及轨道特征22.1遥感平台的种类•遥感平台：遥感中搭载遥感器工具的统称•按平台距地面的高度大体上可分为三类:地面平台、航空平台、航天平台。34美国海洋测高卫星美国陆地卫星欧洲气象卫星加拿大雷达卫星印度相干雷达卫星欧洲遥感卫星美日热带降雨测量卫星美国静止气象卫星美国国家海洋和气象卫星中国风云气象卫星印度遥感卫星美国地球观测系统日本静止气象卫星法国地球观测系统5目前的各国对地观测卫星平台2.2卫星轨道及运行特点轨道参数卫星

2、坐标的测定和解算卫星姿态角其他一些常用参数62.2.1轨道参数•升交点赤经Ω•近地点角距ω相对位置•轨道倾角i•卫星过近地点时刻T•卫星轨道的长半轴a轨道形状•卫星轨道的偏心率e以上六个参数可以根据地面观测来确定。e、a、H、i72.2.2卫星坐标的测定和解算•星历表法解算卫星坐标–卫星在地心直角坐标系中的坐标–卫星在大地地心直角坐标系中的坐标–卫星的地理坐标•用GPS测定卫星坐标82.2.3卫星姿态角•针对遥感影像的几何变形进行几何校正•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

3、道面的方向为y轴，垂直xy平面的为z轴，则卫星的姿态有三种情况：绕x轴旋转的姿态角，称之为滚动；绕y轴旋转的姿态角，称俯仰；绕z轴旋转的姿态角，称航偏。(Z)(Y)(X)9卫星姿态角的测定•姿态测量仪红外姿态测量仪星相机陀螺仪•GPS10姿态测量仪•利用地球与太空温差达287K这一特点，以一定的角频率，周期地对太空和地球作圆锥扫描，根据热辐射能的相位变化来测定姿态角。相位差就是姿态角。•一台这样的仪器只能测定一个姿态角11恒星摄影机•恒星摄影机至少摄取3-5颗五等以上的恒星(眼睛看到最暗弱的恒星做为六

4、等星)，并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。12GPS测姿•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，借助载体移动间接解算出摄影机的三个姿态角。•GPS不会随时间的长短而发生测量精度上的变化，无姿态飘移132.2.4其它一些常用参数•卫星速度•卫星运行周期•卫星高度•同一天相邻轨道间在赤道处的距离•每天卫星绕地圈数•重复周期142.3陆地卫星及轨道特征陆地卫星高分辨率卫星高光谱卫星雷达类卫星小卫星152.3.1陆地卫星系列•La

5、ndsat系列（美国）•SPOT系列（法国）•IRS系列（印度）•ALOS（日本）•CBERS系列（中国）•FORMOSAT系列（中国台湾）16Landsat系列•1972年7月23日美国发射了第一颗气象卫星TIROS-1，后来又发射了Nimbus（雨云号），在此基础上设计了第一颗地球资源技术卫星（ERTS-1），后改名为Landsat-1。•从1972年至今美国共发射了7颗Landsat系列卫星，已连续观测地球达30年。最后一颗卫星Landsat-7于1999年4月15日发射，预计寿命为5年，后续卫

6、星Landsat-8不再单独发射。•遥感技术发展的里程碑17Landsat系列卫星发射时间表18Landsat1—3•轨道特点–近圆形轨道–近极地轨道–与太阳同步轨道–可重复轨道•传感器–反束光导管摄像机（RBV）–多光谱扫描仪（MSS4bands）–宽带视频记录机（WBVTR）–数据收集系统（DCS）–空间分辨率80米19地球静止轨道近极地轨道遥感卫星一般有两种绕地球飞行方式：静止轨道和近极地轨道。静止轨道可以定点观测，而极地轨道（圆形）则可定期观测。20地球静止轨道•又称“地球同步轨道”。地球同步

7、轨道中倾角为0°时的一种特殊圆形轨道。人造卫星与地面相对静止，固定在赤道上空，距地面高度为35786千米（在距离地球约36000千米的空间中有一个引力平衡的地带），可覆盖约40%的地球面积。气象卫星、通信卫星和广播卫星常采用这种轨道。•由于地球摄动的存在，地球同步卫星会以赤道面为平衡位置做南北向的8字周期运动，星下点也呈8字，地球同步卫星加上轨道控制，保持星下点不变，就成了地球静止卫星。21近圆形轨道•使在不同地区获取的图像比例尺一致。•使得卫星的速度也近于匀速。•便于扫描仪用固定扫描频率对地面扫描成

8、像，避免造成扫描行之间不衔接的现象。22近极地轨道•轨道的倾角接近90°•有利于增大卫星对地面总的观测范围•利用地球自转并结合轨道运行周期和图像刈幅（长而宽的地带）宽度的设计，可以观测到南北纬81°之间的广大地区。•LandSat，SPOT，IKONOS，QUICKBIRD，风云系列，中巴资源23太阳同步轨道•卫星的轨道平面和太阳始终保持相对固定的取向。•轨道的倾角接近90度，卫星要在两极附近通过，因此又称之为近极地太阳同步卫星轨道。•有利于卫星在相近的