本文将对国内外部分卫星遥感影像进行介绍并进行格式梳理
作者:后端小肥肠
目录
1. 卫星遥感影像
1.1. 定义
1.2. 特点
1.3. 卫星遥感影像的类别
2. 可见光影像
2.1. 国内光学影像
2.1.1. 高分1号
2.1.2. 高分1B/C/D
2.1.3. 高分2号
2.1.4. 高分5号
2.1.5. 高分6号
2.1.6. 高分7号
2.1.7. 北京3B/3N
2.1.8. TripleSat
2.1.9. 中巴资源卫星O4A
2.1.10. 资源1
2.1.11. 资源3
2.1.12. 吉林1
2.1.13. 长光吉林01
2.1.14. 环境2号
2.2. 国外光学影像
2.2.1. Landsat 5
2.2.2. Landsat 8
3. 雷达影像
3.1. 国内雷达影像
3.1.1. 高分3
3.2. 国外雷达影像
3.2.1. S1A_SAR
3.2.2. S2A_SAR
3.2.3. S2B_SAR
4. 总结
我们所说的遥感技术,主要是指应用探测仪器探测,不与探测目标接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的一门空间探测技术。当然,这里的探测目标主要是指我们赖以生存的地球。人造卫星、火箭其实都是为”遥感技术“提供了一个施展拳脚的平台。
结合遥感的概念,那么卫星遥感也就不难理解了,它以人造地球卫星为遥感平台,主要利用无线电、雷达等技术手段,从太空直接对地表目标实施观测、感知的综合性探测技术。目前,卫星遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、海洋、军事、环保等各个领域。遥感卫星影像是由卫星传感器通过感知地球表面反射或辐射的电磁波,并将这些信息转换为图像的产物。这些图像捕捉了地球表面的各种特征,包括地形、植被、水域、城市建筑等。遥感卫星影像的应用非常广泛,涵盖了农业、环境监测、城市规划、自然灾害监测等多个领域,工作中解析的卫星主要包括了卫星光学卫星和雷达卫星两种。
卫星遥感影像具有以下几个重要的定义特点:
卫星遥感影像可以根据不同的特征和用途进行分类,主要的类别包括:
这些不同类别的遥感卫星影像在不同应用领域都有各自的优势和用途。选择合适的影像类别取决于具体的应用需求和研究目标。截止目前为止我接触到的影像主要为可见光和雷达影像,故本文主要基于这两种类型的卫星遥感影像进行格式的简介及内容梳理。
(GF-1)包含四颗卫星,高分一号01星于2013年4月26日发射,随后在2018年以“一箭三星”的方式发射了高分一号02、03、04卫星。采用CAST2000卫星平台,有效载荷配置有2台分辨率为2 m全色/8 m多光谱的高分辨率相机和4台分辨率为16 m多光谱的宽幅相机,在同一颗卫星上实现高分辨率和宽幅的成像能力,配合整星侧摆可以实现对全球小于4天重访。
高分1B/C/D卫星是中国高分辨率对地观测系统中的重要组成部分,包括3颗全色/多光谱卫星(高分1B卫星、高分1C卫星和高分1D卫星)。这些卫星于2013年至2015年间发射,主要用于地球观测、环境监测、资源调查和城市规划等领域。
高分1B/C/D卫星具有高分辨率、宽覆盖范围和多光谱成像等特点。它们的全色分辨率和多光谱分辨率分别为2米和8米,可以提供更加精准、全面的遥感数据。这些卫星的应用领域非常广泛,包括农业、林业、环境保护、城市规划、资源调查和科学研究等。
(GF-2)于2014年8月19日发射,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。采用CS-L3000A卫星平台,重量为2100 kg,配置两台均为23 km幅宽的0.8 m全色/3.2 m多光谱相机(简称PMS相机),实现69天内对全球的观测覆盖和5天内对地球表面上任一区域的重复观测。高分二号卫星的成功入轨运行,标志着我国遥感卫星进入了亚米级“高分时代”。
(GF-5)于2018年5月9日发射,是世界上第一颗同时对陆地和大气进行综合观测的卫星。在60千米幅宽和30米空间分辨率下,可以获取从可见光至短波红外(400~2500 nm)光谱颜色范围里,330个光谱颜色通道,颜色范围比一般相机宽了近9倍,颜色通道数目比一般相机多了近百倍,其可见光谱段光谱分辨率为5纳米。
