遥感在森林资源监测中的应用
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种地球观测卫星系统，至今已发射SPOT卫星1-6 号。
SPOT卫星可以拍摄立体像对，在绘制基本地形图和专题
图方面将会有更广泛的应用。
卫星参数
发射日期
轨道循环周期
SPOT 1, 2、3
1: 1986年2月
2: 1990年1月
3: 1993年2月
26 天
1个全色波段（10m）
3个多光谱波段（20m）
周期为59天，重访周期为5天。
30
资源三号(ZY03)（2米）过顶59天
假彩色
真彩色
ZY03时相：2013年01月01日 重庆
一、遥感技术发展概述
4、天绘一号卫星
天绘一号是中国第一代传输型立体测绘卫星，主要用于科学
研究、国土资源普查、地图测绘等领域的科学试验任务。
天绘一号01星、02星、03星分别于2010年8月24日和2012
行探测，获取目标信息，然后对所获取的信息进行加
工处理，从而实现对目标进行定位、定性或定量的描
述。
目标信息的获取主要是通过接收目标反射和辐射
的电磁波得到。根据搭载传感器的平台不同，可分为
地面遥感、航空遥感、航天遥感。
4
一、遥感技术发展概述
（一）国外遥感技术（卫星数据）的简要回顾
1、美国LandSat卫星
1 个短波红外波段（20m ）
影像视场范围
60 km x 60 km to 80 km
60 km x 60 km to 80 km
60 km x 60 km to 80 km
60km × Xkm
重访间隔 (取
决于纬度)
1-4天
1-4天
1-4天
1-4天
15
SPOT6（1.5米）1-4天
假彩色
真彩色
SPOT6时相：2012年10月17日 重庆
两颗静止轨道风云2号气象卫星；组成了中国气象卫星业务监
测系统，成为继美、俄之后世界上同时拥有两种轨道气象卫星
的国家。
2008年、2010年和2013年先后发射了3颗风云3号气象卫星，
获取地球大气环境的三维、全球、全天候、定量、高精度资料。
21
沙尘暴监测
林火监测
22
一、遥感技术发展概述
2、中巴地球资源卫星
波段及分辨率
SPOT 4
SPOT5
SPOT6
1998年3月
2002年5月
2012年 9月9日
26 天
26 天
26天
1个全色波段（10m）
3个多光谱波段（20米）
1个短波红外波段(20m)
2个全色波段影像（5 m），全色波段（1.5m)
过它们可以生成一景2.5米 4个多光谱波段（6m)
影像。
3个多光谱波段（10m）
假彩色
真彩色
RE 时相：2012年10月18日 重庆
一、遥感技术发展概述
（一）我国遥感技术的发展状况
1、风云FY系列卫星
风云气象卫星是中国于1977年开始研制的气象卫星，1988
年、1990年和1999年，先后发射了3颗第一代极轨气象卫星，
即风云1号A、B和C气象卫星。1997年和2000年又先后发射了
遥感技术在森林资源监测中的应用
2015/11/19.北京
主要内容
1
遥感技术发展概述
2
我国林业遥感技术发展历程
3
多尺度遥感动态监测情况
4
森林资源遥感监测应用案例
5
遥感在资源监测中应用思考
一、遥感技术发展概述
一、遥感技术发展概述
遥感(Remote Sensing，简称RS)是一种远距离
的、非接触性的目标探测技术和方法。通过对目标进
第1, 2通道(可见光0.62～0.67 、近红外0.841～
0.876 )的空间分辨率为250m；
第3～7通道空间分辨率为500m；
其余29个通道空间分辨率为1km。
8
全球全年按月MODIS 系列图（每天）
一、遥感技术发展概述
3、美国IKONOS卫星和Quickbird卫星
IKONOS卫星于1999年9月24日发射成功，是世界上第一
它的发射结束了我国没有自己的较高分辨率传输型资源卫星
和完全依赖国外卫星数据历史。结束了我国长期单纯依赖国外
对地观测卫星数据的历史。
中国资源卫星应用中心负责资源卫星数据的接收、处理、归
档、查询、分发和应用等业务。
23
国防科工委《中巴卫星在西藏林芝地区森林资源调查中应用》示范项目，其研究成果
得到专家的好评，在2005年首届中国林业学术大会上，获得首届梁希林业科学技术
WFI影像分类结果
26
