第六章航天遥感
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遥感概论 第六章 航天遥感
15
2.1 轨道形状和高度
1、轨道形状 固定的椭圆轨道绕地球周期性的运行。
焦距 c 长半轴 a短半轴 bபைடு நூலகம்心率 e= c/a
16
2、 轨道高度
轨道高度: 卫星离地面的平均距离。 低轨卫星：150-300KM，寿命1～3周， 举例 :多数是军事卫星 中轨卫星：300～1500KM，寿命1年以上， 举例: 陆地卫星、气象卫星、海洋卫星
极轨卫星 近极轨卫星
轨道倾角 越大，覆盖地球表面的面积越大， 一般的，资源卫星都是近极轨卫星。
19
2.3 三轴定向和姿态控制
要保持卫星姿态相对稳定，控制3 偏航κ 轴，3角度，共6个自由度。
X 卫星运动方向 Y 赤道面内垂直X轴 Z 垂直地球 ω 滚动 φ 俯仰 κ 偏航
俯仰
滚动ω
20
2.4 地球同步与太阳同步
高轨卫星：35800KM, 寿命很长，举例：通信 卫星; GPS卫星
17
2.2 轨道倾角
定义：卫星轨道平面与赤道面之间的夹角。
度量： 卫星经过升交点 方向的轨道面， 顺时针转到赤道 面的夹角。 升交点：（南向 北飞行）北上 降交点：（由北 向南飞行）南下
18
极轨卫星和近极轨卫星
轨道倾角＝90度 轨道倾角接近90度
22
太阳同步与遥感
卫星与太阳同步，光照角保持不变化
卫星轨道上每一点的平均太阳时保持不变 （卫星通过不同的纬度时具有相同的地方太阳时）
保证了太阳辐射量的大致相同，遥感资 料处理带来方便
23
太阳同步与遥感
LANDSAT-4/5： 经过赤道9：45AM, 北
京：10：00AM左右
24
2.5 卫星运行周期和覆盖周期
2.1 轨道形状和高度
1、轨道形状 固定的椭圆轨道绕地球周期性的运行。
焦距 c 长半轴 a短半轴 bபைடு நூலகம்心率 e= c/a
16
2、 轨道高度
轨道高度: 卫星离地面的平均距离。 低轨卫星：150-300KM，寿命1～3周， 举例 :多数是军事卫星 中轨卫星：300～1500KM，寿命1年以上， 举例: 陆地卫星、气象卫星、海洋卫星
极轨卫星 近极轨卫星
轨道倾角 越大，覆盖地球表面的面积越大， 一般的，资源卫星都是近极轨卫星。
19
2.3 三轴定向和姿态控制
要保持卫星姿态相对稳定，控制3 偏航κ 轴，3角度，共6个自由度。
X 卫星运动方向 Y 赤道面内垂直X轴 Z 垂直地球 ω 滚动 φ 俯仰 κ 偏航
俯仰
滚动ω
20
2.4 地球同步与太阳同步
高轨卫星：35800KM, 寿命很长，举例：通信 卫星; GPS卫星
17
2.2 轨道倾角
定义：卫星轨道平面与赤道面之间的夹角。
度量： 卫星经过升交点 方向的轨道面， 顺时针转到赤道 面的夹角。 升交点：（南向 北飞行）北上 降交点：（由北 向南飞行）南下
18
极轨卫星和近极轨卫星
轨道倾角＝90度 轨道倾角接近90度
22
太阳同步与遥感
卫星与太阳同步，光照角保持不变化
卫星轨道上每一点的平均太阳时保持不变 （卫星通过不同的纬度时具有相同的地方太阳时）
保证了太阳辐射量的大致相同，遥感资 料处理带来方便
23
太阳同步与遥感
LANDSAT-4/5： 经过赤道9：45AM, 北
京：10：00AM左右
24
2.5 卫星运行周期和覆盖周期
[资料]航天遥感
![[资料]航天遥感](https://img.taocdn.com/s3/m/80760891bdeb19e8b8f67c1cfad6195f312be8e6.png)