(GF-6)于2018年6月2日发射,配置2米全色/8米多光谱高分辨率相机、16米多光谱中分辨率宽幅相机,2米全色/8米多光谱相机观测幅宽90公里,16米多光谱相机观测幅宽800公里。GF-6星与GF-1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。
(GF-7)于2019年11月3日发射,该卫星运行于太阳同步轨道,设计寿命8年,搭载的两线阵立体相机可有效获取20公里幅宽、优于0.8 m分辨率的全色立体影像和3.2 m分辨率的多光谱影像。搭载的两波束激光测高仪以3 Hz的观测频率进行对地观测,地面足印直径小于30 m,并以高于1 GHz的采样频率获取全波形数据。卫星通过立体相机和激光测高仪复合测绘的模式,实现1:10000比例尺立体测图。
北京3B/3N卫星是一组由中国航天科技集团公司五院研制的高分辨率光学遥感卫星,属于中国的民用科研卫星。北京3B卫星于2015年4月发射升空,设计寿命为5年,具有高分辨率、大视场和多光谱等特点。
它的主要应用领域包括农业、林业、城市规划、环境保护、资源调查和监测等。北京3N卫星则是北京3B卫星的补充和升级,于2018年6月发射升空。北京3N卫星具有更高的分辨率和更强的观测能力,能够提供更加精准、全面的遥感数据,进一步拓展了遥感应用领域,为中国的可持续发展和环境监测提供了重要的支持。
北京二号”遥感卫星星座是国家发改委核准的我国首个民用商业遥感卫星项目,项目由公司自主投资,通过自主研发和国际合作相结合建设,2011年6月作为国家领导出访签约推荐项目, 在中英两国政府首脑的共同见证下签约。
2015年7月“北京二号”遥感卫星星座成功发射。该星座系统包括3颗0.8米全色、3.2米多光谱分辨率的光学遥感卫星以及自主研建的地面系统,具有高空间分辨率、高时间分辨率和高辐射分辨率特点, 技术能力达到国际先进水平,能够实现全球任意地点一到两天观测任务重访,可面向全球提供高空间和高时间分辨率的卫星遥感大数据产品和空间信息综合应用服务,可为政府科学治理、资源与环境监测、国家安全和 “数字中国”建设等国计民生领域以及国家重大需求提供空间信息综合应用服务和解决方案。
中巴资源卫星O4A,也称为资源一号04A卫星,是中国和巴西两国合作研制的地球资源卫星。该卫星于2019年12月20日在中国太原卫星发射中心成功发射升空,旨在提供高分辨率的地球资源遥感数据,并应用于国土资源管理、环境保护、农业估产等领域。
中巴资源卫星O4A采用了先进的卫星技术和成像技术,具有高分辨率、宽覆盖范围和多光谱成像等特点。该卫星可以提供分辨率为2.36米的全色图像和8米的多光谱图像,能够满足不同应用领域的需求。中巴资源卫星O4A的成功发射是中国和巴西两国在遥感技术领域合作的又一重要里程碑,将为两国在环境保护、资源调查和可持续发展等领域提供重要的遥感数据支持。同时,该卫星的成功发射也将促进中国和巴西两国在航天领域的合作进一步发展。
资源一号卫星是中国第一代传输型地球资源卫星,包含资源一号01星、02星、02B星和04星等多颗卫星。资源一号卫星是中国自主研制的传输型地球资源卫星,具有高精度、高分辨率、多光谱成像等特点。其中,资源一号01星于1999年10月成功发射,结束了中国长期依赖国外对地观测卫星数据的局面。
资源一号卫星利用先进的航天遥感技术,对陆地、海洋、大气等地球资源进行高精度和高分辨率的观测,获取有关地球资源和环境的数据。这些数据被广泛应用于农业、林业、城市规划、环境保护、资源调查和监测等领域域
资源三号卫星是中国第一颗自主的民用高分辨率立体测绘卫星,于2012年1月9日在太原卫星发射中心成功发射升空。资源三号卫星采用了三线阵测绘方式,由具有一定交会角的前视、正视和后视相机通过对同一地面点不同视角的观测,形成立体影像。这种技术可以获取更高精度的三维地面坐标,用以生产1∶5万测绘产品,以及开展1∶2.5万及更大比例尺地形图的修测与更新。此外,资源三号卫星还具有强大的多光谱数据获取能力,并配以正视高分辨率数据,可用于地物要素判读、自然资源调查和监测以及其他相关应用。
