环境与灾害监测光学有效载荷发展综述

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1、第31卷第6期2010年12月航天返回与遥感SPACECRAFTRECOVERY&REMoIESENS矾G31环境与灾害监测光学有效载荷发展综述李潭沈中宁蔚(航天东方红巳星有限公司，北京100094)摘要环境与灾害监测目标具有多样性、定量化要求高等特点，非常适合光学载荷发挥其信息量丰富、种类多、精度高等方面的优势。在国际上，此类光学载荷发展迅速，新技术不断涌现，值得学习借鉴。文章重点阐述了应用于环境与灾害监测民用卫星的光学有效载荷的发展现状和发展趋势，为中国第二代“环境与灾害监测预报小卫星星座”的相关光学有效载荷发展提供参考。关键词环境与灾害监测光学有效载荷发展综述卫

2、星应用航天遥感中图分类号：X87‘文献标识码：A文章编号：1009—8518{2010)06—0031—08TheEnvironmentandDisasterMonitoringandForecastingOpticalPayloadDevelopmentRenewLiTanShenZhongNingWei(Do．sf',m．,honsSatelliteco．Ltd．，Beijing100094，China)AbstractTheenvironmentanddisastermonitoringtargethasthecharacteristicsofdiversity

3、andhishquantitative，whichisadapttotheadvantageofopticalpayload，whichhasabundantinformation，multi-categoryandhighprecision．Thesekindsofopticalpayloadswererapidlydevelopedinternationally，whichwasworthyofreference．Thestatusandtrendofthedevelopmentoftheopticalpayloadforthedisastermonitoring

4、andforecastingsatellitewereexpatiatedinthearticle，andthetechnicaldataWasveryusefulforthefollowingdevelopmentofEnvironmentandDisasterMonitoringandForcastingSmallSatelliteConstellation．KeywordsEnvimmentanddisastermonitoringOpticalpayloadDevelopmentreviewSatelliteapplicationSpaceremotesens

5、ing1引言近年来，随着全球经济、社会、文化、政治等领域的发展与工业化、城市化、市场化、信息化、国际化进程的加快，日益严峻的人口、资源、灾害、环境等问题已经成为人类生存与发展不可回避的重要问题。在全球气候变化背景下，自然灾害风险加剧，灾害形成机制、发生规律、时空特征、损失程度、影响深度和广度都出现了新变化和新特点。通过遥感技术对环境与灾害进行监测是解决当前面临问题的最佳途径。2008年9月6日，我国“一箭双星”成功发射了“环境与灾害监测预报小卫星星座”的两颗光学星HJ—lA、B星【lJ，搭载了宽覆盖多光谱CCD相机、超光谱成像仪和红外相机，该星具有全球48h的全球覆盖

6、能力，经过2年多的在轨运行和应用，效果显著。由于环境与灾害监测目标具有多样性、定量化要求高等特点，要求卫星有效载荷具有对多种分辨率目标的观测能力和高精度的定量化应用能力。而光学载荷具有信息量丰富、种类多、精度高等优势，可以很好收稿Et期：2010—07—2632航天返回与遥感2010年第31卷地满足环境与灾害监测的需求。本文阐述了应用于环境与灾害监测的民用卫星光学有效载荷发展现状，并对其发展趋势进行了分析和讨论。2国内外发展现状环境与灾害监测主要分为4类：1)覆盖范围小的灾害，一般要求像元分辨率较高，适合高分辨率的载荷；2)覆盖范围大的灾害，适合大视场的载荷；3)内陆

7、水体水质监测，所需载荷的光谱分辨率要高；4)大气环境监测，分辨率只需h级，但是要求光谱分辨率高、观测视场大，并且可以对地球临边等进行观测。针对以上需求，多光谱CCD相机、红外相机、超光谱成像仪、差分吸收光谱仪、偏振成像仪等遥感器应运而生。按照光谱范围不同，环境与灾害监测的光学有效载荷可以分为紫外、可见光及近红外和红外3类，分别用来观测目标不同的光谱特性；按照成像原理不同，可以分为干涉光谱探测、差分吸收光谱探测和偏振成像探测等类型；按照成像方式不同，可以分为推扫方式成像和扫描方式成像。各种光学有效载荷的组合可以满足对分辨率、幅宽、观测对象的不同要求。2