遥感卫星及其运行轨道
国内外遥感资源卫星
国内外资源卫星国外主要资源卫星：1.美国资源卫星（Landsat ）美国于1961 年发射了第一颗试验型极轨气象卫星，到70 年代，在气象卫星的基础上研制发射了第一代试验型地球资源卫星(陆地―1、2、3)。
这三颗卫星上装有返束光导摄像机和多光谱扫描仪MSS，分别有 3 个和 4 个谱段，分辨率为80m 。
各国从卫星上接收了约45 万幅遥感图像。
80 年代，美国分别发射了第二代试验型地球资源卫星(陆地―4、5)。
卫星在技术上有了较大改进，平台采用新设计的多任务模块，增加了新型的专题绘图仪TM，可通过中继卫星传送数据。
TM 的波谱范围比MSS 大，每个波段范围较窄，因而波谱分辨率比MSS 图像高，其地面分辨率为30m(TM6 的地面分辨率只有120m) 。
陆地―5卫星是1984年发射的，现仍在运行。
90 年代，美国又分别发射了第三代资源卫星(陆地―6，7) 。
陆地―6卫星是1993 年发射的，因未能进入轨道而失败。
由于克林顿政府的支持，1999 年发射了陆地―7卫星，以保持地球图像、全球变化的长期连续监测。
该卫星装备了一台增强型专题绘图仪ETM+ ，该设备增加了一个15m 分辨率的全色波段，热红外信道的空间分辨率也提高了一倍，达到60m 。
美国资源卫星每景影像对应的实际地面面积均为185km ×185km ，16 天即可覆盖全球一次。
使用15 米分辨率的图像，可用来制作1：10 万的矢量地形图。
2.法国遥感卫星（SPOT）继1986 年以来，法国先后发射了斯波特―１、2、3、4 对地观测卫星。
斯波特―1、2、3 采用832km 高度的太阳同步轨道，轨道重复周期为26 天。
卫星上装有两台高分辨率可见光相机(HRV) ，可获取10m 分辨率的全遥感图像以及20m 分辨率的三谱段遥感图像。
这些相机有侧视观测能力，可横向摆动27°，卫星还能进行立体观测。
斯波特―4卫星遥感器增加了新的中红外谱段，可用于估测植物水分，增强对植物的分类识别能力，并有助于冰雪探测。
卫星运动规律和气象卫星轨道
➢ （2）椭圆形轨道 ➢ 当e≠0时，卫星 ➢ 作椭圆形运动，这 ➢ 时卫星在不同高度 ➢ 上对大气进行观 ➢ 测，可获取大气密 ➢ 度或其他有用的资 ➢ 料。利用椭圆形轨 ➢ 道可以发射高高度 ➢ 卫星轨道。
三、极轨卫星轨道
➢ 极轨卫星轨道（也叫太阳同步卫星轨 ➢ 道）指卫星的运行的轨道平面与太阳始终 ➢ 保持固定的取向。由于这种卫星轨道的倾 ➢ 角接近90°，卫星近乎通过极地，所以又 ➢ 称它为近极地太阳同步卫星轨道．通常简 ➢ 称极地轨道。极轨卫星几乎以同一地方时 ➢ (只对轨道的升段或降段)经过世界各地。 ➢ 考虑到卫星轨道平面随地球绕太阳公转的 ➢ 同时．为保持卫星的轨道平面始终与太阳 ➢ 保持固定的取向，必须使卫星的轨道平面 ➢ 每天自西向东旋转1°(相对于太阳)。
卫星运动规律和气象卫星轨道
卫星轨道参数
➢ ④轨道数：是指卫星从这一个升交点开始 ➢ 后到以后任何一个升交点环绕地球运行一 ➢ 圈的数目。从卫星入轨到第一个升交点的 ➢ 轨道数为零条，以后每过一个升交点，轨 ➢ 道数增加1。 ➢ ⑤倾角这是指卫星轨道平面与赤道平面之 ➢ 间的夹角。 ➢ ⑥偏心率e：指轨道的焦距与半长轴之比， ➢ 它确定了卫星轨道的形状。
② 由于卫星的大小远小于地球与卫星之间的距离,把 卫星也作为质点处理.
③ 卫星的质量远小于地球,卫星对地球的作用可以忽 略不计.
④ 忽略其他天体和大气等对卫星的作用力,这时可以 把卫星作为受地心引力作用下的质点加以描述.