资源三号卫星的成功发射和应用,为中国国土资源、农业、林业等领域提供了重要的遥感数据支持,促进了中国民用测绘事业的发展。同时,资源三号卫星的成功发射也标志着中国在卫星遥感技术方面取得了重要进展,提高了中国在国际上的地位和影响力。该卫星填补了中国立体测图这一领域的空白,具有里程碑意义。
吉林一号卫星是由长光卫星技术有限公司研发和发射的一系列光学遥感卫星。吉林一号卫星是轻小型的高分辨光学遥感卫星,具有高分辨率、宽覆盖、多光谱等特点,可应用于农业、林业、海洋、资源、环保、气象、城市建设以及科学试验等领域。吉林一号卫星星座是中国重要的光学遥感卫星星座,覆盖面积累计达到1.33亿平方公里,预计在2025年左右实现138颗卫星组网。截至2022年11月13日,吉林一号卫星已有70颗卫星在轨运行。
吉林一号卫星的发射和应用为中国提供了高分辨率的遥感数据和产品服务,促进了中国在环境保护、资源调查和可持续发展等领域的发展。同时,吉林一号卫星的成功发射也标志着中国在光学遥感卫星技术方面取得了重要进展,提高了中国在国际上的地位和影响力。
长光吉林系列1号卫星是中国自主研发的高性能光学遥感卫星,也是中国首颗具备全色、多光谱、超大幅宽、亚米级分辨率等特性的商业光学遥感卫星。该卫星采用了先进的光学系统设计和制造技术,具有高分辨率、超大幅宽、高速存储、高速数传等特点。同时,该卫星还采用了先进的卫星平台技术,实现了卫星的自主控制和机动能力,可以在全球范围内进行高精度、高效率的遥感观测。
长光吉林系列1号卫星的成功发射和应用,为中国商业航天领域的发展开辟了新的道路,也为全球用户提供了一种全新的遥感数据服务。该卫星的应用场景包括自然资源调查、环境保护、城市规划、农业监测等领域。
环境2号卫星是中国第一代低倾角轨道降水测量卫星,主要用于灾害性天气系统降水监测、洪涝灾害监测、森林草原火灾监测和生态环境监测等。该卫星于2013年12月26日在中国太原卫星发射中心成功发射升空。环境2号卫星采用了先进的降水测量技术和卫星遥感技术,具有高精度、高分辨率和多光谱等优点。该卫星可以提供全球降水分布、降水类型和降水强度等信息,用于灾害预警和灾害评估。同时,该卫星还可以应用于生态环境监测、气候变化研究等领域。
环境2号卫星的成功发射和应用,为中国在灾害监测和生态环境监测等领域提供了重要的遥感数据支持,促进了中国在相关领域的进展和发展。同时,环境2号卫星的成功发射也标志着中国在卫星遥感技术方面取得了重要进展,提高了中国在国际上的地位和影响力。
Landsat 5是美国陆地卫星系列(Landsat)的第五颗卫星,于1984年3月1日从加利福尼亚范登堡空军基地发射。Landsat 5携带了多光谱扫描仪(MSS)和专题制图仪(TM),并提供了近29年的地球成像数据,在2013年6月5日退役前创造了“运行时间最长的地球观测卫星”的吉尼斯世界纪录。
Landsat 5设计寿命为3年,但却成功在轨运行27年,是目前在轨运行时间最长的光学遥感卫星,成为全球应用最为广泛、成效最为显著的地球资源卫星遥感信息源。它为全球变化研究提供了长期、连续的地理信息数据,为人类认识地球、保护环境、改善农业、自然资源合理开发利用等提供了重要数据支撑。
Landsat 8是美国陆地卫星计划(Landsat)的第八颗卫星,于2013年2月11号在加利福尼亚范登堡空军基地由Atlas-V火箭搭载发射成功。Landsat 8上携带陆地成像仪(Operational Land Imager ,OLI)和热红外传感器(Thermal Infrared Sensor,TIRS)。
Landsat 8的设计寿命为5年,目前仍在运行。这颗卫星将继续提供连续、全球覆盖的环境监测数据,支持土地覆盖状态和状况的表征、监测全球变化和可持续发展等应用。OLI技术指标包括9个波段,空间分辨率为30米,其中包括一个15米的全色波段,成像宽幅为185x185km。TIRS将收集地球两个热区地带的热量流失,目标是了解所观测地带水分消耗,特别是美国西部干旱地区。
