1、第四章 遥感卫星及其运行特点,聊城大学 环境与规划学院,Crowded Orbit,第一节 遥感卫星的轨道,第一节 遥感卫星的轨道,Crowded Orbit,本章学习指南,【主要内容】 本章介绍了遥感卫星的轨道类型和特点, 分析了遥感成像对卫星轨道的特殊要求。 在此基础上, 分陆地卫星、 气象卫星和海洋卫星三个系列, 重点介绍了 10 多种在全球对地观测中发挥重要作用的遥感卫星。 【学习重点】 重点掌握 Landsat、 SPOT 等主要陆地卫星的成像特点和图像特征。,第一节 遥感卫星的轨道,什么是卫星？ 什么是卫星轨道？ 卫星的轨道参数有哪些？ 卫星的姿态和轨道类型有哪些？,第一节 遥感卫
2、星的轨道,遥感平台是搭载传感器的工具。依据运载工具的类型，可分为航天平台、航空平台和地面平台。,第一节 遥感卫星的轨道,遥感卫星的特征对于指导遥感应用过程中的数据处理、信息提取等工作，具有重要意义。 卫星的轨道参数 卫星在轨道上的姿态 卫星轨道的类型,第一节 遥感卫星的轨道,一、卫星的轨道参数 航天器是在大气层外宇宙空间运行的飞行器，常见的就是人造地球卫星，运行遵循天体力学运动规律，这是航天器区别于其他飞行器或运动装置的特有的运动方式。以牛顿力学为基础，航天器受力而动，我们把航天器质心运动的轨迹称为卫星轨道。 轨道面 行下点 星下点轨迹,第一节 遥感卫星的轨道,一、卫星的轨道参数 开普勒三大定
3、律： 卫星运行的轨道是一椭圆, 地球位于该椭圆的一个焦点上; 卫星在椭圆轨道上运行时, 卫星与地球的连线在相等的时间内扫过的面积相等; 卫星绕地球运转周期的平方与其轨道平均半径的立方成正比。,第一节 遥感卫星的轨道,一、卫星的轨道参数 经典轨道六要素基于行星绕太阳的椭圆运动，约翰逊开普勒提出了一种描述轨道的方法，可以直观的想象轨道的尺寸、形状和位置，开普勒抽象出了可以完全确定卫星，在空间运动的六个轨道要素，称为经典轨道要素。,1、轨道长半径（a）,又称为为半长轴a，是轨道长轴的一半。,a确定了卫星距离地面的高度。,2、卫星轨道偏心率（ e ）,偏心率e用于描述某一轨道与圆轨道的区别。 椭圆：0
4、1； 圆:e=0。,3、轨道面倾角（i）,轨道面和地球赤道面的夹角。 赤道轨道: i=0或i=180; 极轨：i=90； 顺行轨道: 0i90; 逆行轨道: 0i180,4、升交点赤经（）,升交点是指卫星由南向北穿过赤道面的交点；相应的有降交点，是卫星由北向南穿越赤道面的交点；升交点赤经是在赤道面内，度量的从春分点到升交点的夹角，春分点方向是指春天的第一天，地球与太阳之间的连线。,5、近地点角距（）,又称近地点幅角，是在卫星运动方向，度量从升交点到近地点之间的角。,*6、真近点角（ ）,最后是真近点角，是从近地点到卫星位置矢量的角，真近点角在轨道平面内度量，并且总是沿卫星运动方向，在六个经典轨
5、道要素中，只有真近点角随着时间变化。,6、卫星近地点时刻（t）和运行周期（T）,卫星过近地点的时间称为过近地点时刻。 当卫星轨道形状和空间位置确定以后, 在某一时间 , 卫星所在位置与过近地点时刻 t 满足开普勒方程, 即E 为卫星所在位置的偏近点角; e 为轨道偏心率; 0 为卫星运转的平均角速度。,第一节 遥感卫星的轨道,6 个轨道参数的物理意义： 长半径 a、 偏心率e 确定轨道的形状和大小； 倾角i、升交点赤经 确定轨道面的方向； 近地点角距 确定轨道面中长轴的方向； T 确定任一时刻卫星在轨道中的位置。,第一节 遥感卫星的轨道,卫星位置的测量方法主要有两种: 一是通过测量卫星到测站的
6、距离和距离的变化率确定卫星的位置; 二是利用来自 GPS 卫星的信号确定卫星的位置。,第一节 遥感卫星的轨道,二、卫星的姿态 卫星姿态即卫星星体在轨道上运行所处的空间位置状态。 遥感卫星的姿态一般可从三轴倾斜和振动两个方面来描述。,第一节 遥感卫星的轨道,二、卫星的姿态,第一节 遥感卫星的轨道,二、卫星的姿态 卫星的姿态对遥感图像的应用有较大影响, 为了修正这些影响, 必须在获取数据的同时测量、 记录卫星的姿态参数。 确定卫星姿态的方法通常有两种: 利用姿态测量传感器进行测量（红外姿态测量仪、 星相仪、 陀螺姿态仪等）; 利用星相机测定姿态角。,第一节 遥感卫星的轨道,三、遥感卫星的轨道类型