资源一号（ZY1-02C）卫星（CBERS-02B的后续卫星）
假彩色
真彩色
27
中巴地球资源卫星04星
（“CBERS-04星”，5米，回访周期52天）
全色5米
多光谱10米
时相：2015年2月06 日 安徽
融合影像
CBERS-04星数据-20米分辨率多光谱
（回访周期26天
假彩色R(4)、G(3)、B(2)
真彩色R(4)、G(3)、B(2)
时相：2013年5月25日
一、遥感技术发展概述
2、美国Terra卫星和Aqua卫星
美国于1999年12月18日发射升空的Terra卫星和
2002年5月4日发射的Aqua卫星，均搭载了MODIS传
感器（中分辨率成象光谱仪），它有36个通道，波段
涉及陆地、海洋、大气等综合信息。
外）。
10
IKONOS卫星（分辨率1.0米，回访周期3-5天）
假彩色
真彩色
IKONOS 时相：2009年9月21 日 陕西
快鸟（QuickBird） 分辨率0.6米（回访周期1-4天）
假彩色
真彩色
QB 时相：2005年9月17 日 山西
一、遥感技术发展概述
4、美国WorldView卫星
WorldView卫星是Digitalglobe公司的下一代商业成像卫
美国NASA的陆地卫星(Landsat)计划(1975年前称为地球资
源技术卫星 — ERTS )，从1972年7月23日以来， 已发射8颗
卫星参数 LandSat1
LandSat2
LandSat3 LandSat4
LandSat5 LandSat6 LandSat7
LndSat8
覆盖周期 18天
18天
颗提供高分辨率卫星影像的商业遥感卫星。重访周期为3天，
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。
QuickBird卫星于2001年10月18日发射，是当时世界上
最先提供亚米级分辨率的商业卫星 ，重访周期平均3-4天。
卫星影像分辨率为0.61m，多光谱2.44m(蓝、绿、红、近红
16日发射
运行情况 日发射,1978 日发射，
月18日
5日发射
月5日发射
,2001年6月
退役
1982退役
,1983退役
USGS已宣 ,发射失败
15日退役
布停止获
取数据）
8
11
ETM+
OLI、TIRS
1999年4月15
2013年2月11日
日发射,2005
发射,正常运行
年出现故障，
至今
退役
5
一、林业遥感技术发展历程
植被种类效果很好。
用于估算生物数量, 可以从植被中区分出水体，
分辨潮湿土壤。
用于分辨道路/裸露土壤/水, 它还能在不同植被
之间有好的对比度, 并且有较好感应发出热辐射
的目标。
对于岩石/矿物的分辨很有用, 也可用于辨识植
被覆盖和湿润土壤。
得到的是黑白图象, 分辨率为15m, 用于增强分辨
率, 提供分辨能力。比ETM波段范围较窄,可以在
全色图像上更好区分植被和无植被特征。
水汽强吸收特征,可用于云检测。比ETM增加波
段
中心波长（微米） 波长范围（微米） 分辨率（米） 主要作用
10.9
10.6-11.2
100
12
11.5-12.5
100
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
6
Landsat8数据
假彩色 R(5)、G(6)、B(4)
年5月6日2015年10月26日发射成功。
卫星名称
发射时间
相机类型
星下点像元分辨率
幅宽（km）
光谱/波段范围（μm）
回归周期/天
天绘一号卫星性能数据
天绘一号01星
2010年8月24日
天绘一号02星
2012年5月6日
2m分辨率全色相机、10m米分辨率多光
星系统，目前已发射三颗卫星。
WorldView-I于2007年9月18日发射成功，平均重访周期
为 1.7天，图像分辨率0.5米。定位精度5.8-7.6m。
WorldView-II于2009年10月8日发射成功，平均回访速
度1.1天，提供0.5m全色图像和1.8m分辨率的多光谱图像。
WorldView-Ⅲ于2014年8月13日发射成功，收集全色波
30
Band5
近红外
0.845–0.885
30
Band6
中红外
1.560–1.660
30
Band7
中红外
2.100–2.300
30
Band8
