| 词条 | 地球资源卫星 |
| 释义 | 地球资源卫星地球资源卫星是勘测和研究地球自然资源的人造地球卫星。通过卫星上的多光谱遥感设备获取地物目标辐射和反射的多种波段的电磁波信息，地面接收站对这个信息的处理的判读，得到各类资源的特征、分布和状态。地球资源卫星选用太阳同步兼回归轨道。高度在500千米-900千米，倾角为97度-99度。它可分为陆地资源卫星和海洋资源卫星。能全面、迅速提供有关地球资源情况，对开发资源和发展国民经济有重要的作用。 § 基本资料 勘测和研究地球自然资源的人造地球卫星。它利用所载多光谱遥感设备获取地物目标辐射和反射的多种波段的电 地球资源卫星磁波信息，将这些信息发送给地面接收站。地面接收站根据事先掌握的各类物质的波谱特性，对这些信息处理和判读，从而得到各类资源的特征、分布和状态等资料。地球资源卫星能迅速、全面、经济地提供有关地球资源的情况，对于资源开发和发展国民经济有重要的作用。根据观测重点的不同，地球资源卫星分为陆地资源卫星和海洋资源卫星。 地球资源卫星是60年代在气象卫星的基础上发展而来的。1972年 7月23日美国发射了世界上第一颗地球资源卫星──ERTS-1,后改名为“陆地卫星”1号（见“陆地卫星”）;以后又陆续发射了“陆地卫星”2号（1975年）和 3号（1978年）。三颗卫星的星体都沿用了“雨云”号卫星的设计。1978年美国发射了第一颗海洋资源卫星─“海洋卫星”1号。1982年7月发射的“陆地卫星”4号采用了公用舱的设计概念(见航天器设计)。地球资源卫星取得的多光谱资料在勘测地球资源和环境管理上有很大优越性。苏联的地球资源卫星混编在“宇宙”号卫星系列中。 § 接收方法 在地面站接收范围以外时有两种办法： 一是电信号存入卫星上数据存贮器、在卫星飞经地面站时发送 二是由数据传输系统将无线电信息发送给中继卫星，再由中继卫星将信息送回地面站。遥感数据处理中心根据事先掌握的不同地物目标的波谱特性，对地面接收站所收到的数据进行处理和判读 § 发展史 1972年7月美国发射了陆地卫星1号，为地球资源卫星的早期应用试验卫星。 地球资源卫星1980年前共接收到陆地卫星1、2、3号发送的图片44万幅，资源卫星遥感数据的实用价值得到了充分的验证和广大用户的积极支持。 80年代美国又发射了陆地卫星4号、5号. 1986年2月法国发射SPOT1号，均采用可见光多光谱遥感器（陆地卫星还采用红外多光谱遥感器），代表了第二代地球资源卫星。 1991年7月欧洲空间局发射了ERS-1地球资源卫星. 1992年2月日本发射了JERS-1地球资源卫星。均采用合成孔径雷达和光学遥感器相结合的方式，具有全天候、全天时、高精度的特点，代表了第三代地球资源卫星。 1999年10月，中国和巴西合资研究开发的中巴」地球资源卫星1号」星发射升空，这开始了中国正式拥有适合于现代信息战的侦察卫星。 2003年10月21日资源卫星02在中国太原卫星发射中心成功发射，资源卫星02星同资源卫星01星都是中国第一代传输型地球资源遥感卫星。该卫星是传输型的地球遥感卫星，卫星上CCD相机、红外相机以及宽视场CCD图像仪三种相机可昼夜观测地球，利用高码速率数传系统将所能获得的数据实时传回地球，卫星传输的遥感图像可覆盖中国全部陆地、海域和邻国的全部或部份领土，并可获得国外任一地域的图像信息。 § 设备信息 地球资源卫星轨道 为了保证卫星在基本相同的光照条件下获取地面目标的图像，卫星通过同一纬度时太阳高度角应大致相同，须采用太阳同步轨道；为了对同一地点周期性地重复摄影，应选取回归轨道，因此地球资源卫星选用太阳同步兼回归轨道。降交点时间一般选取星下点当地时间上午 9时30分到10时30分。轨道高度500～900公里，倾角97°～99°。卫星运行中因受到大气阻力和地球摄动而逐渐偏离设计轨道，因此需要对轨道进行调整，一般采用肼喷气发动机作为动力，自动定期或由地面遥控调整轨道。 姿态控制 采用对地定向的三轴稳定控制方式（见航天器姿态控制）。