航天遥感简述0引言航天遥感既是对资源环境信息动态监测的有效手段，也是对瞬息万变的战场态势信息准确把握的首选技术。
可以说从一定意义上讲，航天遥感技术已经成为决定战争胜负和影响国家安全的重要因素。
航天测绘已成为获取空间信息资源十分重要的技术手段。
同时，遥感信息的获取、处理、加工和服务，与卫星定位技术和卫星通信技术的应用也密切相关，正在世界范围内蓬勃发展的小卫星技术对于推动遥感、导航定位和通信技术的快速进步具有重要价值。
近日，拜读了由张永生、张云彬编著，科学出版社出版的《航天遥感工程》，颇有心得，下文就是读完本书后的感想。
1遥感与航天遥感1962年，在美国密执安大学召开了第一次环境遥感科学讨论会，会上讨论了如何把探测地面军事目标的侦查技术转向民用的问题，美国海军科学研究局的布鲁伊特首先提出了“遥感”一词。
“遥”是空间概念，“感”是信息系统。
遥感技术就是指一种非接触的测量和识别技术。
20世纪50年代初，航空红外扫描仪的发明和发展，又将观测地物的范围从可见光扩展到10um热红外波段。
20世纪50年代末至60年代初，人们发明了多光谱摄影机，并改进感光材料，使其感光范围从可见光延伸到1.1um的近红外波段，产生了多光谱摄影和彩色红外摄影技术。
这也成为了20世纪60年代航空遥感的基础。
可见光和红外遥感可以获得地物清晰的光学和红外图像，在军事侦查和地球观测上提供了很多有用的科学数据。
可见光和红外遥感器只能在晴天工作，遇到阴雨天气，就观测不到地球表面了。
由于军事应用和地球观测的需要，促进了20世纪70年代微波遥感，特别是雷达遥感的发展。
由于微波遥感能全天候工作，不管阴雨、晴空、白天、黑夜均能工作，再加上其对植被和地表层具有一定的穿透能力，因此受到世纪各国的普遍重视，并获得迅速发展。
微波遥感技术正成为遥感领域中一个新的发展方向。
20世纪80年代初，由于光电探测技术的发展，使得研制高空间分辨率、高光谱分辨率以及高辐射性能的敏感器成为可能。
地质大遥感地质学课件06航天遥感
三、遥感卫星的轨道类型
遥感卫星的轨道可分为地球同步轨道和太阳同步轨道。
地球同步轨道其运行周期等于地球的自转周期，如果从地 面上各地方看过去，卫星在赤道上的一点静止不动，所以 又叫静止轨道卫星。静止轨道卫星能够长期观测特定的地 区，卫星高度高，能将大范围的区域同时收入视野，因此 被广泛应用于气象卫星和通信卫星中。
卫星轨道面与太阳同步是指由于地球自西向东旋转，使得卫星轨
道面相对于地球的角进动与太阳相对于地球的角进动相等，方向相
同，换句话说，卫星轨道面横跨赤道的速度与地球自转速度相同， 方向相反。
卫星轨道面与太阳光的夹角为光照角，在赤道上的光照β角要求 为37.°30′，中等纬度光照角在25°～30°之间，在这样的光照条 件下对成像最有利。由于地球的公转运动，在赤道上光照角β在秋 分点时为37°30′，随着地球的公转，在赤道上的光照角相应地发生 变化，如图3—28(a)，在冬至点时β变为75°，到立冬时变为120°， 这样的光照角对扫描图像极为不利，甚至无法扫描，为了保证光照 角β保持不变，必须对卫星轨道面加以纠正(图3—28(b))。纠正方法 是使卫星轨道面以南北方向为轴心，向东逐步偏转，卫星每绕地球 运行一圈，向东偏转0.0706°，每天向东偏转0．9856°，每年卫星 轨道面向东回转一周360°。这样卫星轨道面对地球的偏转纠正量 每昼夜约为1°，恰好等于地球对太阳公转的角进动，既保证了卫 星轨道面与太阳同步，又保证了对成像有利的光照条件。