⑤
因此在对卫星进行受力分析时,只考虑地球对
卫星的万有引力和离心力.
卫星绕地球运行遵循开普勒行星运 动三定律
➢ 地球静止卫星轨道是地球同步轨道的特例, ➢ 它只有一条.
常见遥感卫星及传感器介绍
常见遥感卫星及传感器介绍在现代遥感技术中，有许多不同类型的卫星和传感器，用于收集地球表面的图像和数据。
以下是一些常见的遥感卫星和传感器的介绍。
1. Landsat系列卫星：Landsat系列卫星是最早实现陆地遥感的系列卫星，由美国国家航空航天局（NASA）和美国地质调查局（USGS）合作运作。
Landsat卫星使用多光谱传感器，可以提供高分辨率的图像，用于监测陆地覆盖变化和环境监测等应用。
2.NOAA系列卫星：美国国家海洋和大气管理局（NOAA）运营的卫星系统，主要用于气象预报和海洋监测。
NOAA卫星携带多种传感器，包括红外线和微波辐射计，用于监测大气温度、云层、气溶胶、海洋温度等气象和海洋参数。
3. Sentinel系列卫星：欧洲空间局（ESA）运营的Sentinel系列卫星是欧洲自主研发的卫星系统，用于实现全球环境和气候监测。
Sentinel卫星搭载了多种传感器，包括雷达和多光谱仪等，可以提供高分辨率和全球覆盖的地表图像。
4. MODIS传感器：MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer）传感器是NASA的一个重要遥感工具，搭载在Terra和Aqua卫星上。
该传感器可以提供多光谱图像，用于监测全球气候变化、植被生长和陆地表面特征等。
5. AVHRR传感器：AVHRR（Advanced Very High Resolution Radiometer）传感器是美国国家气象局（NWS）和NOAA联合研发的传感器，主要用于气候和海洋监测。
AVHRR传感器可以提供地表温度、云层、海洋色彩等信息。
6. Hyperion传感器：Hyperion是美国地质调查局（USGS）运作的一种高光谱传感器，搭载在Landsat卫星上。
该传感器可以提供高光谱图像，用于监测地表物质的组成和特征。
7. SAR传感器：SAR（Synthetic Aperture Radar）传感器可以通过雷达波束发射和接收来获取地表反射率数据。
遥感
遥感的定义：从不同高度的平台上，使用遥感器收集物体的电磁波信息，再将这些信息传输到地面并进行加工处理，从而达到对物体进行识别和监测的全过程。
遥感技术具有先进性、综合性和实用性。
构成遥感技术的4个必不可少的要素是对象、遥感器、信息传播媒介和平台。
遥感分类：按遥感对象分类宇宙遥感地球遥感按应用空间尺度分类全球遥感区域遥感城市遥感按平台高度分类地面遥感航空遥感航天遥感按成像波段分类可见光遥感紫外遥感红外遥感微波遥感多光谱遥感按传感器接收信号的来源和方式分类主动遥感被动遥感主动遥感（Active RS）：也称有源遥感，是指从遥感平台上的人工辐射源向目标发射一定形式的电磁波，再由遥感器接收和记录其反射波的遥感系统。
被动遥感（Passive RS）:也称无源遥感，是指用遥感器从远距离接收和记录物体自身发射或反射太阳辐射的电磁波信息的遥感系统。
按应用专业分类农业遥感林业遥感地质遥感环境遥感气象遥感……遥感的特性和优势：空间特性时间特性多普特性信息巨大受地面条件限制小经济效益高用途广发展迅速；遥感技术系统：空基系统地基系统研究技术支持系统；空基系统：完成遥感数据的采集和传输工作。
遥感平台，传输器，监控系统，数据传输系统地基系统：完成遥感数据的接收、处理存档、分发和应用开发工作。
研究技术支持系统：完成定标、地面试验、光谱数据测量等基础性工作以及与遥感发展和应用密切相关的高技术研究和开发任务。
电磁波的概念：在真空或物质中通过传播电磁场的振动而传输电磁能量的波。