7、遥感卫星通常是指从宇宙空间观测地球的人造卫星, 也称地球观测卫星。 遥感卫星的道有地球同步轨道 ( geosynchronous orbit ) 和太阳同步轨道 ( sun synchronous orbit ) 两种主要类型。,第一节 遥感卫星的轨道,地球同步轨道 ( geosynchronous orbit ) 地球同步轨道也称 24 h 轨道, 即卫星的轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期, 且方向也与之一致。 按照轨道倾角的不同,地球同步轨道分为 极地轨道 倾斜轨道 静止轨道,地球同步静止卫星,第一节 遥感卫星的轨道,太阳同步轨道 ( sun synchronous orbit ),
8、第一节 遥感卫星的轨道,太阳同步轨道 ( sun synchronous orbit ) 太阳同步轨道可分为回归轨道和准回归轨道两种类型, 遥感卫星通常采用太阳同步准回归轨道。,第一节 遥感卫星的轨道,四、 遥感成像对卫星轨道的要求 卫星的轨道类型及其相应的轨道参数对遥感探测的范围、 成像条件以及遥感图像的比例尺、 分辨率等都有重要影响。为了有效地实施对地观测, 获取具有全球覆盖的遥感数据, 资源遥感卫星通常多采用近极地、 近圆形、 太阳同步准回归轨道。,第二节 气象卫星,气象卫星 ( meteorological satellite) 是对地球及其大气层进行气象观测的人造地球卫星,是太空中的
9、高级自动化气象站, 它能连续、 快速、 大面积地探测全球大气变化情况。 观测对象 特点,第二节 气象卫星,第二节 气象卫星,气象卫星按轨道的不同分为极地轨道气象卫星（NOAA、METOP、Meteor、FY-1、FY-3）和静止轨道气象卫星（SMS/GOES、Meteosat、GMS/MITSAT、GOMS、INSAT、FY-2）。,第二节 气象卫星,极地轨道气象卫星可获得全球资料, 提供中长期数值天气预报所需的数据资料。 缺点： 不能对同一地区实施连续观测, 因此，对诸如风速和变化快而生存时间短的小尺度灾害性天气现象难以准确预测和跟踪。,第二节 气象卫星,( 一) NOAA 系列卫星 NOA
10、A ( National Oceanic and Atmospheric Administration ) 卫星是美国第三代气象卫星。从 1970 年 1 月 23 日发射第一颗 NOAA 卫星以来, 已经相继研制了 19 颗 NOAA 卫星。 NOAA卫星共经历了五代, 目前使用较多的为第五代 NOAA 卫星, 包括 NOAA- 15 、16 、17 、18 。,第二节 气象卫星,悲情的NOAA-19,第二节 气象卫星,NOAA卫星的参数 轨道: 近圆形太阳同步轨道 轨道高度: 870 km 和 833 km 轨道倾角: 98. 9 和 98. 7 周期: 101 4 min 观测频率： 单
11、星两次 , 双星4 次,第二节 气象卫星,NOAA的探测仪器 改进型高分辨率辐射计 AVHRR / 3( advanced very high resolution radiometer, model3 ) 高 分 辨 率 红 外 探 测 仪 HIRS / 3 ( high resolution infrared sounder, model3 ) 改进型微波垂直探测仪 AMSU( advanced microwave sounding unit ),第二节 气象卫星,NOAA的波段划分和主要应用,第二节 气象卫星,（二）FY-1、FY-3系列卫星 我国的气象卫星发展较晚。FY-1是我国发射的