资源卫星轨道一方面要求保证在固定不变的光照条件下 对地球表面进行观测，同时又要求卫星轨道面与太阳同步， 使得卫星通过任意纬度时平均地方时间保持不变，例如卫 星过降交点的平均地方时问总是为9点40分，过升交点的 平均地方时问总是为2l点30分。这样获得的图像有利于对 同一地区不同时相的图像进行对比解译，
航天遥感
光学成像遥感技术1 引言1957年10月4日苏联第一颗人造地球卫星的成功发射开辟了人类航天活动的新纪元。
1959年2月,美国发射先锋-2卫星携带的光学扫描仪首次获得了地球陆地、海洋和云盖的图片,1959年10月,苏联发射的月球-3探测器首次拍摄了月球背面的图片,揭开了人类航天遥感史的篇章。
至今,航天遥感已经走过了50年的历史。
50年来,世界各国发射了大量的载有遥感器的航天器:用于对地观测的航天器主要有气象卫星、地球资源卫星、海洋卫星、环境和灾害监测卫星、测绘卫星、以及军事成像侦察和预警卫星等;用于天文观测的有天文卫星;用于空间物理现象和过程探测研究的有空间物理探测卫星;用于深空探测的有月球探测器和行星探测器等空间探测器[1]。
50年来,航天遥感器的工作谱段从可见光、红外、微波已发展到几乎覆盖无线电波至γ射线的整个谱段,其工作模式包括有成像、非成像、有源、无源、扫描、非扫描、多频段、多视角、多极化、多方向,以及干涉和动目标探测等等。
航天遥感技术已成为人类认识自然,探索外层空间,扩展对宇宙和地球认识的不可或缺手段,为满足各国经济建设、科技发展的需要和促进人类文明及社会发展做出了重要贡献。
航天遥感数据的获取和应用离不开航天器和遥感器,同时也离不开相关的地面系统,包括遥感数据接收系统、处理系统和应用系统。
航天遥感数据(图像)的质量不仅与航天器和遥感器有关,也和地面系统有关[2]。
2 航天遥感和航天遥感系统遥感的作用是远距离获得物体(目标/景物)的有关信息。
除用于空间物理现象探测外,遥感属于非物理接触的探测技术,主要是根据物体对电磁波的反射和辐射特性进行对物体远距离探测。
航天遥感是指非物理接触探测,遥感的基础是:电磁波与物体相互作用,使其载有物体的信息;获取载有物体信息的电磁波并进行处理,得到含有物体信息的遥感数据;通过遥感信息模型反演出物体所包含的信息。
遥感的过程包括正演过程(即遥感数据的获取、测量和处理过程)和反演过程(即应用遥感信息模型分析遥感数据,从而获得信息的过程)。
《航天遥感》课件
城市规划
通过航天遥感可以获取城市的发展和变化信息，帮助规划师做出科学决策。
遥感数据处理与分析
遥感数据处理和分析是将遥感数据转化为可视化图像和可理解的信息的过程。 它包括图像处理、分类和解译等技术。
航天遥感发展前景
1
技术创新
航天遥感技术将继续创新，新型传感器和测量设备将带来更高分辨率和更准确的 数据。
2
应用扩展
航天遥感技术将在更多领域得到应用，如健康监测、气候变化研究和灾害管理。
3
数据共享
航天遥感数据的共享与开放将成为趋势，促进全球合作和深入研究。
总结
航天遥感技术在各个领域都发挥着重要的作用，并将继续为人类社会的可持 续发展做出贡献。
《航天遥感》PPT课件
航天遥感技术是一种通过卫星或航天器获取地球表面信息的技术。本课程将 介绍航天遥感技术在各个领域的应用和未来发展前景。
课程介绍
本节将介绍本课程的目的和内容，以及航天遥感技术在如今数字化时代中的 重要性。
遥感概述
遥感是通过卫星、飞机等远距离传感器获取地球表面信息的技术。它为我们 提供了大范围和高时效的数据，帮助我们更好地了解地球。
航天遥感技术
航天遥感技术包括卫星和航天器上的传感器和测量设备，用于观测和记录地 球上的各种现象和特征，如气候变化、土地利用和环境污染等。