雷达卫星(合成孔径雷达卫星)是一种通过搭载合成孔径雷达(SAR)实现对地球表面进行观测的遥感卫星。与传统的光学卫星不同,雷达卫星采用主动雷达技术,向地球表面发送电磁波并接收反射回来的回波,通过对回波进行处理和分析,实现对地表特征的成像和测量。合成孔径技术通过将多个单脉冲的回波信号进行相位干涉和合成,形成等效的大孔径天线接收信号,从而获得高分辨率的图像。雷达卫星的分辨率可以达到米级,甚至更高。
雷达卫星的特点在于其全天候、全天时的工作能力,可以在云层、雨雪、雾霭等恶劣气象条件下进行观测。同时,雷达卫星的电磁波能够穿透一定厚度的植被覆盖和地表物质,对于地表下的目标也能够进行一定的探测。因此,雷达卫星在地质勘查、森林资源监测、海岸带监测、洪水灾害监测等方面具有重要的应用价值。
(GF-3)包含三颗卫星,首星于2016年8月10日发射,是我国首颗分辨率达到1米的C频段民用多极化微波合成孔径雷达(SAR)卫星,也是我国低地球轨道上第一颗大尺度、大翼展卫星。高分三号配置了一套相控阵体制合成孔径雷达系统,具有聚束、条带、扫描、波模式等12种成像模式,空间分辨率达到1~500 m,观测幅宽达到10~650 km,设计寿命8年。卫星天线长15米,太阳翼展开后可达18米。
Sentinel卫星是欧洲航天局(European Space Agency,ESA)哥白尼计划(GMES)中的地球观测卫星,旨在通过自动卫星来应对环境挑战。Sentinel卫星系列包括Sentinel-1、Sentinel-2、Sentinel-3和Sentinel-4等,它们的任务类型、应用和特点各不相同。
每一个Sentinel卫星都是两颗卫星,两个的原因是为了提供更好的覆盖范围并缩短重新访问时间。通过将两个卫星配置在同一轨道上,可以相互补充,提高观测效率,实现更快的重访时间和更全面的覆盖范围。这种双卫星配置对于提供连续、可靠的观测数据至关重要,特别是在环境监测和灾害响应等应用领域。通过两个卫星的合作,可以更好地满足全球用户的需求,促进可持续发展和应对环境挑战。
S1A_SAR的全称为Sentinel-1A Synthetic Aperture Radar(哨兵1A 合成孔径雷达),Sentinel-1A是该计划的第一颗卫星,它于2014年4月3日发射升空。Sentinel-1A是Sentinel-1两颗卫星中的其中一颗,另一颗Sentinel-1B于2016年4月25日发射升空。Sentinel-1为C波段合成孔径雷达,两颗相距180°的卫星组成,每6天对整个地球进行一次成像,欧洲和加拿大和主要运输线路重放周期为3天,北极重访周期不到1天。
主要应用:监测北极海冰范围、海冰测绘、海洋环境监测,土地变化、土壤含水量、产量估计、地震、山体滑坡、城市地面沉降、支持人道主义援助和危机局势,包括溢油监测、海上安全船舶检测、洪水淹没。
Sentinel-1 SAR卫星真容:Sentinel-1 SAR - 知乎
S2A_SAR的全称为Sentinel-2A Synthetic Aperture Radar(哨兵2A 合成孔径雷达),Sentinel-2是一个极轨多光谱高分辨率成像任务,用于陆地监测,以提供例如植被,土壤和水覆盖,内陆水道和沿海地区的图像。Sentinel-2还可以提供紧急服务信息。
Sentinel-2A于2015年6月23日发射升空,Sentinel-2B于2017年3月7日发射升空。除了监视植物生长之外,Sentinel-2还可以用于绘制土地覆盖变化图并监视世界森林。它还提供有关湖泊和沿海水域污染的信息。洪水,火山喷发和山体滑坡的图像有助于绘制灾害图,并有助于人道主义救济工作。
Sentinel-2 SAR卫星真容:Sentinel-2的真容 - 知乎
S2B_SAR的全称为Sentinel-2B Synthetic Aperture Radar(哨兵2B 合成孔径雷达),是上面S2A_SAR的工作协作卫星。
Sentinel-2 SAR卫星真容:Sentinel-2的真容 - 知乎
本文针对国内外卫星遥感部分影像进行了内容和格式的介绍,如有错误的地方欢迎在评论区留言指正,卫星介绍这一系列内容会持续更新,如感兴趣可以动动小手点点关注~