12、第一颗环境遥感卫星，其主要任务是获取全球的昼夜云图资料及进行空间海洋水色遥感实验。,第二节 气象卫星,（二）FY-1、FY-3系列卫星,第二节 气象卫星,（二）FY-1、FY-3系列卫星 风云三号气象卫星 ( FY- 3 ) 是在 FY- 1 基础上发展起来的我国第二代极地轨道气象卫星。在功能和技术上发生了质的变化, 大幅度提高了全球资料的获取能力, 进一步提高了云区和地表特征的监测能力, 从而能够获取全球、 全天候、 三维、 定量、 多光谱的大气、 地表和海表特性参数。,第二节 气象卫星,静止轨道气象卫星也称高轨地球同步轨道气象卫星, 定点于赤道上空约 36000 km 的高度上, 可连续、
13、 重复不断地对其覆盖的地球表面进行实时观测, 每隔 1 h 或 0 5 h 获得一幅各个通道的地球全景圆盘图。,第二节 气象卫星,优点： 覆盖范围大 时间分辨率高 缺点： 空间分辨率低边缘几何畸变严重 定位与配准精度不高对高纬度地区的观测能力较差,第二节 气象卫星,（一）SMS/GOES系列卫星 第一代SMS-1、2/GOES-1、2、3 第二代GOES-4、5、6、G、7 第三代GOES-8、9、10、11、12 第四代GOES-13、14、15,第二节 气象卫星,（二）FY-2系列卫星 FY- 2 是我国自行研制的第一代静止业务气象卫星, 与极地轨道气象卫星相辅相成, 构 成了我国气象卫星
14、应用体系。,第二节 气象卫星,FY系列的分代及轨道类型,第二节 气象卫星,目前，我们风云气象卫星的国际影响力不断提高，已成为国际上同时拥有极轨和静止两个系列业务气象卫星的三个国家或区域组织之一，部分达到国际先进水平。,第三节 陆地卫星,冷战是最强的兴奋剂,“We are neither making maximum effort nor achieving results necessary if this country is to reach a position of leadership.“我们既没有尽最大努力，也没有达到让美国保持领先的程度。”Johnson to Kennedy,
15、“Evaluation of Space Program,“ April 21, 1961.,不平凡的1966,第三节 陆地卫星,Project Apollo,第三节 陆地卫星,Project Apollo,戈达德行星登陆科学家大卫威廉姆斯（Dave Williams）认为:阿波罗计划中，要送宇航员登上月球，首先要有个理想的登陆点，这就需要我们在对月球地面以及进一步内部活动研究的基础上，拍摄高分辨率的图像信息，确定登陆位置。,首张在月球轨道拍摄的地球全景照,这种感觉就像寻找自己的家园，却是从一个荒凉的地方开始，那么熟悉也那么的陌生。Jay Friedlander 注：弗里德兰德是美国宇航局戈达
16、德空间飞行中心工作了20年的资深探测器图像工程师,“哦，我的天哪！看看那个画面。”,1968年12月24日“阿波罗8号”的宇航员拍摄的地出照片，是有史以来从太空拍摄的第一张彩色照片，它显示的是一颗蓝色球体悬挂在灰色月表上空。,推荐阅读,改变世界的100张照片 出版社: 陕西师范大学出版社; 第1版 (2006年1月1日) 精装: 142页 开本: 16开 ISBN: 7561328850 条形码: 9787561328859 商品尺寸: 25.8 x 20.4 x 1.8 cm 商品重量: 798 g,一、Landsat系列卫星,美国NASA的陆地卫星（Landsat）计划,(一) 卫星的轨道
17、特征 高度范围：700 - 920 km 的中等高度； 轨道类型： 近极地、 太阳 同 步 准 回 归 轨 道，除 Landsat- 8 为圆形轨道外, 其余均为近圆形轨道； 轨道倾角：在 98. 3 -99. 1 ,(二) 卫星的传感器 Return Beam Vidicon( RBV) Multispectral Scanner (MSS) Thematic Mapper (TM) Enhanced Thematic Mapper (ETM) Enhanced Thematic Mapper Plus( ETM + ) Operational Land Imager ( OLI ) The