电磁波谱定义;将电磁波在真空中按照波长或频率的大小依顺序划分成波段，排列成谱即称为电磁波谱大气对电磁波传输过程的影响：折射散射反射吸收；对遥感数据最主要的影响因素是散射和吸收。
散射形式有三种：瑞利散射、米氏散射和无选择性反射。
大气窗口定义：电磁波辐射在大气传输中透过率比较高的波段。
在遥感中测量从目标反射或目标本身发射的电磁波的能量的过程称为辐射量的测定。
辐射量的测定方式：辐射测量和光度测量不同温度的物体具有不同的辐射能量，记录它们的辐射能量差别就为区别它们提供了基础。
遥感技术基础-第04讲(遥感平台及相关知识)
美军EP-3侦察机强行降落我陵水机场
四、航天平台
轨道偏心率 e
e a 2 b2 a
b a
当e 趋近与0时，则为 近圆形轨道。 采用近圆形轨道，卫 星运行速度均匀，便 于曝光时间地控制和 获取全球范围内比例 尺趋于一致地图像。 a和e共同确定了轨道 的形状。
轨道面倾角 i
卫星轨道面与地球赤道面之间的夹角。
近地点
i
远地点
按轨道面倾角进行分类
航天平台：是航天遥感时放置（运载）传感器 的工具（H>150km）。 优点：在很高的位置上对地球表面进行观察， 可以更宏观、综合地把握观测对象。 航天平台主要有：遥感卫星（最常用）、空间 轨道站（主要用于空间实验，航天飞机主要作 为航天运输工具）等。
俄罗斯和平号空间站
空间站轨道站的优缺点
优越：与遥感卫星相比，有较大负载容量，可 带多种仪器，在飞行中可进行多种试验，资料 回收方便；组件式结构，可维修性好；在太空 运行数年甚至更长时间。
太阳同步轨道
卫星轨道面与太阳地球连线之间的夹角不随地球绕 太阳公转而变化的轨道。
升交点赤经Ω每天的变化率为
9.96486 1 R cosi 2 1 e a
7 2
i < 90ºΔΩ为负 i > 90ºΔΩ为正 i = 90ºΔΩ为零
升交点西退 升交点东进
因而，在轨道设计时，应使轨道面每天的进动量与 ΔΩ一致（太阳同步轨道）。
卫星轨道基础探讨
卫星轨道基础探讨卫星轨道是指卫星在地球或其他天体周围的运行路径。
卫星轨道的选择对于卫星任务的执行非常重要，因为它会直接影响到卫星的通信、导航、遥感等性能。
目前主要有地球同步轨道、低地球轨道、中地球轨道和高地球轨道这几种常见的轨道类型。
地球同步轨道（Geostationary Orbit，GEO）是一种特殊的轨道，卫星在该轨道上的运行周期与地球的自转周期相等，即24小时。
由于卫星与地球保持相对静止的位置，看上去就像停留在一个地方，因此能够提供持续的通信覆盖。
这种轨道通常用于通信卫星，如天气卫星和广播卫星等。
低地球轨道（Low Earth Orbit，LEO）位于地球表面之上，高度在1000公里以下。
由于卫星距离地球较近，轨道周期较短，约为 1.5小时，所以卫星在轨道上运行的速度也很快。
由于距离较近，LEO轨道的通信延迟较低，适合用于一些对实时性要求较高的应用，如卫星导航系统（如GPS）和遥感卫星等。
高地球轨道（High Earth Orbit，HEO）是相对于GEO而言的，高度在GEO之上，如卫星天文台。
由于高度较高，所以通信距离较远，轨道周期也会更长。
卫星轨道的选择取决于卫星的任务需求和性能要求。
例如，通信类卫星通常需要在GEO或LEO轨道上运行，以便提供持续的通信服务；而对于遥感卫星来说，LEO轨道则更加适合，因为接近地球可以获取更高分辨率的图像。
此外，卫星轨道的选择还需要考虑到轨道的稳定性、轨道交叉、地球阴影等因素。
轨道的稳定性决定了卫星在轨道上运行的可靠性和寿命，轨道交叉是指卫星之间是否会出现碰撞的情况，而地球阴影则会影响到卫星的太阳能收集以及通信质量等。
综上所述，卫星轨道的选择是一个复杂而重要的问题，需要综合考虑卫星任务需求、通信性能、定位精度等因素。
在未来的发展中，随着技术的进步和需求的变化，卫星轨道的选择也将不断发展和变化。
常见的遥感卫星的介绍及具体参数.