航天遥感应用领染、森林覆盖率和海洋生态系统的健康状况。
农业与林业
航天遥感可用于监测农作物和森林的生长情况，并预测干旱和病虫害的发生。
通过航天遥感可以获取城市的发展和变化信息，帮助规划师做出科学决策。
遥感数据处理与分析
遥感数据处理和分析是将遥感数据转化为可视化图像和可理解的信息的过程。 它包括图像处理、分类和解译等技术。
航天遥感发展前景
1
技术创新
航天遥感技术将继续创新，新型传感器和测量设备将带来更高分辨率和更准确的 数据。
2
应用扩展
航天遥感技术将在更多领域得到应用，如健康监测、气候变化研究和灾害管理。
3
数据共享
航天遥感数据的共享与开放将成为趋势，促进全球合作和深入研究。
总结
航天遥感技术在各个领域都发挥着重要的作用，并将继续为人类社会的可持 续发展做出贡献。
《航天遥感》PPT课件
航天遥感技术是一种通过卫星或航天器获取地球表面信息的技术。本课程将 介绍航天遥感技术在各个领域的应用和未来发展前景。
课程介绍
本节将介绍本课程的目的和内容，以及航天遥感技术在如今数字化时代中的 重要性。
遥感概述
遥感是通过卫星、飞机等远距离传感器获取地球表面信息的技术。它为我们 提供了大范围和高时效的数据，帮助我们更好地了解地球。
航天遥感技术
航天遥感技术包括卫星和航天器上的传感器和测量设备，用于观测和记录地 球上的各种现象和特征，如气候变化、土地利用和环境污染等。
航天遥感应用领染、森林覆盖率和海洋生态系统的健康状况。
农业与林业
航天遥感可用于监测农作物和森林的生长情况，并预测干旱和病虫害的发生。
第6章航天遥感
第六章 航天遥感
第6章航天遥感
6.1 遥感卫星的姿态与轨道参数 遥感卫星也称地球观测卫星，是航天遥感平台
的一种主要类型。 一、遥感卫星的姿态
姿态对数据的质量有影响，必须测量、记录。 （一）三轴倾斜
第6章航天遥感
（二）振动 振动是指遥感卫星运行过程中除流动、俯仰与偏航 以外的非系统的不稳定振动。 二、遥感卫星的轨道参数
地球轨道
Sun
10:30 a.m. = 22.5° 12:00 中午
6:00 a.m.
太阳时
地球旋转
12:00 午夜
Earth
0.9856°/day
太阳
6:00 p.m.
地球 （极地观）
轨道飞行器
• 理论
–地球每365.25天,每天以0.9856°的角绕太阳一周
–在轨飞行器围绕地球的频率取决于纬度和倾角
近地点
Rp
vp
ra a
第6章航天遥M感inor axis
v远a 地点
Major axis
回顾知识点：开普勒三大定律
开普勒第三定律
行星的公转周期的平方与它的轨道平均半径的立方成正比。
卫星绕地球的运行周期的平方与它的轨道平均半径的立方成正 比。
T2/（R+H）3=C
T：运行周期，R：地球半径；H：离地高度；C：开普勒常数
30*30
830
8
5. 1.55-1.75 (SWIR)
30*30
8
7. 2.08-2.35 (SW IR)
30*30
8
6. 10.4-12.5 (thermal IR)
120*120
8
ETM+
波段同TM，加一个全色 第6波段为60*60，全色
第6章航天遥感
6.1 遥感卫星的姿态与轨道参数 遥感卫星也称地球观测卫星，是航天遥感平台
的一种主要类型。 一、遥感卫星的姿态
姿态对数据的质量有影响，必须测量、记录。 （一）三轴倾斜
第6章航天遥感
（二）振动 振动是指遥感卫星运行过程中除流动、俯仰与偏航 以外的非系统的不稳定振动。 二、遥感卫星的轨道参数
地球轨道
Sun
10:30 a.m. = 22.5° 12:00 中午
6:00 a.m.