18、rmal Infrared Sensor ( TIRS),Multispectral Scanner (MSS),多光谱光-机扫描仪,Multispectral Scanner (MSS),多光谱光-机扫描仪,思考： 6bit是多少灰度级？,Multispectral Scanner (MSS),MSS波段设置和波长范围,Thematic Mapper (TM),第二代多光谱光-机扫描仪,Thematic Mapper (TM),Enhanced Thematic Mapper Plus ( ETM + ),多光谱扫描辐射计，相对于TM的改进： 增加了分辨率为 15 m 的全色波段 ( PAN
19、) ; 热红外波段的探测器阵列从过去的 4 个增加到 8 个, 对应地面的分辨率从 120 m 提高到 60 m; ETM+数据绝对辐射精度为 5% , 波段间配准精度为 0 3 个像元。,Operational Land Imager ( OLI ),多光谱、中等分辨率的推扫式传感器； 新一 代Landsat系列卫星Landsat- 8 / LDCM的核心传感器 ；OLI与ETM+有着相似的光谱波段, 只是 OLI 对波段进行了重新调整。,Operational Land Imager ( OLI ),Operational Land Imager ( OLI ),Thermal Infra
20、red Sensor ( TIRS),推扫式传感器 TIRS 有 10.3 11.3 m 和 11.5 - 12. 5 m 两个探测波段;空间分辨率为 100m;辐射分辨率12bit。,（三）卫星的数据参数,分段管理/分景管理 例如， MSS、 TM 数据均是以景为单元构成 的, 一景约相当于地面 185 km170 km 的面积。,全球参考系,Landsat卫星采用的全球参考系为WRS(world wide reference system)，是国际上非常具有代表意义的全球参考系之一。 WRS是依据卫星地面轨迹的重复特性，结合星下点成像特性而形成的固定地面参考网格。其WRS参考系网格与Lan
21、dsat卫星数据的成像区域紧密的契合，WRS网格的二维坐标采用PATH和ROW进行标识。,全球参考系,目前，WRS有两个系统，分别为WRS1（1983年之前的参考系，Landsat1-3号卫星采用此参考系）和WRS2（1983年之后的参考系，Landsat4，5，7号卫星采用此参考系）。,全球参考系,中国区域范围内Landsat WRS参考系的条带号，行编号与行政区划，经纬度存在何种对照关系呢？,WRS-1 Path/Row与行政区划、经纬度对照图,WRS-2 Path/Row与行政区划、经纬度对照图,二、 SPOT系列卫星,SPOT (Satellite Pour lObservation
22、de la Terre, French for “Earth observation satellite”) is a high-resolution, optical imaging system operating from space. This programme is part of CNESs Earth observation strategy. Since 1986, the SPOT family of satellites has been viewing our planet and providing remarkably high-quality images. -引
23、自http:/es.fr/web/CNES-en/1415-spot.phpSPOT卫星是法国空间研究中心（CNES）研制的一种地球观测卫星系统。瑞典、比利时、欧盟、意大利等参与，计划发射5颗，实际已经发了6颗。,SPOT系列卫星简况,Spot-7 2014-6-30 发射成功,巴库阿塞拜疆首都也是最大的城市 Bakou - Capital and largest city of Azerbaijan as seen in the SPOT 7 Image,斐济群岛 Fiji Islands as seen from SPOT 7,圣地麦加 The Holy Mecca captured by
