实力扫盲!5分钟看懂卫星参数表

才能扫盲!5分钟看懂卫星参数表

遥感集市喵叫兽的5min喵学堂第一课,教你轻松看懂卫星参数表。文段略长,但幽默易懂。底下开头这幽默的一课:

“hello

各位好

接待分开5min喵学堂

兴趣遥感

兴趣你的生存

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选男票选妻子你可以看脸

但选卫星遥感数据你得先看卫星参数表

由于↓↓↓

看脸你确定看得出来?!

卫星参数表就像产物分析书,瞄一看就晓得卫星的约莫功能和用处。通常卫星参数表都分两栏,听说没看过【5min喵学堂】的人都是如此看已往的↓↓

○轨道参数○

这一栏通常瞄瞄就已往了,不晓得有什么用

○好效载荷参数○

这一栏通常眼睛就聚焦在空间区分率,ok,也差不多已往了。有些连标题都看不懂大呼说人话的也不少。

然后报告喵叫兽5秒就看完了。注意!底下5分钟喵不仅要让你看完,并且要你看懂!让你从这两张让人看得性冷淡的表格中发觉一片星空!!

以高分一号为例

轨道参数我们可以了解成卫星是怎样转的,固然是绕着地球转罗,但是怎样绕呢,轨道典范、轨道高度、轨道倾角这三个参数我们只需了解了太阳同步轨道这个看法就能拿下。

先看看底下这张GF1的运转轨迹图

从这张图你能脑补出3d的太阳同步轨道吗

太阳同步轨道

卫星的轨道面和太阳的取向一律,天天转动1°,轨道倾角大于90°(<100°)且在南北极四周经过,又称为近极地太阳同步卫星轨道,高度在500-1000公里之间。

太阳同步轨道相似下图的极轨轨道,太阳同步轨道卫星每次都在同一时间飞越当地上空,也就是太阳都是从同一角度照射该地,因此每次拍摄的照片都是在同一照度下取得的,如此比力可以取得更多信息,这比力相侦察卫星、景象卫星、资源卫星都很有利。卫星以相反朝向颠末同一纬度的场合时总是相反的。地球观察卫星通常都在太阳同步轨道上定期监测地球。

图上别的一条运动卫星地点的轨道是另一种稀有的卫星轨道–地球同步轨道,运动卫星将一直位于赤道某地的上空,干系于地球外表是运动的,以是这条轨道也称为运动轨道,高度3万6千公里,迩来大火的遥感最佳卫星高分四号就是在这条轨道上(可参考高分四号凭什么拿遥感卫星最高成果奖(附GF4首发影像))。它的掩盖范围很广,使用分布在地球赤道上的3颗如此的卫星就可以完成举世掩盖。景象卫星、通讯卫星通常都在运动轨道上定点监测地球。

太阳同步轨道属于低轨道,天然空间区分率更高,离得越近看得越清;运动轨道属于高轨道,站得高看得远,天然掩盖范围更广。两种轨道可以互补到达最佳的监测后果,以是很多卫星星座接纳如此的组合办法,好比风云卫星、好比高分系列,以此取得更高的时空区分率。

回归周期

星下点轨迹周期性显现堆叠征象的人工制造地球卫星轨道。星下点指的是人工制造地球卫星在地表的投影点(或卫星和地心连线与地表的交点),用地域经、纬度表现。当卫星在星下点举行摄像时,影像的几多畸变最小。堆叠征象显现的周期称为回归周期。

回归轨道和回归周期的看法但是可以跟外表说的太阳同步轨道串联着说,好比说在太阳同步轨道上运转的高分一号卫星依照预设定的轨迹运转41天后,就会再次反复之前的轨迹,依次回到各地上空,如此的轨道叫做太阳同步回归轨道。如今成绩来了高分一号的回归周期是41天,那卫星绕地球转的速率会很慢吗?