太阳时
地球旋转
12:00 午夜
Earth
0.9856°/day
太阳
6:00 p.m.
地球 （极地观）
轨道飞行器
• 理论
–地球每365.25天,每天以0.9856°的角绕太阳一周
–在轨飞行器围绕地球的频率取决于纬度和倾角
近地点
Rp
vp
ra a
第6章航天遥M感inor axis
v远a 地点
Major axis
回顾知识点：开普勒三大定律
开普勒第三定律
行星的公转周期的平方与它的轨道平均半径的立方成正比。
卫星绕地球的运行周期的平方与它的轨道平均半径的立方成正 比。
T2/（R+H）3=C
T：运行周期，R：地球半径；H：离地高度；C：开普勒常数
30*30
830
8
5. 1.55-1.75 (SWIR)
30*30
8
7. 2.08-2.35 (SW IR)
30*30
8
6. 10.4-12.5 (thermal IR)
120*120
8
ETM+
波段同TM，加一个全色 第6波段为60*60，全色
第六章航天遥感2
星下点 卫星与地心连线经过地球表面的点 为星下点。当人们在星下点位置观看卫星，卫星 在人们头顶。 升交点与降交点 卫星轨道由北向南（下行 ）穿过赤道平面的星下点为降交点，反之由南向 北（上行）穿过赤道平面的星下点为升交点。
卫星轨道参数
2、六个基本轨道参数
（1）轨道倾角 轨道平面与地球赤道平面的夹角。是由赤道平面逆时针旋 转到轨道平面的夹角。 当0<i<90时，卫星运动方向与地球自转方向一致，因此叫 “正方向卫星”； 当90<i<180时，叫“反方向卫星”，即卫星运动与地球自 转方向相反； 当 i=90 时，卫星绕过两极运行，叫“极轨”或“两极”卫 星； 当i=0或180时，卫星绕赤道上空运行，叫“赤道卫星”。
箭、宇宙飞船、航天飞机平台上的传感器对 地表进行的遥感
航天遥感特点：
观察范围大、宏观；
对于用户，获取同样数量的数据时，费用较
低；
适于定期的动态监测； 分辨率一般低于航空遥感，但已大大改善
6
遥感卫星的姿态与轨道参数
姿态描述： 1. 三轴倾斜：
滚动：横向摇摆；俯仰：纵向摇摆；偏航：偏移运行轨道
24
太阳同步轨道 (sun synchronous orbit)
卫星的轨道面与太阳-地球连线之间在黄道面上的
夹角，不随地球绕太阳公转而改变。 卫星的轨道平面与赤道平面的夹角一般是不变的, 绕地球自转轴旋转。
26
太阳同步轨道上卫星轨道平面的调整
卫星轨道面与地心和
日心的连线永远保持 固定的角度37.5度
降交点时刻：卫星经过降交点时的地方太阳时的平均值 扫描宽度：传感器所观测的地面带的横向宽度，推扫式
和摆扫式
22
遥感制图第六章 数字高程模型的遥感生成方法-PPT课件
Geographic latitude and longitude
Coverage: 83 N to 83 S
Special DN Values : -9999 for void pixels
0 for sea water body
Accuracies: 20 m with 95 % confidence for vertical
one in nadir and one in 16° BW
Total: 12 CCD lines with 12000 pixels each, pixel size 6.5 μm
2 single Pan lines
1 pair of Pan lines staggered by half a pixel
坐标。再通过绝对定向，将模型进行平移、旋转、
缩放，把模型纳入到规定的地面坐标系之中，解求
出地面目标的绝对空间坐标。
利用光束法双像解析摄影测量来解求地面目标的
空间坐标。这种方法将待求点与外业控制点同时列
双像解析摄影测量三种解法的比较
• 双像解析摄影测量可应用三种解算方法：后交—前交解
法；相对定向—绝对定向解法；光束法解法。