微米全色
0.500–0.680
15
Band9
短波红外波
1.360–1.390
段
30
LandSat 8
TIRS（热红 Band10
外传感器）
Band11
处于叶绿素吸收区域, 用于观测道路/裸露土壤/
OLI（陆地
成像仪）
LandSat 8 类型
波长（微米） 分辨率(米)
主要作用
Band1
蓝色波段
0.433–0Βιβλιοθήκη Baidu453
30
主要应用海岸带观测。比ETM增加波段
Band2
蓝绿波段
0.450–0.515
30
用于水体穿透,分辨土壤植被。
Band3
绿波段
0.525–0.600
30
分辨植被。
Band4
红波段
0.630–0.680
双星配合可实现全球任意地区的每日重访，最快速满足客
户对任何地区的超高分辨率数据获取需求。
空间分辨率 全色0.5m、多光谱2m
重访周期
1天（双星座模式）
光谱范围
全色 470-830nm
蓝 430-550nm
绿 500-620nm
红 590-710nm
近红外 740-940nm
17
Pleiades 分辨率0.5米（回访周期2天）
一、遥感技术发展概述
5、法国Pleiades卫星。
SPOT卫星家族后续卫星命名为Pleiades。Pleiades高分辨
率卫星星座由2颗完全相同的卫星Pleiades 1和Pleiades 2组成。
Pleiades 1已于2011 年 12 月17日成功发射， Pleiades于
2012年12月1日成功发射成功。
nm，红边690-730 nm，近红外760-850 nm，像素大小（正
射影像） 5m；幅宽 77km，重访周期 每天。
主要性能优势：大范围覆盖、高重访率、高分辨率、多光
谱获取数据方式。 日覆盖范围达400万k㎡以上，每天都可以
对地球上任一点成像 ，空间分辨率为5米 。
19
RapidEye （5米）（回访周期1-4天）
幅宽120公里）
真彩色R(3)、G(2)、B(1)
时相：2015年3月1日 20米 安徽
一、遥感技术发展概述
3、资源三号（ZY-3）卫星
资源三号（ZY-3）卫星2012年1月9日成功发射升空，是我
国第一颗自主的民用高分辨率立体测绘卫星，通过立体观测，
可以测制1∶5万比例尺地形图。
卫星可对地球南北纬84度以内地区实现无缝影像覆盖，回归
中巴地球资源卫星（CBERS，又称资源一号）是我国第一
代传输型地球资源卫星，包含中巴地球资源卫星01星（1999
年）、02星（ 2004年）、02B星（ 2007年）、02C星（ 2011
年，CBERS-02B的后续卫星）和04星（ 2014年）五颗卫星组
成。CCD相机（19.5m）,宽视场成像仪 (WFI) (258米)。
段（0.31-0.34m)、8个多光谱波段（1.24-1.38m）、8个短
波红外波段（3.70-4.10m)和12个CAVIS波段（30m）。
13
WorldView-2 分辨率0.5米（编程4天）
一、遥感技术发展概述
5、法国SPOT系列卫星
SPOT系列卫星是法国空间研究中心（CNES）研制的一
18天
16天
16天
扫幅宽度
波段数
16天
16天
185km
4
机载传感器 MSS
16天
185×170km 170km×180km
4
4
7
7
8
MSS
MSS
MSS、TM
MSS、TM ETM+
1984年3月
1日发射，
1982年7年
2011年11 1993年10
1972年7月23 1975年1月22 1978年3月
二等奖。
CBERS-1数据在西藏自治区森林资源调查中的应用项目的实施，将彻底改善西藏
地区森林资源调查严重滞后的局面，及时掌握西藏森林资源的现状和动态，为西
藏森林资源的保护和科学利用提供基础数据和决策支持。
WFI影像(RGB：B2、B1、NDVI)
WFI影像分类结果
WFI影像(RGB：B2、B1、RVI)
假彩色
真彩色
PLEIADES时相：2012年7月28日 重庆
一、遥感技术发展概述
7、德国RapidEye卫星
RapidEye卫星星座为德国所有的商用卫星，2008年8月29
日，RapidEye 5颗对地观测卫星已成功发射升空。
光谱波段： 蓝440-510 nm，绿520-590 nm，红630-685