常有的遥感卫星的介绍及详细参数遥感卫星(remotesensingsatellite用)作外层空间遥感平台的人造卫星。
用卫星作为平台的遥感技术称为卫星遥感。
往常，遥感卫星可在轨道上运转数年。
卫星轨道可依据需要来确立。
遥感卫星能在规定的时间内覆盖整个地球或指定的任何地区，当沿地球同步轨道运转时，它能连续地对地球表面某指定地区进行遥感。
全部的遥感卫星都需要有遥感卫星地面站，卫星获取的图像数据经过无线电波传输到地面站，地面站发出指令以控制卫星运转和工作。
以以下出较为常有的遥感卫星:一、Landsat卫星美国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7颗（第6颗发射失败）。
当前Landsat1—4均接踵无效，Landsat5仍在超期运转（从1984年3月1日发射到现在）。
Landsat7于1999年4月15日发射升空。
其常有的遥感扫描影像种类有MMS影像、TM图像。
（一）、MSS影像MSS影像为多光谱扫描仪（MultiSpectralScanner）获取的图像，第一颗至第三颗地球卫星（Landsat）上反光束导管摄像机获取的三个波段拍照相片分别称为第1、2、3波段，多光谱扫描仪有4个波段获取的扫描影像被命名为4、5、6、7波段，两个波段为可见光波段，两个波段为近红外波段，别的，第三颗地球卫星上还供有热红外波段影像，这个影像称为第8波段，但使用不久，就因为一同的问题二封闭了。
表1：Landsat上MSS波段参数波段波长范围（μm）分辨率～78米～78米MSS波段～78米～78米(二)、TM影像TM影像是指美国陆地卫星4～5号专题制图仪（thematicmapper）所获取的多波段扫描影像。
影像空间分辨率除热红外波段为120米外，其余均为30米，像幅185×185公里2。
每波段像元数达61662个（TM-6为15422个）。
常见的遥感卫星的介绍及具体参数
常见的遥感卫星的介绍及具体参数遥感卫星是指通过从地球轨道上的卫星获取地球表面信息的卫星。
它们通过感知地球表面的辐射能并将其转换为可见或可测量的数据，从而提供了关于地球表面的各种信息。
下面将介绍一些常见的遥感卫星及其具体参数：1.陆地卫星：- 名称：陆地卫星（Landsat）- 参数：由美国国家航空航天局（NASA）和美国地质调查局（USGS）合作运行，最新一代是Landsat 8-分辨率：光学传感器的分辨率为30米，热红外波段分辨率为100米。
- 波段：Landsat 8有11个波段，从可见光、近红外到热红外。
-重要性：陆地卫星提供了大范围的空间覆盖，并用于土地利用、环境监测、植被研究等领域。
2.气象卫星：-名称：气象卫星（GOES）-参数：由美国国家海洋和大气管理局（NOAA）运营，最新一代是GOES-16-分辨率：可见光波段的分辨率为0.5公里，红外波段的分辨率为2公里。
-波段：GOES-16有16个波段，包括可见光、红外和闪电探测器。
-重要性：气象卫星提供了全球气象观测，用于天气预报、气候研究和自然灾害监测等。
3.海洋卫星：- 名称：海洋卫星（Jason）-参数：是由法国航天局（CNES）和美国国家航空航天局（NASA）合作的卫星测高项目。
-分辨率：测量海洋表面高度的精度为2.5厘米。
-波段：主要使用雷达测量海洋表面高度。
-重要性：海洋卫星用于研究海洋循环、海洋动力学和全球海平面变化等。
4.极地卫星：-名称：极地卫星（GRACE）-参数：由德国航天局（DLR）和美国国家航空航天局（NASA）合作运行。
-分辨率：提供的重力场数据的精度为微加仑级别。
-波段：使用微波测量卫星之间的距离变化，推测地球的重力场。
-重要性：极地卫星用于研究地球的重力场变化，包括冰川消融、地壳运动和海洋环流等。
5.火星卫星：- 名称：火星卫星（Mars Reconnaissance Orbiter）-参数：由美国国家航空航天局（NASA）运行。
卫星轨道的分类
卫星轨道的分类卫星轨道的分类是指卫星在地球周围运行的路径。