完全按最小二乘法原理解求出来的。
空中三角测量的目的和意义
• 在双像解析摄影测量中，每个像对都要在野外测求四个地面
控制点。这样外业工作量太大，效率不高。能否只在一条航
带十几个像对中，或几条航带构成的一个区域网中，测少量
外业控制点，在内业用解析摄影测量的方法加密出每个像对
所要求的控制点，然后用于测图？解析法空中三角测量就是
目标与频率的相互关系
运动检测
雷达成像方式
SAR的特点 II
距离向分辨率
Coverage: 83 N to 83 S
Special DN Values : -9999 for void pixels
0 for sea water body
Accuracies: 20 m with 95 % confidence for vertical
one in nadir and one in 16° BW
Total: 12 CCD lines with 12000 pixels each, pixel size 6.5 μm
2 single Pan lines
1 pair of Pan lines staggered by half a pixel
坐标。再通过绝对定向，将模型进行平移、旋转、
缩放，把模型纳入到规定的地面坐标系之中，解求
出地面目标的绝对空间坐标。
利用光束法双像解析摄影测量来解求地面目标的
空间坐标。这种方法将待求点与外业控制点同时列
双像解析摄影测量三种解法的比较
• 双像解析摄影测量可应用三种解算方法：后交—前交解
法；相对定向—绝对定向解法；光束法解法。
完全按最小二乘法原理解求出来的。
空中三角测量的目的和意义
• 在双像解析摄影测量中，每个像对都要在野外测求四个地面
控制点。这样外业工作量太大，效率不高。能否只在一条航
带十几个像对中，或几条航带构成的一个区域网中，测少量
外业控制点，在内业用解析摄影测量的方法加密出每个像对
所要求的控制点，然后用于测图？解析法空中三角测量就是
目标与频率的相互关系
运动检测
雷达成像方式
SAR的特点 II
距离向分辨率
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中国遥感卫星地面站将Landsat7的数据产品划为： L0级：对应EDC的L0R级 L1级：对应EDC的L1R级（？） L2级：对应EDC的L1G级(几何粗校正) L3：采用地面控制点进行几何精校正的数据产品 L4：采用地面控制点和数字高程模型进行校正的数 据产品
SPOT系列卫星的发射和运行情况
几何变形，造成一幅图上比例尺处处不一致。被动成
像传感器（光学摄影和光电成像类、成像光谱仪）都
属中心投影或多中心投影，但航天遥感因平台高，地
物起伏造成的几何变形不明显。
立体观察：从不同角度对同一区拍照，从两张影像上 可以观察到地物的相对起伏，这样的两张影像，叫做 立体像对。
航空遥感分辨率高，机动灵活，目前除飞机平台外，
1 2 3 4 5
wavelength band
0.450-0.515mm 0.525-0.605mm 0.630-0.690mm 0.775-0.900mm 1.550-1.750mm
Resolution
30m 30m 30m 30m 30m
6
7 8PAN
10.40-12.50mm
2.090-2.350mm 0.520-0.900mm
SPOT-1、2、3卫星：HRV--高分辨率可见光扫描仪
（High Resolution Visible）
SPOT-4、5卫星：HRVIR--高分辨率可见光红外传感器 （High Resolution Visible Infrared）
传感器主要光学特性：视场角：4.13 孔径：33cm
焦距：1.028m 放大倍数：770000
上有倾斜。 2.振动：上下的不稳定振动。
遥感卫星的轨道参数：轨道参数多样，但对遥感来
说，有六个参数需要掌握：