SPOT卫星可以拍摄立体像对，在绘制基本地形图和专题
图方面将会有更广泛的应用。
卫星参数
发射日期
轨道循环周期
SPOT 1, 2、3
1: 1986年2月
2: 1990年1月
3: 1993年2月
26 天
1个全色波段（10m）
3个多光谱波段（20m）
周期为59天，重访周期为5天。
30
资源三号(ZY03)（2米）过顶59天
假彩色
真彩色
ZY03时相：2013年01月01日 重庆
一、遥感技术发展概述
4、天绘一号卫星
天绘一号是中国第一代传输型立体测绘卫星，主要用于科学
研究、国土资源普查、地图测绘等领域的科学试验任务。
天绘一号01星、02星、03星分别于2010年8月24日和2012
行探测，获取目标信息，然后对所获取的信息进行加
工处理，从而实现对目标进行定位、定性或定量的描
述。
目标信息的获取主要是通过接收目标反射和辐射
的电磁波得到。根据搭载传感器的平台不同，可分为
地面遥感、航空遥感、航天遥感。
4
一、遥感技术发展概述
（一）国外遥感技术（卫星数据）的简要回顾
1、美国LandSat卫星
1 个短波红外波段（20m ）
影像视场范围
60 km x 60 km to 80 km
60 km x 60 km to 80 km
60 km x 60 km to 80 km
60km × Xkm
重访间隔 (取
决于纬度)
1-4天
1-4天
1-4天
1-4天
15
SPOT6（1.5米）1-4天
假彩色
真彩色
SPOT6时相：2012年10月17日 重庆
两颗静止轨道风云2号气象卫星；组成了中国气象卫星业务监
测系统，成为继美、俄之后世界上同时拥有两种轨道气象卫星
的国家。
2008年、2010年和2013年先后发射了3颗风云3号气象卫星，
获取地球大气环境的三维、全球、全天候、定量、高精度资料。
21
沙尘暴监测
林火监测
22
一、遥感技术发展概述
2、中巴地球资源卫星
波段及分辨率
SPOT 4
SPOT5
SPOT6
1998年3月
2002年5月
2012年 9月9日
26 天
26 天
26天
1个全色波段（10m）
3个多光谱波段（20米）
1个短波红外波段(20m)
2个全色波段影像（5 m），全色波段（1.5m)
过它们可以生成一景2.5米 4个多光谱波段（6m)
影像。
3个多光谱波段（10m）
假彩色
真彩色
RE 时相：2012年10月18日 重庆
一、遥感技术发展概述
（一）我国遥感技术的发展状况
1、风云FY系列卫星
风云气象卫星是中国于1977年开始研制的气象卫星，1988
年、1990年和1999年，先后发射了3颗第一代极轨气象卫星，
即风云1号A、B和C气象卫星。1997年和2000年又先后发射了
遥感技术在森林资源监测中的应用
2015/11/19.北京
主要内容
1
遥感技术发展概述
2
我国林业遥感技术发展历程
3
多尺度遥感动态监测情况
4
森林资源遥感监测应用案例
5
遥感在资源监测中应用思考
一、遥感技术发展概述
一、遥感技术发展概述
遥感(Remote Sensing，简称RS)是一种远距离
的、非接触性的目标探测技术和方法。通过对目标进
第1, 2通道(可见光0.62～0.67 、近红外0.841～
0.876 )的空间分辨率为250m；
第3～7通道空间分辨率为500m；
其余29个通道空间分辨率为1km。
8
全球全年按月MODIS 系列图（每天）
一、遥感技术发展概述
3、美国IKONOS卫星和Quickbird卫星
IKONOS卫星于1999年9月24日发射成功，是世界上第一
它的发射结束了我国没有自己的较高分辨率传输型资源卫星
和完全依赖国外卫星数据历史。结束了我国长期单纯依赖国外
对地观测卫星数据的历史。
中国资源卫星应用中心负责资源卫星数据的接收、处理、归
档、查询、分发和应用等业务。
23
国防科工委《中巴卫星在西藏林芝地区森林资源调查中应用》示范项目，其研究成果
得到专家的好评，在2005年首届中国林业学术大会上，获得首届梁希林业科学技术
WFI影像分类结果
26
资源一号（ZY1-02C）卫星（CBERS-02B的后续卫星）
假彩色
真彩色
27
中巴地球资源卫星04星
（“CBERS-04星”，5米，回访周期52天）
全色5米
多光谱10米