姿态敏感器以红外地平仪为主，陀螺和星敏感器为辅。执行机构大多用飞轮，而以喷气或喷气加磁力矩器作为飞轮的卸载装置。姿态控制精度依要求的图像地面分辨率而定。“陆地卫星” 1号的多光谱扫描仪的地面分辨率为80米，定向精度0.7°；“陆地卫星”4号的专题绘图仪的地面分辨率为30米,定向精度为0.01°。 能源 以太阳电池为主要能源。由于卫星轨道面与太阳方向的夹角近似保持不变,轨道倾角又接近90°,可充分利用太阳能获得较大的功率，现代地球资源卫星多采用单翼斜装，对太阳定向的太阳电池阵功率可达1000瓦以上。 地球资源卫星信息传输 地球资源卫星获取的遥感图像数据信息量较大，卫星上需要有专门的宽频带、高速率数据传输设备。因此常选用S和X波段，甚至Ku波段作为输出频率。卫星并不总是处在地面台站接收范围内，因此地球资源卫星上都带有数据存贮设备，待卫星飞越接收站上空时再将数据发回。“陆地卫星” 4号能通过数据中继卫星将所得数据实时传送到地面台站。 遥感仪器 卫星上的遥感器可按工作波段分为两类：①可见光和红外遥感器：有机械式多谱段扫描仪 (MSS)、电荷耦合器件阵列（CCD）、返束光导管摄像机(RBV)和专题绘图仪等。②微波遥感器：如微波辐射计、微波散射计和合成孔径雷达等。地球资源卫星已广泛用于农业、林业、海洋、水文、地质、探矿和环境保护等各个方面。 § 类别 地球资源卫星是众多遥感探测器中最主要的一种，它的目标十分明确，它是探测地球资源与环境的遥感卫星。 美国的Landsat、法国的SPOT、中巴合作的CBERS、日本的JRS、欧共体的ERS、加拿大的Radarsat,印度的地 地球资源卫星球资源卫星都是属于此类。它们是目前世界上最常用的遥感卫星。湖泊调查与考察经常利用它。 地球资源卫星发展的历史就是对遥感平台的多样化，遥感基础理论的不断深化，遥感卫星分辨率不断提高和遥感应用的逐渐推广的历史。 地球资源卫星始于1972年，美国发射首颗地球资源卫星，发回MSS图像信息。MSS（Multi-SpectralScanner）多谱段扫描仪共4个波段。由于美国地球资源卫星的上天，以及其发回的遥感信息的广泛应用（特别初期在军事上和农业上的应用），使人们认识到利用地球资源卫星寻找、开发、利用和管理地球资源是一种非常有效的手段，于是各国争先研制自己的地球资源卫星。到目前为止，已先后有美国、俄罗斯、法国、印度、日本和加拿大等国家发射了自己的地球资源卫星（或称用于地球观测的卫星）。80年代末，中国和巴西开始联合研制中巴地球资源卫星（CBERS），并发射成功，投入使用。 在近三十年的发展过程中，最具代表性的有美国的陆地卫星系列（Landsat），法国的斯波特卫星系列（SPOT），印度的遥感卫星系列（IRS）和加拿大的雷达卫星（Radarsat）等。 （1）美国的陆地卫星（Landsat） 美国的陆地卫星是世界上最早发射的地球资源卫星，Landsat-1于1972年发射。到今天，它已经研制并发射了三代 地球资源卫星陆地卫星。虽然，其遥感有效载荷全部是光学遥感器，然而其空间分辨率和波谱分辨率有很大的提高。现在，已到Landsat-7。 （2）法国SPOT卫星 法国的SPOT卫星研制起步较晚，但由于采用了具有特色的设计思想和技术，使得法国的SPOT卫星很快在民用对地观测领域占有一席之地。其特点是有斜向扫描，能立体成像。 （3）印度IRS系列卫星 印度政府能将有限的资金投入到地球资源卫星的研制，确是一种明智的抉择。1988年印度发射第一颗IRS卫星，此后又发射了多颗IRS系列卫星。其特点是1994年发射的IRS-P2有一波谱的空间分辨率达到5.8m。 （4）加拿大Radarsat系列卫星 加拿大在对地观测方面，独辟蹊径，将目标瞄准在雷达卫星。1980年列入计划，1989年开始研制Radarsat-1，1995年发射入轨。Radarsat-1运行在太阳同步轨道上，其遥感器为合成孔径雷达（SAR），RadarsatSAR工作在C 地球资源卫星波段（5.3GHz），发射和接收极化均为水平（HH）。