美国对地观测系统

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1、美国对地观测系统(EOS)中分辨率成象光谱仪(MODIS)遥感数据的特点与应用刘闯(中国科学院地理科学与资源研究所)葛成辉(清华大学电子工程系、宇航研究中心)一、美国对地观测系统(EOS)和TERRA、AQUA卫星近几年来，科学界对全球变化研究、以及全球变化对人类生存环境的影响研究逐步走向深入。为了加强对地球衣层陆地、海洋、人气和他们之间相互关系的综合性的科学研究，美国国家航空航天局(NASA)自1991年起开始了对地观测系统计划。这个计划分三个阶段：第一阶段一准备工作阶段(1991-1998年)；第二阶段一全面的对地观测阶段

2、(1999-2003)；第三阶段一新一代更为细致的对地观测阶段(2003年以后十年)。NASA新一代的对地观测系统计划主要包括三方面内容：1)发射一系列新一代对地观测卫星；2)以NASA数据中心群(DAAC)为核心管理和散发卫星所获得的数据；3)组织科学家队伍开展对地球多要素的综合研究。重点观测和研究领域包括：水与能量循环，海洋，人气化学，陆地表而，水和生态系统过程，冰川和极地冰盖以及固体地球。作为这一系列对地观测卫星中的第一颗星，TERRA已于1999年12月18H发射成功。TERRA卫星是美国(国家航空航天局)、日本(国际

3、贸易与工业厅)和加拿大(空间局、多伦多大学)共同合作发射的卫星。卫星上共载冇五个对地观测传感器，它们分别是：云与地球辐射能彊系统测戢仪一CERES(CloudsandtheEarth*sRadiantEnergySystem).中分辨率成象光谱仪一MODIS(MODerate-resolutionImagingSpectroradiometer)、多角度成象光谱仪一MISR(Multi-angleImagingSpectroRadiometer)、先进星载热辎射与反射测量仪ASTER(AdvancedSpacebornTher

4、malEmissionandreflectionRadiometer)>和对流层污染测量仪一MOPITT(MeasurementsOfPollutionInTheTroposphere)TERRA卫星发射成功标志着人类对地观测新的里程的开始。NASA在介绍TERRA卫星意义时采取的比喻是：”如果把地球比作一位从来没有做过健康检查的中年人的话，TERRA就是科学家对具有45亿年历史的地球的健丿隶状况第一次进行全面检查和综合诊断的科学工具”。由于TERRA卫星每日地方时上午10：30时过境，因此也把它称作地球观测第一颗上午星(EO

5、S-AM1)oNASA新一代对地观测卫星的第二颗星是AQUA卫星，它是美国、巴西和日本共同合作的产品。该星计划于2000年12月发射.AQUA卫星的主要任务也是对地观测，它保留了TERRA卫星上已经有了的CERES和MODIS传感器，并在数据采集时间上与TERRA形成补充。它也是A阳同步极轨卫星，每日地方时卞午过境，因此称作地球观测第一颗下午星(EOS-PM1)。AQUA卫星上共载有6个传感器，它们分别是:云与地球辐射能量系统测量仪一CERES(CloudsandtheEarth*sRadiantEnergySystem)中分

6、辨率成象光谱仪一MODIS(Moderate・resolutionImagingSpectroradiometer大气红外探测器一AIRS(AtmosphericInfraredSounder)、先进微波探测器一AMSU-A(AdvancedMicrowaveSoundingUnit-A)、巴西湿度探测器一HSB(HumiditySounderforBrazil)、和地球观测系统先进微波扌：l描辎射计一AMSR-E(AdvancedMicrowaveScanningRadiometer-EOS).AQUA増强了対大气的观测力度

7、，特别适用于对地球季节性和跨年度时间尺度气候变化的研究。此外,美国对地观测系统还将陆续发射数颗卫星，包括以观测大气化学成分为主的AULA卫星(计划2002年12月发射，称作地球观测化学星EOS-CHEM),以观测地球冰雪、云层和地血高程为主的ICESAT卫星(计划2001年7月发射)，以观测太阳辐射和对地球气候影响为主的SORCE卫星(计划2002年年中发射)和以观测陆地为主的LANDSAT-7卫星(1999年发射成功)等。在TERRA、AQUA、AULA、ICESAT.SORCE、LANDSAT-7等六颗星上共载冇21个包括

8、多光谱扫描仪、微波辐射计、合成孔径雷达等传感器，它们所获得的数据分辨率分别从15米到1000米不等。二、中分辨率成象光谱遥感数据（MODIS）特点从数据资源开发利用和经济核算综合平衡的角度來看，更值得世界各国普遍注意的是安装在TERRA和AQUA两颗卫星上的中分辨率成象光谱仪