高空间分辨率的遥感数据源及其所在遥感平台、传感器特点

高分系列卫星

GF-1

1.数据概况
高分一号（GF-1）卫星搭载了两台2m分辨率全色/8m分辨率多光谱相机，四台16m分辨率多光谱相机。卫星工程突破了高空间分辨率、多光谱与高时间分辨率结合的光学遥感技术，多载荷图像拼接融合技术，高精度高稳定度姿态控制技术，5年至8年寿命高可靠卫星技术，高分辨率数据处理与应用等关键技术，对于推动我国卫星工程水平的提升，提高我国高分辨率数据自给率，具有重大战略意义。
2.GF-1卫星轨道参数

3.GF-1卫星有效载荷技术指标

4.数据时间
2013年4月26-现在
5. 传感器

PMS：2米全色和8米多光谱相机
WFV：16米宽视场相机

GF-2(高分2号)

数据概况
高分二号（GF-2）卫星是我国自主研制的首颗空间分辨率优于1米的民用光学遥感卫星，搭载有两台高分辨率1米全色、4米多光谱相机，具有亚米级空间分辨率、高定位精度和快速姿态机动能力等特点，有效地提升了卫星综合观测效能，达到了国际先进水平。高分二号卫星于2014年8月19日成功发射，8月21日首次开机成像并下传数据。这是我国目前分辨率最高的民用陆地观测卫星，星下点空间分辨率可达0.8米，标志着我国遥感卫星进入了亚米级“高分时代”。主要用户为国土资源部、住房和城乡建设部、交通运输部和国家林业局等部门，同时还将为其他用户部门和有关区域提供示范应用服务。
2.GF-2卫星轨道参数和有效载荷技术指标

数据时间
2014年8月19日-现在

传感器
PMS：1米全色和4米多光谱相机

MSS：4米多光谱相机

GF-3(高分3号)

数据概况
2016年8月10日6时55分，高分三号卫星在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功发射升空。高分三号卫星是中国高分专项工程的一颗遥感卫星，为1米分辨率雷达遥感卫星，也是中国首颗分辨率达到1米的C频段多极化合成孔径雷达（SAR）成像卫星，由中国航天科技集团公司研制。

数据时间
2016年8月10日-现在

传感器
SAR：1米

GF-4(高分4号)

数据概况
高分四号（GF-4）卫星于2015年12月29日在西昌卫星发射中心成功发射，是我国第一颗地球同步轨道遥感卫星，搭载了一台可见光50米/中波红外400米分辨率、大于400公里幅宽的凝视相机，采用面阵凝视方式成像，具备可见光、多光谱和红外成像能力，设计寿命8年，通过指向控制，实现对中国及周边地区的观测。高分四号卫星可为我国减灾、林业、地震、气象等应用提供快速、可靠、稳定的光学遥感数据，为灾害风险预警预报、林火灾害监测、地震构造信息提取、气象天气监测等业务补充了全新的技术手段，开辟了我国地球同步轨道高分辨率对地观测的新领域。同时，高分四号卫星在环保、海洋、农业、水利等行业以及区域应用方面，也具有巨大潜力和广阔空间。高分四号卫星主用户为民政部、林业局、地震局、气象局。
2.GF-3卫星轨道参数和有效载荷技术指标

数据时间
2015年12月31-至今

传感器：

PMI：50米全色、50米多光谱和400米中波红外

PMS：50米全色、50米多光谱

IRS: 400米中波红外

B1: 50米全色

B2: 50米蓝色谱段

B3: 50米绿色谱段

B4: 50米红色谱段

B5: 50米近红外谱段

PI: 50米全色和400米中波红外

GF-5(高分5号)

1.数据概况
高分五号卫星是环境保护部作为牵头用户的环境专用卫星，也是国家高分重大科技专项中搭载载荷最多、光谱分辨率最高、研制难度最大的卫星。作为高分专项里的第五颗卫星，高分五号是世界上第一颗同时对陆地和大气进行综合观测的卫星，它的设计寿命高达8年，因此还是中国设计寿命最长的遥感卫星。