24、 SPOT 7,留尼汪岛位于印度洋中的法属岛屿 Runion - a French Island in Indian Ocean captured by SPOT 7,美丽的悉尼城 Sydney the beautiful city as seen from the SPOT 7 image,（一）卫星轨道特征,轨道类型：准圆形、 近极地、 太阳同步准回归轨道； 轨道高度：832KM的中等高度（SPOT- 6 的高度为 695 km ）； 轨道倾角： 98. 2 - 98. 8 ； 回归周期：垂直观测时26天，倾斜观测时4-5天。,( 二) 卫星的传感器,HRV(high- resolutio
25、n visible and middle infrared high resolution ) (spot123) DORIS (spot2) POAM-II (spot3) HRVIR( visible and infrared high resolution) (spot45) HRG(highresolution geometric)(spot5) HRS( high resolution stereoscopic)(spot5),( 二) 卫星的传感器,注：VGT-宽视域植被探测仪Vegetation；HRS-高分辨率立体 成像装置。,( 二) 卫星的传感器,（三）卫星的观测模式,SP
26、OT卫星的观测模式示意图,（三）卫星的观测模式,SPOT卫星的垂直观测示意图,（三）卫星的观测模式,SPOT卫星的重复观测过程,（三）卫星的观测模式,SPOT卫星多种观测模式综合示意图,（四）数据应用,空间分辨率-地图制图； 立体观测和高程测量-1:5 万的地形图和土地利用图等；多波段融合, 制作高分辨率卫星像片-代替航空像片。,三、CBERS系列卫星,CBERS ( China- Brazil earth resources satellite, CBERS) 系列卫星, 是由中国和巴西两国共同投资和联合研制的我国第一代传输型地球资源卫星。,三、CBERS系列卫星,主要参数： 轨道高度：77
27、8 km； 轨道倾角： 98. 5 ； 轨道类型：太阳同步轨道； 回归周期：26 天。,三、CBERS系列卫星,主要传感器： 高 分 辨 率 CCD 相 机 ( high resolution CCD camera, HRCC) 红外多光谱扫描仪 ( infrared multispectral scanner, IRMSS) 宽视成像仪 ( wide- field imager, WFI) 高分辨率全色相机 ( high resolution panchromatic camera, HRC),高分一号,资源三号,资源一号02C,HJ-1A1B,CBERS-02B,CBERS-0102,CB
28、ERS-01、02,CBERS-02B,02B星有效载荷及性能指标,资源一号02C卫星,ZY-1 02C,资源三号卫星,高分一号,GF-1卫星轨道和姿态控制参数,GF-1卫星有效载荷技术指标,HJ-1-A、B卫星,HJ-1-A、B卫星主要载荷参数,HJ-1-A、B卫星,HJ-1-A、B卫星轨道参数,CBERS-02B的应用,植被指数产品,去相关拉伸产品,地表反射率产品,海洋油污染监测产品,地表温度产品,土地覆盖与土地变化产品,冰雪覆盖监测产品,四、 高分辨率陆地卫星,IKONOSQuickBird/ WorldViewOrbView/ GeoEye 等,几种高分辨率卫星的技术参数,第四节 海洋
29、卫星,2014-10-13,卫星海洋探测的发展阶段,卫星海洋探测的发展大致可分为三个阶段： 第一阶段探索试验（19701978年），这一阶段主要利用气象卫星、陆地卫星探测海洋； 第二阶段试验研究阶段（19781985年）,该阶段美国发射1颗海洋卫星（SeaSat-A）和1颗雨云卫星（NUMBUS-7）,该星上载海岸带水色扫描仪（CZCS）。这两颗皆属于实验研究性质； 第三阶段应用研究阶段（1985），在这一阶段世界上发射了多颗海洋卫星。如海洋地形卫星Geosat、Geo-1、Topex/Poseidon,海洋动力环境卫星ERS-1 & ERS-2、Radarsat,海洋水色卫星（SeaStar