根据不同的用途和要求，卫星轨道可以分为以下几类：1. 地心轨道（Geocentric Orbit，GEO）：也叫静止轨道或同步轨道，是指卫星与地球保持相对静止的轨道。
这种轨道高度约为36,000公里，周期为24小时。
由于与地球旋转同步，因此可以覆盖整个地球表面，并且在通信、气象等领域有着广泛应用。
2. 中低轨道（Low Earth Orbit，LEO）：这种轨道高度在1000公里以下，周期一般在1.5小时到2小时之间。
由于距离地球较近，因此需要频繁绕地运行才能完成全球覆盖。
中低轨道主要用于遥感、科学探测等领域。
3. 极地轨道（Polar Orbit）：这种轨道沿着地球南北两极方向运行，倾角接近90度。
由于每次绕地都会经过极点，因此可以对全球进行全面观测和监测。
极地轨道主要用于遥感、气象等领域。
4. 太阳同步轨道（Sun-synchronous Orbit，SSO）：这种轨道高度一般在600-800公里之间，倾角接近98度。
由于与太阳光线的角度保持不变，因此可以进行长时间的遥感观测和科学探测。
太阳同步轨道主要用于地球观测、气象、环境监测等领域。
5. 星座轨道（Constellation Orbit）：这种轨道是指由多颗卫星组成的系统，通过相互协作实现全球覆盖和通信。
星座轨道可以分为环形、球形和网格状等不同形式。
星座轨道主要用于卫星导航、通信等领域。
6. 带状轨道（Molniya Orbit）：这种轨道高度约20000公里，倾角接近63.4度。
由于绕地椭圆形状，因此在北极区域可以实现长时间停留，并对该区域进行全面监测和通信。
带状轨道主要用于北极地区通信和监测。
总之，不同的卫星轨道有着不同的特点和应用范围，在实际应用中需要根据具体需求进行选择和设计。
简述各种卫星轨道的特点
简述各种卫星轨道的特点卫星轨道是卫星绕地球运行的路径，根据轨道的特点，可以将卫星轨道分为地球同步轨道、低地球轨道、中地球轨道、高地球轨道和极地轨道。
1. 地球同步轨道：地球同步轨道是指卫星绕地球运行一周所需时间恰好等于地球自转一周所需时间，使得卫星始终保持在某一地点上方相对静止。
这种轨道的特点是轨道倾角为零，即卫星轨道与赤道平面平行。
地球同步轨道广泛应用于通信卫星和气象卫星等领域，以提供稳定的通信和实时的气象观测。
2. 低地球轨道：低地球轨道是指卫星绕地球的轨道高度较低，一般在200公里至2000公里之间。
低地球轨道的特点是轨道高度低，速度快，运行周期短，面积小。
低地球轨道卫星具有较低的信号传输延迟和较高的分辨率，适用于地球观测、遥感、导航定位和科学实验等应用。
3. 中地球轨道：中地球轨道是指卫星绕地球的轨道高度在2000公里至20000公里之间。
中地球轨道的特点是轨道高度适中，运行周期较长，对地球的覆盖范围较广。
中地球轨道卫星主要用于通信、导航和遥感等领域，如GPS卫星就是运行在中地球轨道上。
4. 高地球轨道：高地球轨道是指卫星绕地球的轨道高度较高，一般在20000公里以上。
高地球轨道的特点是轨道高度高，运行周期较长，对地球的覆盖范围广。
高地球轨道卫星主要用于通信和广播领域，如直播卫星和广播卫星等。
5. 极地轨道：极地轨道是指卫星绕地球的轨道倾角接近90°，在地球的极点附近运行。
极地轨道的特点是覆盖范围广，能够全面观测地球表面的极地地区。
极地轨道卫星主要用于地球观测、环境监测和科学研究等领域，如极地气象卫星和极地地球观测卫星等。
总的来说，各种卫星轨道的选择取决于应用需求和技术要求。
不同的轨道具有不同的特点和优势，可以满足人们对通信、导航、遥感、气象观测等方面的需求。
同时，各种轨道之间也存在一些相互关联和互补的关系，通过合理配置不同轨道的卫星系统，可以实现更全面、多样化的服务。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• FY-1C星在轨运行的稳定性和获取数据的准确性得到广泛 认可，世界气象组织已正式将其列入世界业务极轨气象卫 星的行列，为世界各国免费提供气象资料。
0.9856 o 天