卫星首次搭载了大气痕量气体差分吸收光谱仪、主要温室气体探测仪、大气多角度偏振探测仪、大气环境红外甚高分辨率探测仪、可见短波红外高光谱相机、全谱段光谱成像仪共6台载荷，可对大气气溶胶、二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、甲烷、水华、水质、核电厂温排水、陆地植被、秸秆焚烧、城市热岛等多个环境要素进行监测。未来，高分五号卫星将有效支撑气象业务中温室气体、痕量气体及污染气体的监测预警工作。
2.卫星参数
GF-5卫星运行在平均轨道高度705km、倾角98.2o的太阳同步轨道, 发射质量约2800kg，整星功率1700W，设计寿命为8年。
3.有效载荷技术指标

GF-6(高分6号)

1.数据概况
高分六号是一颗低轨光学遥感卫星，也是中国首颗精准农业观测的高分卫星，设计寿命为8年。

2018年6月2日12时13分，中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功发射高分专项高分六号卫星。

高分六号卫星将与在轨的高分一号卫星组网运行，大幅提高对农业、林业、草原等资源监测能力，为农业农村发展、生态文明建设等重大需求提供遥感数据支撑。高分六号还实现了8谱段CMOS探测器的国产化研制，国内首次增加了能够有效反映作物特有光谱特性的“红边”波段。

高分六号卫星与高分一号卫星组网运行后，将使遥感数据获取的时间分辨率从4天缩短到2天。国防科工局将联合农业农村部、国家林业和草原局、应急管理部等主要用户部门，利用卫星获取的数据，积极在农业资源监测、林业资源调查、防灾减灾救灾等行业以及首都圈、新疆等区域开展应用示范。
2.数据时间
2018年6月2日至今

3.传感器
PMS：2米全色和8米多光谱相机

WFV：16米宽视场相机

目前，国外卫星数量众多，尤其是美国，其卫星的数量远远超过其他国家。比较常见的就有Quickbird、IKONOS、GeoEye、WorldView、Landsat、EOS(Modis)等等。其他国家的比较常见的卫星有Spot6/7、Alos、Rapideye、IRS-P5/P6等。
QuickBird卫星于2001年10月18日由美国DigitalGlobe公司在美国范登堡空军基地发射，是目前世界上最先提供亚米级分辨率的商业卫星，卫星影像分辨率为0.61m。

QuickBird卫星数据 美国

QuickBird卫星具有引领行业的地理定位精度，海量星上存储，单景影像比同时期其他的商业高分辨率卫星高出2—10倍。而且QuickBird卫星系统每年能采集七千五百万平方公里的卫星影像数据，存档数据以很高的速度递增。在中国境内每天至少有2至3个过境轨道，有存档数据约500万平方公里。Quickbird运用全球航空成像系统2000（BGIS2000），此系统拥有全世界第四高的地球成像分辨率。

IKONOS卫星 美国

IKONOS(伊科诺斯)是Spacing Imaging公司于1999年9月24日发射成功，是世界上第一颗提供高分辨率卫星影像的商业遥感卫星。IKONOS卫星的成功发射不仅实现了提供高清晰度且分辨率达1米的卫星影像，而且开拓了一个新的更快捷，更经济获得最新基础地理信息的途径，更是创立了崭新的商业化卫星影像的标准。IKONOS是可采集1米分辨率全色和4米分辨率多光谱影像的商业卫星，同时全色和多光谱影像可融合成1米分辨率的彩色影像。时至今日IKONOS 已采集超过2.5亿平方公里涉及每个大洲的影像，许多影像被中央和地方政府广泛用于国家防御，军队制图，海空运输等领域。从681千米高度的轨道上，IKONOS的重访周期为3天，并且可从卫星直接向全球12地面站地传输数据。

