遥感教程简介-第2部分第15页


The sources of many of the images displayed throughout this Tutorial is the ERTS-1 (renamed Landsat) and subsequent Landsats originally developed by NASA and operated by them and/or several other agencies from 1972 through the present (Landsat-7). The Landsat program is described and the orbital and instrumental parameters for this series of satellites are given. Discussion of Landsat's two prime sensors, the MSS and TM, and examples of images produced from each is deferred to the next 6 pages.


遥感史:陆地卫星(NE:地球资源技术卫星)


到20世纪60年代末,第一颗专门用于多光谱遥感的无人卫星进入了计划阶段。美国航天局精心设计和建造,并于1972年7月23日发射了ERTS-1(地球资源技术卫星)。

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ERTS-1改名为陆地卫星(Landsat),是自1972年以来地球观测卫星系列(迄今为止七颗)中第一颗允许连续覆盖大部分地球表面的卫星。发射日期为:陆地卫星 1 1972年7月23日; 2 1975年1月22日, 3 1978年3月5日; 4 1982年7月16日, 5 ,1984年3月1日(稍后发射的陆地卫星6未能运行);以及 7 1999年4月15日。(截至1999年5月,只有陆地卫星5号和7号可运行,即获取数据;旧的已关闭)。为了有助于可视化这些信息,我们重复了概述第1页上首先显示的插图:

本图描述了陆地卫星1的轨道条件,并在下一段中进行了描述。

前三个陆地卫星的轨道高度为570英里(923公里);第四个和第五个分别为435英里(705公里)。所有陆地卫星的轨道都接近极地(从一条纵向线倾斜9.09°)和太阳同步(在上午9:30到10:00之间每次穿过赤道),每天以下降模式(在白天模式下从北极向南)通过14次(大约103分钟完成一次轨道电路)。在任何一个给定的轨道之后,航天器将占据其下一个向西约1775英里(2875公里)的轨道;第二天,轨道的配置使得轨道15在赤道处向西偏移98英里(159公里)。陆地卫星1-3将在252个这样的轨道后,或18天后,重新占用几乎完全相同的轨道;陆地卫星4和5将在16天的周期内重新占用。在上述轨道条件下,如果角视场为11.58°的话,陆地卫星MSS场景的宽度为185公里(114规约或100海里)。连续的轨道带每185公里被切割一次,以产生一个给定的图像长度。这些相同的帧尺寸适用于陆地卫星主题映射器(TM)图像,稍后讨论。

陆地卫星的轨道被称为“路径”,沿着这些路径的单个图像的位置由一个行系统固定。本文详细介绍了这一全球参考系统。 U.S. Geological Survey web site.

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所有陆地卫星都遵循近极轨道(与赤道倾斜约98°,在两极8°范围内通过),并且与太阳同步,这意味着轨道以与地球围绕太阳旋转相同的角速率围绕地球运行。因此,它每天在当地时间上午9:30至10:00穿过赤道(从北向南)。陆地卫星1-3形成14条完整轨道(每一条连续的轨道位移2875公里 [1785英里] 在西边)每天(美国上空三次),在18天的252次轨道运行后,他们重复先前的地面轨道。陆地卫星4-5,从较低的高度(705公里) [438英里] ,每16天,233次轨道后,再次覆盖同一地面轨道。整个地球的地表(极地地区除外)需要大约11000个场景才能完全成像。

自从第一批陆地卫星问世以来,它们的成功以及它们返回的信息的明显价值促使许多国家建立了直接读出接收站,以便在不依赖于NASA处理中心的情况下近实时获取原始数据。这些观测站由美国宇航局绘制图表,必须同意将数据分发给他们所在地区的用户。以下是当前活动电台的地图:

在美国,陆地卫星1-3的主要接收站是戈达德航天飞行中心。后来,陆地卫星由不同的组织运作,另一个主要接收站在位于南加州苏福尔斯的美国地质调查局的EROS数据中心建立。这些地方的处理包括重新格式化涉及轨道、几何和辐射测量的原始数据。c纠正。多年来,输出数据分布在9磁道计算机兼容磁带(CCT)上,但如今,陆地卫星和地球观测卫星的数据被放置在8毫米、4毫米、DLT、CD-ROM和3个1/2磁盘存储单元上。

前三个陆地卫星使用两个传感器系统:返回光束摄像机(RBV)和多光谱扫描仪(MSS)。RBV由三台类似电视的摄像机组成,这些摄像机使用彩色滤光片在以蓝绿色、黄红色和红色红外为中心的电磁波段中提供多光谱图像。该传感器在ERTS-1早期失效,从未投入常规使用。然而,Landsat-3上的四个摄像头RBV是全色(0.505-0.750微米)版本,以30米(98英尺)的分辨率提供四个相邻图像;每个图像约占整个Landsat MSS场景的四分之一。这个RBV场景显示了佛罗里达州卡纳维拉尔角航天飞机发射的地方。

陆地卫星4号、5号(和6号)除移动卫星系统外,还携带了一种称为专题制图器的新仪器。这是一张陆地卫星4号宇宙飞船的艺术家草图和一张标有组件的图纸,指出了与以前陆地卫星的显著区别:

Landsat7仅安装一个有效载荷,即增强型主题映射器(ETM+)。ETM+不仅包括7个TM波段(热波段 [6] 有60米的分辨率),但也是一个全色波段,能够达到15米的分辨率。这幅艺术家的表演表明,宇宙飞船的总体结构与以前的“鸟”有所不同。

将会议室中的Landsat 7视图与页面顶部的Landsat 1视图进行比较:

截至本文撰写之日(2003年3月),陆地卫星5号和7号仍在运行,并返回数据。


主要作者:Nicholas M.Short,高级电子邮件: nmshort@nationi.net