21
《遥感技术基础》
三、主要遥感卫星
1、气象卫星
以搜集气象数据为主要任务，为气象预报、台风 形成和运动过程监测、冰雪覆盖监测和大气与空间物 理研究等提供大量实时数据的遥感卫星。 重复观测周期短，成像面积大，资料来源连续、 实时性强，成本低。
2、陆地卫星
主要为探测地球陆地自然资源而设计的遥感卫星。
// // // 绕OZ // 轴旋转 角
先绕OX / 轴旋转角度 i
之间的关系
OX Y Z OX /Y / Z /
OX /Y / Z / 再绕 OXYZ OZ轴旋转角度
X / r cos( V ) / Y r sin( V ) / Z 0
卫星星历表： 将卫星轨道参数代入推算卫星坐标的公 式，可编制成卫星星历表。以卫星的运行时刻为参数， 就可以在星历表上查取卫星的地理坐标。 （1）、卫星在地心直角坐标系中的坐标 （2）、卫星在大地地心直角坐标系中的坐标 （3）、卫星的地理坐标 （4）、卫星抖动
13
《遥感技术基础》
（1）、卫星在地心直角坐标系中的坐标
LandSat-3：1978年发射 LandSat-4：1982年发射 LandSat-5：1984年发射 LandSat-7：1999年发射
传感器空间分辨率：80米、30米、15米
41
《遥感技术基 础》
42
《遥感技术基础》
SPOT系列卫星
SPOT1：1986年2月22日发射 SPOT2：1990年1月22日发射
X
X X Y R Y Z Z
cos R sin 0
sin cos 0
0 0 1
为某一瞬间时，大地地心直角坐标系 X
轴与地心直角坐标系X 轴之间的时角。
18
《遥感技术基础》
地心直角坐标系OXYZ：
Z
原点：地心
基准平面：赤道平面 OX轴：指向春分点 OY轴： 在赤道面内由OX轴 东转 90度 OZ轴：垂直赤道面指向北极
O
X
14
《遥感技术基础》 // // // 辅助坐标系 OX Y Z ：
原点：地心
Z
基准平面：卫星轨道面
OX // 轴：指向近地点 OY // 轴： 在轨道面内与 // 成90度夹角 OX
OZ // 轴：垂直轨道面
X
Z
/ 辅助坐标系 OX /Y / Z：
原点：地心 基准平面：卫星轨道面
OX / 轴：指向升交点
/ OY / 轴： 在轨道面内与 OX 轴成90度夹角 OZ / 轴：垂直轨道面
X
15
《遥感技术基础》
在辅助坐标系 OX //Y // Z // 中
x // r cosV // y r sin V // z 0
遥感卫星
一、遥感卫星的组成
二、卫星轨道
三、主要遥感卫星
7
《遥感技术基础》
1、Kepler三大定律
1）、行星绕太阳运动的轨道为椭圆，太阳位于椭圆的一个 焦点上。 2）、行星向径在相等的时间内扫过相等的面积。 3）、行星绕太阳公转周期的平方与轨道长半轴的立方成正比。
R—地球平均半径；
T2 ( R H )3
高轨：
23
低轨气象卫星 -太阳同步卫星
• • • • • • TIROS 卫星 NOAA 卫星 EOS 卫星 NiMBUS卫星 风云一、三号卫星 …
气象卫星载有先进的甚高分辨率辐射计、高 分辨力红外辐射探测器、同温层探测器、微波探 测器、太阳环境检测器等。
风云一号气象卫星
• 我国的第一代低轨气象卫星，主要任务是获取国内外大气 、云、陆地、海洋资料，进行有关数据收集，用于天气预 报、气候预报、自然灾害和全球环境监测等。 • 包括四颗卫星：
C
H—卫星飞行的平均高度；
C—Kepler常数。
c 2.7573 10 8 min 2 / km3
应用第三定律确定卫星运行周期和卫星运行高度
T C(R H)
3
T2 H 3 R C
8
《遥感技术基础》
2、卫星轨道参数
1）、长半轴
2）、偏心率
e
2 2
a :决定卫星离地面的最大高度
3、海洋卫星
专门探测全球海洋表面状况与监测海洋动态的卫星。
22
《遥感技术基础》
1. 气象卫星
近极地太阳同步轨道，高度800~1600公里， 低轨： 南北向绕地球运行，对东西宽约2800公里的 带状区域进行观测。