30、 ROCSAT、KOMPSAT）。除此以外、还在别的卫星上搭载海洋探测器。,卫星海洋探测的历史早于海洋卫星的历史！,一、 海洋卫星的特点,海洋卫星是海洋环境监测的重要手段, 和陆地卫星、 气象卫星相比, 具有以下特点。 (1 ) 具备大面积、 连续、 同步或准同步探测的能力。 (2 ) 可见光传感器要求波段多而窄, 灵敏度和信噪比高 ( 高出陆地卫星一个数量级) 。 (3 ) 为与海洋环境要素变化周期相匹配, 海洋卫星的地面覆盖周期要求 2 3 天, 空间分辨率为 250 1000 m。 (4 ) 由于水体的辐射强度微弱, 而要使辐射强度均匀且具有可对比性, 则要求水色卫星的降交点地方时选择在
31、正午前后。 (5 ) 某些海洋要素的测量, 如海面粗糙的测量、 海面风场的测量, 除海洋卫星探测技术外, 尚无其他办法。,思考：什么是信噪比？什么是数量级？,补充1：,数量级：是指数量的尺度或大小的级别，每个级别之间保持固定的比例。通常采用的比例有10，2，1000，1024，e。信噪比：是有效信号（S）和噪声信号（N）的比值S/N。,二、 海洋卫星的类型,海洋卫星按用途可分为海洋水色卫星、 海洋动力环境卫星和海洋综合探测卫星。,（一）海洋水色卫星,水色卫星是专门为了进行海洋遥感观测而发射的卫星，是水色遥感器的搭载平台。根据水色遥感器的区别具有不同的辐射接受波段，但是总是集中在可见光到近红外波
32、段注。 美国， 1997 ，SeaStar ，载有SeaWiFS 即“ 宽视场水色扫描仪 中国，2002，海洋一号 A 中国，2007 ，海洋一号 B，载有COCTS即海洋水色扫描仪,注：程声通 水色遥感理论模型探讨 ：清华大学学报 ，2002年,A false color SeaWiFS image shows a high concentration of phytoplankton chlorophyll in the Brazil Current Confluence region east of Argentina. Warm colors indicate high chlorop
33、hyll levels, and cooler colors indicate lower chlorophyll.,（一）海洋水色卫星,水色遥感技术是利用传感器接受到水面发射的辐射光谱，并且进行相关的数据处理，从而获得水体的一些基本信息的技术。 水色遥感器接收到的光谱信号主要来自于大气散射、海面漫反射和海面的水体辐射。,思考：哪些是干扰因素？,（二）海洋动力环境卫星,海洋动力环境卫星是一种以获取海洋基本动力要素 ( 包括海面风场、 大地水准面、 海洋重力场、 极地海冰的面积、 边界线、 海况、 风速、 海面温度和水汽等) 为主要目的的海洋卫星。 美国， 1985， GEOSAT 系列卫星 欧
34、洲空间局， 1991， ERS- 1 卫星 中国， 2011 ， 海洋二号,（三）海洋综合探测卫星方面,美国&法国，1992，TOPEX / Poseidon 卫星 美国&法国，2001，Jason-1卫星 美国&法国，2008，Jason-2卫星,TOPEX/Poseidon made precise measurements of the ocean surface from 1992 to 2006.,（三）海洋综合探测卫星方面,三、 主要的海洋卫星,(一) Radarsat 系列卫星 (二) ERS 系列卫星 (三) 中国海洋系列卫星,(一) Radarsat 系列卫星,The RAD
35、ARSAT constellation is a pair of Canadian Remote Sensing satellites. The constellation consists of: RADARSAT-1, launched 1995 RADARSAT-2, launched 2007RADARSAT Constellation Mission (RCM) ，a 2018 space launch mission,补充2：,SAR，Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达。是一种先进的主动式微波对地观测设备 具有全天候、全天时工作的特点对地面植被有一定穿透