物理届的苹果达人–牛顿你们一定不生疏吧,他老早就提出物体要到达绕地球飞行作圆周活动必需到达第一宇宙速率,我们中学时期教师就教我们了,不外我猜你们一定忘记了。

以是我们照旧从后果推导一下,下图是2016年1月18日当天的高分一号中国掩盖图,点这里可以看今天的掩盖情况

看看此中两景,注意经纬度和成像时间

两景影像纬度相反,可以近似看作卫星恰好绕地球一圈,时间用了97分钟

如此可以推算出高分一号卫星天天会绕地球转15圈

各位大概就有疑问了,卫星一天就绕地球15圈,回归周期却要41天,是41天后才干重新拍到同一个场合吗?非也非也,这里跟重返周期的看法容易殽杂。

重返周期

重返周期唆使用卫星的侧摆快速拍摄同一地点时所必要的最短时间。回归周期指卫星拍摄某地后,颠末x天将再次回到此地上空拍摄此地的时间。

高分一号16m多光谱相机重返周期是2天,就是说卫星飞到北京上空某一点时拍摄的16m影像最快2天后就能重新掩盖了,但是卫星重新飞回这个地点却要履历41天,这都多亏了卫星的侧摆才能。

侧摆才能

侧摆成像武艺,使得星载装备可在垂直于星下点轨迹的朝向举行侧摆观察,增大了非星下点处地表目标观察的约莫。侧摆的角度越大,呼应时间越短,侧摆才能越强。

为了扩展对地观察范围,经过事后上注公道的侧摆指令举行侧摆角度设置,可以使卫星在目标可见时段内延伸观察时间、增大掩盖率,从而提高卫星对地观察听从。下图是在没有侧摆的情况下4天高分一号过境的掩盖图,自此可推断,假如加上侧摆,4天掩盖举国一遍在实际上是可利用的。

降交点场合时

太空飞行器轨道倾角大于0°时,轨道地迹线与地球赤道相交产生两个交点,飞行器由北向南飞越赤道的交点称为降交点。卫星抵达降交点时当地时间成为降交点场合时。

在前方提到太阳同步轨道卫星每次都在同一时间飞越当地上空,卫星以相反朝向颠末同一纬度的场合时总是相反的。底下我们重新看看这两景影像验证一下

纬度相反,可为什么时间不一样呢?

注意这里的时间是北京时间,外表我们说的是场合时相反。这个时分又要说说我们的中学知识了–场合时,信赖各位忘记得七七八八了,喵给各位重温一下哈,中国超过东五区-东九区,一致使用北京时间,但场合时向西一个时区(15°),手表要拨慢1小时;向东则拨快1小时,这两景影像经度相差24.4°,以是两景影像固然北京时间相差了97分钟,也就是卫星绕地球走了一圈的时间,但是但是场合时是相反的。

当高分一号卫星抵达如上图所示地点即降交点时的场合时是上午10点30分,就是说卫星每次过境赤道都是上午10点30分,如此我们可以依据地域地点约莫估测卫星过境各地的时间。

到此为止,轨道参数表ko!

底下再来占领好效载荷参数,此中重返周期和侧摆才能上文以前说过了,底下把其他参数也各个击破。

固然说到这个表,有人看到好效载荷就晕了,大呼说人话,但是好效载荷普通来说就像卫星的大脑,决定卫星的功效,通讯卫星、导航卫星照旧遥感卫星。本课说的卫星参数表呢针对的是遥感卫星,以是这里的好效载荷就是卫星上的遥感器,可以简便了解为相机,如此就好懂多了吧。

遥感卫星

卫星上搭载的好效载荷是遥感器的卫星,也叫地球观察卫星,常用的高分系列、资源系列、Landsat系列、spot系列、worldview系列等都是遥感卫星。

遥感卫星是一种常用的遥感平台,固然遥感平台远远不仅是这些,还包含飞机、地表监测车、热气球等。

遥感器

用来远距离检测地物和情况所辐射或反射的电磁波的仪器。

说到这里遥感中一个很紧张的看法–电磁波显现了。在这之前我抛出一个成绩,遥感是什么?信赖不止是熟手人,就算是RSers们偶尔分也很难剖析。本课我们试试向来从另一个角度熟悉遥感。