1.轨道倾角：轨道面与赤道面的交角
2.卫星高度：卫星距离地面的高程 5.降交点时刻：卫星经过降交点时的地方太阳时的 平均值
3.运行周期：卫星绕地一圈的时间，与卫星平均高 度正相关。
4.重复周期：卫星从某地上空开始运行，经过若干
时间的运行后，回到该地上空所需的天数或时数。
6.扫描带宽度：卫星沿一条轨道运行时其传感器所
观测地面带的横向宽度。
遥感卫星的轨道类型
地球同步卫星：分布在赤道平面上，运行周期等于 地球的自转周期，如果从地面上各点看去，卫星在 赤道上似乎静止不动，高度在2-3万公里，能够观测 1/3-1/4个地球，可在0.5小时内对下垫面进行周期 性观测，主要用于气象和通讯领域。
60m
30m 15m
ETM+和TM的图象差异
Landsat-7数据的处理分级--据美国EDC（Eros
data center），其数据产品可大致分为：
0级产品（LOR）：地面站接收的原始数据，经格式 化、分帧等处理后生成的数据集。内容包括：9个波 段数据文件、有效载荷校正数据、扫描行校正数据
和标定参数文件、浏览图像文件和metadata。
倾斜观测时有91档 位臵选择，0.6度
Spot的异轨立体像对
三星同时运作，最短获取同 一对影像的时间差为20分钟， 经相关处理后得到的DEM相
对高程精度可达10米
SPOT-5号卫星：2002年4月发射。是目前国际上最
优秀的对地观测卫星之一。搭载三种成像装臵：
高分辨率几何装臵(HRG)：3个可见光和近红外波段10m（0.49-
重复周期十几天几十天）
遥感卫星分类
陆地卫星系列：Landsat系列、SPOT系列、 IKNOS系列、中巴资源卫星系列等
气象卫星系列
海洋卫星系列
6.2 陆地卫星Landsat系列
美国国家航空航天局（NASA）在1967年制订了一个地球资源 技术卫星计划（ERTS计划），预定发射六颗卫星，后来改为 陆地卫星计划（Landsat计划）
特征；2.发射费用昂贵，但运行费用极低，一旦发射
上天，几乎不再有其他费用产生，源自体费用低廉。3.周而复始，可进行周期性的重复观测，有利于实现动
态观测；4.不足之处是分辨率低于航空遥感，但高分
传感器出现后，已部分改变了这种不足。
6.1 遥感卫星的姿态与轨道参数
中心投影和多中心投影会因地形起伏和平台或像片
第五章航空遥感：航空遥感更多的是使用光学相机或 可见光到近红外波段对地面进行拍照，本章介绍了航 空遥感的主要形式（垂直拍摄、倾斜拍摄；大中小比 例尺等）、航空像片的物理和几何特征等概念。在此 仅介绍两个概念：中心投影和立体观察。
中心投影，P100
投影方式有很多种，但按光线的方向可分为中心式投
影和平行投影（正射投影）。
航天大，地形起伏造成的几何误差也远比航天遥感明
显。但图像中心部分的变形较小（中心投影的特点是
图像中心变形小，四周变形大），故而航空遥感在拍 摄时，相邻两张照片之间会有较大重叠（为消除几何 误差或是实现立体观察）。
60% 重叠
航向
旁叠
30% 重叠
航空像片的重叠： 航向和旁向
图8-29 航空相片的航向与旁向重叠
太阳同步卫星：轨道倾角大，
绕过地球极地，又叫极轨卫星。 一般在1000公里以下，卫星轨 道面永远与当时的“地心-日 心连线”保持恒定角度，因此
太阳的入射角几乎是固定的，
使卫星在不同时相对同一地区 遥感时，太阳高度角大致相等。
上节内容复习
中心投影：来自地物的电磁波汇至同一个中心，投影
成像，这种投影因地形起伏和像片平台的倾斜会产生
立体观察：从不同角度对同一点拍照，从所得两幅
影像上，可以观测到或提取地物的起伏，这样的两
张影像，就构成了立体像对。人用自己的两只眼睛
去观察地物，可以观察到地物的远近。一只眼睛只 能分辨左右，无法分辨地物的远近。
航空照片的立体观察
调整视线，与摄影时光束相应， 视网膜上便形成生理误差，就获 得与观察实物相似的立体感觉。
Landsat卫星的轨道特征：
降交点时刻：