IKONOS卫星运行在高度681km的太阳同步轨道上，轨道倾角98.1°，周期98分钟，降交点地方时为10:30，重访周期为1~3天。卫星发射质量817kg（有效载荷质量171kg），尺寸1.83m×1.57m（六棱柱形），设计寿命7年。
IKONOS卫星采用LM - 900平台，三轴稳定姿态控制，姿态测量部件由星跟踪器、惯性基准单元、太阳敏感器和磁强计组成；姿态执行机构由反作用飞轮和磁力矩器组成。卫星带有3副太阳翼，为消除振动采取固定安装方式，寿命末期功率1500W。测控链路采用S频段（2025_{2110MHz），上行数据传输速率2kbit/s，下行数据传输速率32kbit/s。星上固态存储器容量为64Gbit，数据传输采用X频段（8345.968}8346.032MHz），最高数据传输速率320Mbit/s。 [3]
卫星有效载荷为“光学敏感器系统”，总质量171kg，功率350W。“光学敏感器系统”由光学分系统、焦平面组件、信号处理单元和电源单元组成，其基本参数如下 [3] ：
光谱范围（全色）：0.45~0.9；（单位：μm）
光谱范围（多光谱）：0.45_{0.53（蓝），0.52}0.61（绿），0.64_{0.72（红），0.76}0.86（近红外）；（单位：μm）
空间分辨率：1m（全色），4m（多光谱）；
数据量化：11bit；
侧摆角（天底点）：沿轨和穿轨方向为±30°；
幅宽：11.3km×11.3km（单景标称成像模式），11.3km×100km（连续条带成像模式）；
成像范围：±350km星下点两侧；
图像定位精度：12m（无地面控制点）；

GeoEye 美国

GeoEye 是著名的地理空间信息供应商（GeoEye，Inc.Nasdaq:GEOY)。可以帮助国防团体、战略合作伙伴、经销商和商业客户更好地对全球进行绘图、测量和监视。该公司因为提供可靠的服务以及极高质量的图像产品和解决方案而被业界公认为可以信赖的照片专家。GeoEye运营着一系列地球成像卫星和绘图飞机。为了开发创新的地理空间产品和解决方案，该公司还拥有一个国际性的地面站网络、强大的照片档案库和先进的照片处理能力。

Worldview 美国

Worldview是Digitalglobe公司的下一代商业成像卫星系统。它由两颗(WorldView-I和WorldView-II)卫星组成，其中WorldView-I已于2007年发射，WorldView-II也在2009年10月份发射升空。WorldView-I卫星发射后在很长一段时间内被认为是全球分辨率最高、响应最敏捷的商业成像卫星。该卫星将运行在高度450公里、倾角98°、周期93.4min的太阳同步轨道上，平均重访周期为 1.7天，星载大容量全色成像系统每天能够拍摄多达50万平方公里的0.5米分辨率图像。卫星还将具备现代化的地理定位精度能力和极佳的响应能力， 能够快速瞄准要拍摄的目标和有效地进行同轨立体成像。WorldView-II卫星于2009年10月6日发射升空，运行在770km高的太阳同步轨道上，能够提供0.5米全色图像和1.8米分辨率的多光谱图像。该卫星将使Digitalglobe公司能够为世界各地的商业用户提供满足其需要的高性能图像产品。星载多光谱遥感器不仅将具有4个业内标准谱段（红、绿、蓝、近红外），还将包括四个额外（海岸、黄、红边和近红外2）。多样性的谱段将为用户提供进行精确变化检测和制图的能力，由于WorldView卫星对指令的响应速度更快，因此图像的周转时间（从下达成像指令到 接收到图像所需的时间）仅为几个小时而不是几天。

RapidEye卫星 德国

RapidEye卫星星座为德国所有的商用卫星，2008年8月29日，RapidEye资源卫星5星星座成功发射升空。RapidEye凭借其超强的数据采集能力，获得了中国国土资源部、美国农业部、欧盟农业部门的认可，其卫星影像得到了广泛的应用。RapidEye是商业多光谱遥感卫星，由加拿大MDA公司为德国RapidEye AG公司设计实施，后者负责运行。

德国RapidEye资源卫星依靠由5颗地球观测卫星组成的卫星星座，5颗RapidEye卫星被均匀分布在一个太阳同步轨道内，在620千米高空对地面进行监测任务，任务寿命为7年。每颗卫星都携带6台分辨率达6.5米的照相机，能实现快速传输数据，连续成像。其重访间隔时间短，一天内可访问地球任何一个地方，五天内可覆盖北美和欧洲的整个农业区。并且每天可下行超过4百万平方公里5米分辨率的多光谱图像。德国RapidEye卫星传感器图像在400-850nm内有5个光谱段，能够提供“红边”波段。“红边”波段更有利于为植被分类和植被生长状态的监测提供有效信息。