时相：2015年2月06 日 安徽
融合影像
CBERS-04星数据-20米分辨率多光谱
（回访周期26天
假彩色R(4)、G(3)、B(2)
真彩色R(4)、G(3)、B(2)
时相：2013年5月25日
一、遥感技术发展概述
2、美国Terra卫星和Aqua卫星
美国于1999年12月18日发射升空的Terra卫星和
2002年5月4日发射的Aqua卫星，均搭载了MODIS传
感器（中分辨率成象光谱仪），它有36个通道，波段
涉及陆地、海洋、大气等综合信息。
外）。
10
IKONOS卫星（分辨率1.0米，回访周期3-5天）
假彩色
真彩色
IKONOS 时相：2009年9月21 日 陕西
快鸟（QuickBird） 分辨率0.6米（回访周期1-4天）
假彩色
真彩色
QB 时相：2005年9月17 日 山西
一、遥感技术发展概述
4、美国WorldView卫星
WorldView卫星是Digitalglobe公司的下一代商业成像卫
美国NASA的陆地卫星(Landsat)计划(1975年前称为地球资
源技术卫星 — ERTS )，从1972年7月23日以来， 已发射8颗
卫星参数 LandSat1
LandSat2
LandSat3 LandSat4
LandSat5 LandSat6 LandSat7
LndSat8
覆盖周期 18天
18天
颗提供高分辨率卫星影像的商业遥感卫星。重访周期为3天，
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。
QuickBird卫星于2001年10月18日发射，是当时世界上
最先提供亚米级分辨率的商业卫星 ，重访周期平均3-4天。
卫星影像分辨率为0.61m，多光谱2.44m(蓝、绿、红、近红
16日发射
运行情况 日发射,1978 日发射，
月18日
5日发射
月5日发射
,2001年6月
退役
1982退役
,1983退役
USGS已宣 ,发射失败
15日退役
布停止获
取数据）
8
11
ETM+
OLI、TIRS
1999年4月15
2013年2月11日
日发射,2005
发射,正常运行
年出现故障，
至今
退役
5
一、林业遥感技术发展历程
植被种类效果很好。
用于估算生物数量, 可以从植被中区分出水体，
分辨潮湿土壤。
用于分辨道路/裸露土壤/水, 它还能在不同植被
之间有好的对比度, 并且有较好感应发出热辐射
的目标。
对于岩石/矿物的分辨很有用, 也可用于辨识植
被覆盖和湿润土壤。
得到的是黑白图象, 分辨率为15m, 用于增强分辨
率, 提供分辨能力。比ETM波段范围较窄,可以在
全色图像上更好区分植被和无植被特征。
水汽强吸收特征,可用于云检测。比ETM增加波
段
中心波长（微米） 波长范围（微米） 分辨率（米） 主要作用
10.9
10.6-11.2
100
12
11.5-12.5
100
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
6
Landsat8数据
假彩色 R(5)、G(6)、B(4)
年5月6日2015年10月26日发射成功。
卫星名称
发射时间
相机类型
星下点像元分辨率
幅宽（km）
光谱/波段范围（μm）
回归周期/天
天绘一号卫星性能数据
天绘一号01星
2010年8月24日
天绘一号02星
2012年5月6日
2m分辨率全色相机、10m米分辨率多光
星系统，目前已发射三颗卫星。
WorldView-I于2007年9月18日发射成功，平均重访周期
为 1.7天，图像分辨率0.5米。定位精度5.8-7.6m。
WorldView-II于2009年10月8日发射成功，平均回访速
度1.1天，提供0.5m全色图像和1.8m分辨率的多光谱图像。
WorldView-Ⅲ于2014年8月13日发射成功，收集全色波
30
Band5
近红外
0.845–0.885
30
Band6
中红外
1.560–1.660
30
Band7
中红外
2.100–2.300
30
Band8
微米全色
0.500–0.680
15
Band9
短波红外波
1.360–1.390
段
30
LandSat 8
TIRS（热红 Band10
外传感器）
Band11