当地地方时8：50
-
9：45
扫描影像的旁向重叠
Wavelength
Visible : 2bands( 0.5-0.6、0.6-0.7) Near -infrared : 2bands (0.7-0.8、 0.8-1.1)
Spatial Resolution
0.61、0.61-0.68、0.78-0.89um）、1个短波近红外20m
（1.58-1.75m）、1个全色波段2.5-5m（0.49-0.69），视场 60km。
植被探测器(VEGETATION)：4个蓝、红、近红外及短波近红外
1km，视场2250km。SPOT4也有搭载。
高分辨率立体成像(HRS)装臵：1个全色波段10m（0.490.69m），视场120公里
高分辨率可见光扫描仪HRV(IR)的参数
SPOT1-3 HRV
两台HRV(IR) 的并行观测
两台传感器内部重叠3km， 一条轨道下的扫描宽度 为117km。在赤道上轨道
间距108km，相邻轨道重
叠4.5（？9）公里。
HRV（IR）可作两种观测：垂直观测和倾斜观测，可以 在900公里宽的条带内获取任何区域的图像，增加了对 一个地区的重复观测能力，对北纬45度带，可做到单星 重复观测周期为1－4天，多星则可达1天
2.5m分辨率图的获得(合成)
2.5 米 全 色
立体成像装臵HRS（同轨立体像对），自动相关生 成DEM，高程精度为5-10米
SPOT 图像处理级别
根据预处理级别，可分为：
1A级：图像仅做辐射校正，无几何校正处理(L1R级)
1B级：在1A级基础上，做部分几何校正，校正了全景变形和
地球自转及曲率，轨高变化等带来的变形。(几何粗校正)
Visible,Near-infrared and MiddleSpatial Resolution infrared : 30m Thermal-infrared : 120m Swath Width 185km
增加了分辨率为15m全色波段PAN；热红外波段地面分辨率由 120m提高到60m。
Band
1级产品：指经过了系统校正的数据产品，按处理内
容又可分为L1R产品（Radiation，经过辐射校正处
理）和L1G产品（Geometry，经过辐射校正处理和系
统级几何校正处理）。
高级别产品：指利用地面控制参数，如地面控制点
GCP 、 EM 等对数据进行校正而生成的产品。可分为
几何精校正影像和数字正射影像。
中心投影：所有地物方向的电磁波通过镜头，汇聚到
焦点，再投到胶片上，相当于胶片上的电磁波都来自
于同一个点，投影中心，中心投影。因地形起伏或像
片和平台的倾斜，产生几何误差。
被动式成像器都是中心投影或多中心投影，对扫描式
传感器而言，每个扫描瞬间是一个中心投影，每个
CCD所对应像元，是一个中心投影
航空遥感因为平台高度低，和地物起伏的相对高差比
利用立体像对，可观察和提取地物的相对起伏，再 辅以该区大地控制点的高程，可得影像中各点的绝 对高程。已成为重要的高程测量方法，有相关软件 可直接从立体像对上提取高程。奋进号获取三维地
图的方法也缘于此。
第六章 航天遥感
航天遥感：卫星、火箭、宇宙飞船和航天飞机等，主
要平台是？
航天遥感的特点：1.平台高，可观察到更宏观的地表
可获得立体像对，获取地面高程
陆地卫星系列—IKONOS-2
1999年9月24日发射，世界上第一颗提供高分卫星影 像的商业遥感卫星。号称具有航片效果的卫星影像， 开创了商业卫星遥感的开端。可采集 1 米全色和 4 米 多光谱影像，同时全色和多光谱影像可融合成1米分 辨率的彩色影像。可获取同轨立体像对，平面精度2 米，垂直精度 3 米，专业制图 1:10000 ，概览成图极 限1:2500。 轨道高度680km，太阳同步，倾角98.2º ，140天内绕 地球飞行 2049 圈，扫描带宽 11km 。视角沿轨向和垂 直轨向均可调整，对同一点的重访周期为1.5-3天。