遥感

阔别目标

经过非直接交往

而推断、丈量并分析目标实质的武艺。

以是这多人都说遥感是悠远的感知,既然不克不及交往,怎样感知呢?没错,靠的就是电磁波。电磁波啊,也是中学必学的东西,但我们这些大学毕业的人约莫又还给教师了,以为今天的课程是被中学生碾压的一堂课

你们还认得他吗

他叫麦克斯韦,假如你还没印象,想想刚刚提到的牛顿蜀黍,麦哥事先公布了《论电和磁》,被称为继牛顿之后的一部最紧张的物理学经典 ,以是你晓得了吧,他是一位大牛。遥感对目标举行信息收罗主要就是使用了从目标反射或辐射的电磁波,以是可以说遥感是经过电磁波到达识别物体的武艺。

统统物体,由于其品种及情况条件不同,因此具有反射或辐射不同波长的电磁波的特性。就是说每样物体都有本人共同的光谱特性,也称作光谱指纹。

不要长按识别了,这只是比如!!还记得之前很火的一则讯息吗

高分一号的的区分率是2m,怎样看清罂粟呢?靠得就是光谱指纹,种种稀有作物的反射光谱都市被遥感专家纪录下去,构成如下图所绘制的的“光谱指纹”。

每莳植物都有本人共同而唯一的“光谱指纹”,今后要对地表作物的品种和生长情况做出推断时就可以比力“指纹”配对了。同理“光谱指纹”也可以使用在发觉罂粟上,协助警员叔叔捉“暴徒”不在话下,只需比力“光谱指纹”罂粟雄师就无所遁形!这些都跟电磁波在各个波段的反射率有干系,以是遥感器获取的波段和光谱范围至关紧张。

外表是遥感上常用的波段及该波段的使用,再比对一下下表。

可以看出高分一号的光谱范围对应的是可见光的红绿蓝波段和近红外波段, 对植被来说在可见光波段,植物看上去都是绿色的。但是在近红外波段,植物有比力强的反射,这个反射强度跟植物叶片的外形有关。其他地物也各有各的特点。

幅宽

每景影像的宽度,几台相机组适时则是组合宽度。

从参数上比对下图,察看一下2m全色/8m多光谱相机和16m多光谱相机分散有几台,对应的幅宽展现是右方照旧右方。

很分明,左侧是2台2m全色/8m多光谱相机组合拍摄的幅宽60km的影像,右侧是4台16m多光谱相机组合拍摄的幅宽800km的影像,以是高分一号的大幅宽是如此来的,而不是一台相机就有800km。

空间区分率

遥感影像上可以识别的两个相邻地物的最小距离,也称为地表区分率。

这是一幅高分一号的影像,当你在arcgis里把影像扩大到马赛克轻重时

量一下,你会发觉一格马赛克的宽度是2m。空间区分率数值越小,通常我们说空间区分率越大。空间区分率越大,识别地物外形才能越好。别的你会发觉说到空间区分率常常会有全色和多光谱这两个看法,如下图,哪幅影像是全色哪幅影像是多光谱呢。

一个最笨重的区分办法,好坏的是全色,美丽的是多光谱。全色波段,由于是单波段,以是在图上体现是灰度图片。全色遥感影像寻常空间区分率高,但无法体现地物颜色。多光谱,是指对地物辐射中多个单波段的摄取。取得的影像数据中会有多个波段的光谱信息。对各个不同的波段分散赋予RGB颜色将取得美丽影象。多波段遥感影象可以取得地物的丰厚光谱信息和颜色,但是空间区分率较低。通常我们会经过影像交融既提高多光谱影像空间区分率,又保存其多光谱特性。

完善通关

本期喵学堂到此为止

我们下期再见”

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THE END
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