36、能力，能获得类似光学照片的目标图像,RADARSAT 1000m resolution map of Canada,2007年12月19日绵竹城区震前RADARSAT-1图,2008年5月14日绵竹城区震后RADARSAT-1图,2007年12月19日城邡城区震前RADARSAT-1图,2008年5月14日城邡城區震后RADARSAT-1图,河南郑州环境一号C星SAR遥感影像图,河南舞阳环境一号C星SAR遥感影像图,山西原平环境一号C星SAR遥感影像图,武汉梁子湖环境一号C星SAR遥感影像图,山西晋中环境一号C星SAR遥感影像图,武汉地区环境一号C星SAR遥感影像图,( 二) ERS 系列卫星
37、,ESAs two European Remote Sensing (ERS) satellites, ERS-1 and -2, were launched into the same orbit in 1991 and 1995 respectively. Their payloads included a synthetic aperture imaging radar, radar altimeter and instruments to measure ocean surface temperature and wind fields. ERS-1 ERS-2 ENVISAT,An
38、artists impression of Envisat, the Earth observation satellite launched on March 2002. The European Space Agency has said it had lost contact with Envisat, the biggest Earth-monitoring satellite in history.,( 三) 中国海洋系列卫星,我国的海洋卫星发展是如何规划的？,我国的海洋卫星发展规划,按海洋水色环境卫星、海洋动力环境卫星、海洋雷达卫星三个系列发展我国的海洋卫星，使三个系列卫星达到业务
39、化、长寿命、不间断稳定运行； 建立海上辐射校正与真实性检验场； 建立极地遥感接收系统； 健全与完善北京、三亚、牡丹江、杭州地面接收站； 逐步实现以自主海洋卫星为主导的海洋立体观测系统。 建成天地协调、布局合理、功能完善、产品丰富、信息共享、服务高效的覆盖我国近海、兼顾全 球的国家海洋卫星地面应用系统，实现产品多样化、数据标准化、应用定量化、运行业务化，满足海洋监视监测现代化、科学化、信息化、全球化的要求。为实施海 洋开发战略与发展海洋产业提供强有力的技术支撑。提高海洋环境预报和海洋灾害预警的准确性和时效性，有效实施海洋环境与资源监测，为维护海洋权益、防灾减 灾、国民经济建设和国防建设提供服务。
40、,( 三) 中国海洋系列卫星,中国的海洋卫星按海洋水色环境卫星 ( 海洋一号, HY- 1 ) 、 海洋动力环境卫星 ( 海洋 二号, HY- 2 ) 、 海洋雷达卫星 ( 海洋三号, HY- 3 ) 三个系列逐步发展的。,海洋卫星规划,海洋水色环境（海洋一号，HY-1）卫星系列用于获取我国近海和全球海洋水色水温及海岸带动态变化信息，遥感载荷为海洋水色扫描仪和海岸带成像仪。,海洋一号B卫星第一轨遥感影像图,HY-1A卫星CCD成像仪第一轨图像,海洋卫星规划,海洋动力环境（海洋二号，HY-2）卫星系列用于全天时、全天候获取我国近海和全球范围的海面风场、海面高度、有效波高与海面温度等海洋动力环境信