RadarsatSAR工作非常灵活，用户可选择入射角、分辨率和幅宽。其入射角可选20°-50°，分辨率可选10-100m，幅宽可选45-500km。寿命设计为5年，已使用至今。 其特点是工作不受时间和气候条件的限制，能够全天时，全天候的工作。 （5）中巴地球资源卫星CBERS 中巴地球资源卫星（CBERS）主要是立足于国内的技术基础研制的。它兼有SPOT-1和Landsat4的主要功能。 此外，欧共体、以色列亦都有性能很好的地球资源卫星。 从整个地球资源卫星发展的简史来看，几个主要的拥有地球资源卫星的国家都非常注意卫星的系列化，形成各自相对独立且比较完善的对地观测系统。由于系列化卫星和遥感仪器都具有很强的继承性，系列星的工作衔接得很好。因此，其技术指标循序渐进，不断提高。空间分辨率从低到高，波谱分辨率从少到多，时间分辨率从长到短。为此，也愈来愈能够被广泛地应用。 § 效用 地面系统地球资源卫星是1972年才开始发展起来的新型卫星，它是航天技术与遥感技术相结合的产物。美国于1972年7月3日发射了ＥＲＴＳ１号第一颗地球资源卫星，随后又连续发射了５颗陆地卫星和１颗海洋资源卫星。1975年11月26日，中国发射了第一颗返回式遥感卫星，到1990年，中国共发射了12颗返回式遥感卫星，回收成功率达100％，后来还发射了“资源”１号卫星。这些卫星都获得了大量地球资源勘探资料。苏联从1977年起发射了“流星”系列地球资源卫星和海洋勘测卫星。法国于1986年也发射了先进的“斯波特”商用地球资源卫星。 地球资源卫星对工农业生产和地质、水文、海洋、矿藏、环境监测、生态平衡和预防自然灾害都有巨大作用。比如用飞机进行航空测量中国领土一遍，需拍150万张照片，费时10年；而用地球资源卫星测绘，则只需约500张照片，几天就可完成。要把整个地球测量一遍，也只不过需要18天就可完成，一个星期就可拍摄和积累地面景物照片１万张。地球资源卫星可以寻找矿藏和油田，找水和查火，预报农作物病虫害和产量，查清牧草分布和浮游生物的分布与密度。目前，全世界有100多个国家和地区利用这种卫星的遥感资料，发现了许多重要的矿藏和水利资源。 1999年10月，我国和巴西联合研制的第一颗数字传输对地遥感卫星——资源一号01星发射成功。星上装有5谱段CCD相机、4谱段红外多光谱扫描仪、2谱段宽视场成像仪等。继资源一号卫星发射成功后，2003年10月，我国又与巴西合作研制发射成功了资源一号02星。这两颗卫星的研制和发射成功，填补了我国资源卫星的空白，卫星数据广泛应用于农业、林业、水利、矿产、能源、测绘和环保等众多领域，取得了显著的应用成果，被誉为“南南合作”的典范。 2000年9月，我国自行研制的中国资源二号01星发射成功，此后，又分别发射成功02星和03星，其分辨率比资源一号系列卫星更高，而且形成了三星联网，表明我国卫星研制技术实现了历史性跨越。 在资源系列卫星发射成功的同时，2002年5月，我国发射成功了第一颗海洋水色水温监测卫星——海洋一号卫星；2006年4月，又发射成功了首颗微波遥感卫星——遥感卫星一号等。这些遥感卫星的主要技术指标均达到20世纪90年代的国际水平。目前，我国已经建成了中国科学院遥感卫星地面接收站、卫星气象应用中心、卫星海洋应用中心和中国资源卫星应用中心。我国的卫星遥感应用已经涵盖了气象、海洋、陆地三大领域。遥感技术成为了许多业务运行系统的重要技术支撑。 § 相关词条 ·海洋卫星 ·间谍卫星 ·通信卫星 ·导航卫星 ·测地卫星 ·载人飞船 ·气象卫星 ·天文卫星 ·气象卫星 § 参考链接 1.http://www.ndcnc.gov.cn/datalib/2004/Science/DL/DL-171044/ 2.http://www.bioon.com/popular/records/26369.shtml |
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