地球同步轨道，高度为36000公里左右， 24小时绕地球运行一周。静止卫星能观测 1/4的地球表面，由3~4颗可形成空间监测网 对全球中低纬度地区进行监测。
17
OX //Y // Z // OX /Y / Z /
OX /Y / Z / OXYZ
《遥感技术基础》 （2）、卫星在大地地心直角坐标系中的坐标
Z
大地地心直角坐标系
原点：地心
基准平面：赤道平面
OXY Z
O X 轴：指向格林尼治子午线与赤道面的交点
OY 轴： 在赤道面内由O X 轴东转 90度 OZ 轴：垂直赤道面指向北极
a (1 e ) r 1 e cosV
2
其中：
r
V
为卫星的向径 为卫星的真近点角
V 1 e E tg tg 2 1 e 2
E
为偏近点角，与卫星运行时 刻 t 的关系为：
E e sin E n(t T ) n 为卫星的平均角速度
16
《遥感技术基础》
OX OX OXYZ、 //Y // Z // 、 /Y / Z /
风云四号气象卫星
• 是我国第二代静止气象卫星，研制中 ，计划于2013年发射，可最快每15 分钟成像一次。
《遥感技术基 础》
37
《遥感技术基 础》
第一张红外图片
38
《遥感技术基础》
第一张水汽图片 39
《遥感技术基础》
2、陆地卫星
（1）Landsat系列卫星 （2）SPOT系列卫星
（3）高分辨率卫星
e
:决定卫星轨道的形状
e 0， 近圆形，用于资源与环境遥感、地形绘制
a b c a a
e 1 长椭圆，用于探空 ，
3）、轨道面倾角 i
4）、升交点赤经
5）、近地点角距
6）、卫星过近地点时刻 T
9
《遥感技术基础》
轨道倾角 i ：卫星轨道面与赤道面的夹角
i0
i 90o
卫星轨道面与地球赤道面重合，且卫星绕地球公转 方向与地球自转方向一致，如地球同步卫星。 卫星南北向绕地球公转，称为极轨卫星。
SPOT3：1993年9月26日发射 SPOT4：1998年3月24日发射
主要性能指标和参数：
高度：830公里左右 重访周期：26天
SPOT5：2002年5月4日发射
轨道：太阳同步、圆形、近极地
传感器：HRV（可倾斜观测） 传感器最大空间分辨率：10米
43
那不勒斯10米分辨率影像
《遥感技术基 础》
卫星并非沿着一理想的椭圆轨道运行，而是在这一轨 道上发生抖动。这种抖动直接影响卫星坐标的解算精度。
《遥感技术基础》
4、卫星姿态
卫星坐标系
原点：卫星质心
偏航
X轴：卫星沿轨道前进方向
Y轴：垂直轨道面方向 Z轴：垂直地球方向 俯仰
滚动
姿态角可用姿态仪测定。 用于空间的姿态测量仪有：红外姿态测量仪、星相机、陀螺仪等。
EOS监测的长江入海口泥沙照片
《遥感技术基 础》
27
EOS监测的黄河入海口泥沙照片
《遥感技术基 础》
28
《遥感技术基 础》
EOS监测积雪图片
29
《遥感技术基 础》
EOS监测水灾受淹面积图片
30
《遥感技术基 础》
31
32
《遥感技术基 础》
33
高轨气象卫星 -地球静止卫星
• 【美】GOES(地球静止实用环境卫星，有三 颗）处于西经75°、西经135°、东经75° 的赤道上空。 • 【欧航】METEOSAT，位于0°精度的赤道 上空。 • 【日】GMS，位于东经140°的赤道上空。 • 【中】风云二、四号卫星。 •…
44
《遥感技术基础》
春分点
是春分线与赤道的交点。
11
《遥感技术基础》
近地点角距
升交点向 o 0径与轨道 , 近地点向 升交点为近地点的星下点； 径 之间的 180 o , 夹角。
升交点为远地点的星下点。
O
12
《遥感技术基础》
3、卫星坐标的确定
1）GPS测定法 2）星历表解算法
六个轨道参数 某瞬间的精确时间 卫星在该瞬间的坐标
3
《遥感技术基础》
2、航空平台
主要有气球、飞机等。
4
《遥感技术基础》
3、航天平台 航天飞机
主要有航天飞机、人造卫星。
有人驾驶的空间飞行器，是 一种可重复使用的空间运载工具。
5
《遥感技术基础》
二、卫星轨道
1、 Kepler三大定律
2、卫星轨道参数
3、卫星坐标确定
4、卫星姿态