41、息，遥感载荷包括微波散射计、雷达高度计和微波辐射计等。,海洋卫星规划,海洋雷达（海洋三号，HY-3）卫星系列用于全天时、全天候监视海岛、海岸带、海上目标，并获取海洋浪场、风暴潮漫滩、内波、海冰和溢油等信息，遥感载荷为多极化多模式合成孔径雷达。,海洋卫星数据的应用,2013年，基于我国海洋卫星数据，并结合其他国外卫星数据，在海温、水色、海冰、绿潮、赤潮、溢油、风暴潮、海洋渔业等方面开展了业务化应用，海洋卫星数据的应用得到进一步地推广，在我国海洋防灾减灾、海洋环境保护和海洋资源开发等领域中发挥了重要作用。,应用一 海表温度监测,2013年2月、5月、8月、11月中国海及邻近海域HY-1B和HY-2
42、A卫星融合的平均海面温度产品,应用二 海洋水色监测,2013年我国海域叶绿素浓度季度平均分布,应用三 海冰灾害监测,2013年2月8日HY-1B卫星遥感影像海冰图,应用四 绿潮灾害监测,2013年6月29日HY-1B/COCTS影像及绿潮灾害监测专题图,应用五 赤潮灾害监测,2013年7月东海赤潮遥感监测分布图,应用六 海上溢油监测,2013年11月23日（左）、25日（右）胶州湾SAR影像及海上溢油监测,应用七 海上风暴监测,2013年7月9日HY-2A卫星微波散射计全球海面风场,2013年7月9日HY-2A卫星 观测到的苏力台风,2013年11月6日HY-2A卫星 观测到的海燕台风,应用八
43、 海上油气平台监测,南海油气平台遥感监测影像专题图,应用九 渔场渔情信息服务,2013年6月14日东南太平洋海表温度、叶绿素a浓度及智利竹鱼渔场预报,2013年9月13日北太平洋海域海表温度、叶绿素a浓度及鱿鱼渔场预报,应用十 海洋环境预报,1）海温预报,2）海冰预报,应用十 海洋环境预报,3）海浪预报,全球海浪48小时同化预报,应用十一 区域海洋卫星应用,HY-2A卫星数据综合分析系统,1）福建省“海峡号”海上航行保障,应用十一 区域海洋卫星应用,应用十一 区域海洋卫星应用,2004和2013年秦皇岛北戴河区域海岸带信息提取专题图,2）河北省海洋管理服务,应用十二 海洋科学研究,1）多源海面
44、温度融合,2013年12月3日白天全球全覆盖的多源海面温度融合产品,2013年12月3日夜间全球全覆盖的多源海面温度融合产品,应用十二 海洋科学研究,2）多源海面风场融合,2013年12月12日中国海及邻近海域HY-2A卫星散射计混合风场 （陆地风场为数值模式数据）,应用十二 海洋科学研究,3）多源海面高度融合,HY-2A与Jason-2雷达高度计融合的全球网格化 海面高度异常（SSHA）,4）海平面变化监测研究,应用十二 海洋科学研究,2013年5月中国近海海平面变化（左）以及与2012年同期的比较（右） （单位：cm）,应用十二 海洋科学研究,5）静止卫星悬浮泥沙浓度反演,黄河口附近海域悬
45、浮泥沙浓度逐时变化,未来趋势-集成海洋观测系统,美国集成海洋观测系统计划,一个集成的海洋观测系统，能够使美国国家海洋与大气管理局（NOAA）及其合作者，为国家提供服务，进而改善生态系统和气候系统；能够持续利用海洋资源，提高公共健康与安全；减少自然灾害和环境改变的影响；增强海洋商业及运输。,未来趋势-集成海洋观测系统,美国集成海洋观测系统（U.S. IOOS）引领海洋、海岸和五大湖观测能力，连接政府和非政府合作者。最大化地获取数据和信息产品，促进决策，提高国家和社会的经济、环境和社会利益。在过去几年的事件中，包括桑迪飓风事件和深水“地平线”石油钻井平台泄漏事件，已经唤起了美国对海洋信息及时性的价
46、值和重要性的关注。海洋观测委员会（IOOC）建议U.S. IOOS响应和支持国家中的这些事件，以及支持国家海洋经济。,未来趋势-集成海洋观测系统,美国有最大的高频雷达网络提供海洋表面实时信息，在桑迪和艾琳飓风期间，提供了非常有价值的信息。支持对地观测，自主滑翔机和浮标现在常规的配置，提高对地下海洋环境的认识，在一些区域，提供高达90%的观测。,未来趋势-集成海洋观测系统,U.S. IOOS努力协调从全球到区域尺度的海洋模式。 在全球尺度上，全球实时海洋预警系统的海洋模型是NOAA大型国家海洋建模核心能力的构成部分。 在区域尺度上，U.S. IOOS加利福尼亚区域协会联合起来采用一个全州的海洋模式。,