处于叶绿素吸收区域, 用于观测道路/裸露土壤/
OLI（陆地
成像仪）
LandSat 8 类型
波长（微米） 分辨率(米)
主要作用
Band1
蓝色波段
0.433–0Βιβλιοθήκη Baidu453
30
主要应用海岸带观测。比ETM增加波段
Band2
蓝绿波段
0.450–0.515
30
用于水体穿透,分辨土壤植被。
Band3
绿波段
0.525–0.600
30
分辨植被。
Band4
红波段
0.630–0.680
双星配合可实现全球任意地区的每日重访，最快速满足客
户对任何地区的超高分辨率数据获取需求。
空间分辨率 全色0.5m、多光谱2m
重访周期
1天（双星座模式）
光谱范围
全色 470-830nm
蓝 430-550nm
绿 500-620nm
红 590-710nm
近红外 740-940nm
17
Pleiades 分辨率0.5米（回访周期2天）
一、遥感技术发展概述
5、法国Pleiades卫星。
SPOT卫星家族后续卫星命名为Pleiades。Pleiades高分辨
率卫星星座由2颗完全相同的卫星Pleiades 1和Pleiades 2组成。
Pleiades 1已于2011 年 12 月17日成功发射， Pleiades于
2012年12月1日成功发射成功。
nm，红边690-730 nm，近红外760-850 nm，像素大小（正
射影像） 5m；幅宽 77km，重访周期 每天。
主要性能优势：大范围覆盖、高重访率、高分辨率、多光
谱获取数据方式。 日覆盖范围达400万k㎡以上，每天都可以
对地球上任一点成像 ，空间分辨率为5米 。
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RapidEye （5米）（回访周期1-4天）
幅宽120公里）
真彩色R(3)、G(2)、B(1)
时相：2015年3月1日 20米 安徽
一、遥感技术发展概述
3、资源三号（ZY-3）卫星
资源三号（ZY-3）卫星2012年1月9日成功发射升空，是我
国第一颗自主的民用高分辨率立体测绘卫星，通过立体观测，
可以测制1∶5万比例尺地形图。
卫星可对地球南北纬84度以内地区实现无缝影像覆盖，回归
中巴地球资源卫星（CBERS，又称资源一号）是我国第一
代传输型地球资源卫星，包含中巴地球资源卫星01星（1999
年）、02星（ 2004年）、02B星（ 2007年）、02C星（ 2011
年，CBERS-02B的后续卫星）和04星（ 2014年）五颗卫星组
成。CCD相机（19.5m）,宽视场成像仪 (WFI) (258米)。
段（0.31-0.34m)、8个多光谱波段（1.24-1.38m）、8个短
波红外波段（3.70-4.10m)和12个CAVIS波段（30m）。
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WorldView-2 分辨率0.5米（编程4天）
一、遥感技术发展概述
5、法国SPOT系列卫星
SPOT系列卫星是法国空间研究中心（CNES）研制的一
18天
16天
16天
扫幅宽度
波段数
16天
16天
185km
4
机载传感器 MSS
16天
185×170km 170km×180km
4
4
7
7
8
MSS
MSS
MSS、TM
MSS、TM ETM+
1984年3月
1日发射，
1982年7年
2011年11 1993年10
1972年7月23 1975年1月22 1978年3月
二等奖。
CBERS-1数据在西藏自治区森林资源调查中的应用项目的实施，将彻底改善西藏
地区森林资源调查严重滞后的局面，及时掌握西藏森林资源的现状和动态，为西
藏森林资源的保护和科学利用提供基础数据和决策支持。
WFI影像(RGB：B2、B1、NDVI)
WFI影像分类结果
WFI影像(RGB：B2、B1、RVI)
假彩色
真彩色
PLEIADES时相：2012年7月28日 重庆
一、遥感技术发展概述
7、德国RapidEye卫星
RapidEye卫星星座为德国所有的商用卫星，2008年8月29
日，RapidEye 5颗对地观测卫星已成功发射升空。
光谱波段： 蓝440-510 nm，绿520-590 nm，红630-685