Rapideye卫星波谱参数:

RapidEye资源卫星具有以下几个特点：

1. 数据获取效率高：日覆盖面积约400万平方公里．能够在1-5天内覆盖整个中国。

2. 重访周期短：适合短时间需要大面积覆盖并具有一定时相需求的客户，如每年一次的国土动态监测、农业生长不同阶段监测、灾害后受灾情况调查等

3. 独特的红边波段：RapidEye为全球首个提供"红边"波段的多光谱商业卫星，5个光谱波段的获取方式更加有助于监测植被的变化，适合农林、环境等方面的调查与研究。还可以对水体的富营养程度进行相应监测。

ALOS卫星 日本

ALOS是日本的对地观测卫星，2006年发射，2011年退役，ALOS卫星载有三个传感器：全色遥感立体测绘仪（PRISM），主要用于数字高程测绘；先进可见光与近红外辐射计－2（AVNIR－2），用于精确陆地观测；相控阵型L波段合成孔径雷达（PALSAR），用于全天时全天候陆地观测。ALOS卫星采用了先进的陆地观测技术，能够获取全球高分辨率陆地观测数据，主要应用目标为测绘、区域环境观测、灾害监测、资源调查等领域。
ALOS 波谱参数:

SPOT卫星 法国

SPOT卫星是法国空间研究中心（CNES）研制的一种地球观测卫星系统。“SPOT”系法文Systeme Probatoire d’Observation de la Terre的缩写，意即地球观测系统。SPOT系列卫星至今已发射SPOT1-7号卫星，1986年已来，SPOT已经接收、存档超过7百万幅全球卫星数据，提供了准确、丰富、可靠、动态的地理信息源，满足了制图、农业、林业、土地利用、水利、国防、环保地质勘探等多个应用领域不断变化的需要。到目前为止，SPOT1-5均已退役，目前SPOT6/7在轨运行。SPOT卫星的侧视能力为获取立体像对提供了条件。立体像对是卫星在不同的轨道上，以不同的角度对同一地区观测所获得的图像对。SPOT在绘制基本地形图和专题图方面有更广泛的应用。

SPOT 6于2013年2月开始了商业运营，可以满足1:25000大比例尺制图的需求，这些成果将在农业遥感、土地规划、森林保护、环境监测、海事监管、石油工业等领域得到应用。SPOT 7是法国SPOT地球观测卫星系列的第七颗卫星，于2014年6月30日成功发射，与SPOT 6处于同一轨道高度，彼此相隔180°。SPOT 7的成功发射，标志着由SPOT 6&7与Pleiades 1A&1B组成四颗卫星星座的计划终于得以完成，这四颗卫星同处一个轨道平面，彼此之间相隔90°。
SPOT-6/7波谱参数:

EOS(Earth Observation System)-MODIS 美国

EOS(Earth Observation System)卫星是美国地球观测系统计划中一系列卫星的简称。EOS系列卫星上的最主要的仪器是中分辨率成像光谱仪(MODIS)，MODIS仪器的地面分辨率为250m、500m和1000m，扫描宽度2330公里。Modis的全称为中分辨率成像光谱仪（moderate-resolution imaging spectroradiometer）。

MODIS是当前世界上新一代"图谱合一"的光学遥感仪器，有36个离散光谱波段，光谱范围宽，从0.4微米(可见光)到14.4微米(热红外)全光谱覆盖。多波段数据可以同时提供反应陆地、云边界、云特性、海洋水色、浮游植物、生物地理、化学、大气中水汽、地表温度、云顶温度、大气温度、臭氧和云顶高度等特征的信息，用于对陆表、生物圈、固态地球、大气和海洋进行长期全球观测，其应用及其广泛，并且该卫星免费向全世界提供数据，目前有许多国家接收和使用Modis数据。