卫星参数表(力量素养)

卫星参数表就像产品手册。你一眼就能知道卫星的大致性能和用途。通常，卫星参数表分为两列。据说没看过【5分钟喵校】的人都是这样看过去的。

○轨道参数○

平时走过的这个专栏，不知道有什么用。

○有效载荷参数○○

本专栏通常关注空之间的分辨率，好了，差不多结束了。甚至有些标题听不懂，还有很多人在喊，在说。

然后告诉喵喵5秒钟就完成了。注意！接下来的5分钟喵喵不仅会让你看懂，还会让你看懂！让你从这两张表中找到一颗让人看起来性冷淡的星空！！

以高芬一号为例

轨道参数当然可以理解为卫星是如何绕地球旋转的，但是如何绕轨道，只要我们理解太阳同步轨道的概念，就可以得到轨道类型、轨道高度和轨道倾角这三个参数。

下面我们来看看GF1的轨迹图。

你能从这张照片中合成3d太阳同步轨道吗？

太阳同步轨道

卫星轨道平面与太阳方位一致，每天自转1周，轨道倾角大于90°(< 100°)，经过两极附近，又称近极太阳同步卫星轨道，高度500-1000公里。

太阳的同步轨道类似于下图所示的极地轨道。太阳同步轨道每次都在同一时间空飞越局部区域，即太阳从同一角度照射到该区域，因此每次拍摄的照片都是在相同的光照下拍摄的，通过对比可以获得更多的信息，这对摄影侦察卫星、气象卫星和源卫星都非常有利。卫星在同一个方向、同一个纬度上运行时，总是一样的。地球观测卫星通常定期监测太阳同步轨道上的地球。

图中另一颗地球静止卫星的轨道是另一个常见的卫星轨道——地球同步轨道。地球静止卫星将总是位于赤道上的某个地方空，它相对于地球表面是静止的。因此，这个轨道也被称为地球静止轨道，高度为3.6万公里。最近大火最好的遥感卫星高芬4号就在这个轨道上(请参考为什么高芬4号获得遥感卫星最高成就奖(附GF4初始图))。它的覆盖范围非常广，全球覆盖可以通过使用分布在地球赤道的三颗这样的卫星来实现。气象卫星和通信卫星通常在地球静止轨道的固定点监测地球。

太阳的同步轨道属于低轨道，自然空分辨率更高，越近看越清晰。地球静止轨道属于高轨道，站得高，看得远，自然覆盖面更广。两种轨道可以相辅相成，达到最佳的监测效果，所以很多卫星星座都采用这种组合方式，比如风云卫星，比如高分系列，以获得更高的时间空分辨率。

回归周期

人造地球卫星的轨道，其中低点的轨道周期性重叠。下星点是指人造地球卫星在地面上的投影点(或卫星与地球中心和地面的交点)，用地理经纬度表示。卫星在子星点拍照时，图像的几何失真最小。重叠现象的时期称为消退期。

回归轨道和回归周期的概念实际上可以与上述太阳同步轨道串联起来说。比如在太阳同步轨道运行的高分一号卫星，按照预设轨道运行41天后，会再次重复之前的轨道，依次返回各个地方空。这样的轨道称为太阳同步回归轨道。现在问题来了。高分一号的回归期为41天。卫星绕地球运行的速度会很慢吗？

牛顿，苹果物理专家，你一定很熟悉。他早就提出物体必须达到第一宇宙速度才能绕地球做圆周运动。我们的中学老师教我们的，但我猜你一定忘了。

因此，让我们从结果中推导出来。下图为2016年1月18日高分一号中国覆盖图。点击这里查看今天的报道。

看两个场景，注意经纬度和成像时间。

两幅图像的纬度是相同的，可以近似认为卫星刚刚绕地球运行了97分钟。

这样就可以算出，高分一号卫星每天将绕地球运行15圈。

你可能会有疑问。这颗卫星每天绕地球运行15圈，但回归周期需要41天。是不是41天后同一个地方又可以拍照了？不，不是的。很容易与回归周期的概念混淆。

返回周期

再入周期是指利用卫星侧滑快速拍摄同一地点所需的最短时间。回归期是指X天内卫星拍摄一个地方后会再次回到该地空的时间。

“高芬一号”16m多光谱相机的返回周期为2天，这意味着卫星飞至北京某点空时拍摄的16m影像最早可在2天内重新覆盖，但卫星飞回到这个位置需要41天，这得益于卫星的偏航能力。

侧摆能力

侧摆成像技术使星载设备能够在垂直于子星点轨迹的方向上观测侧摆，增加了在非子星点观测地面目标的可能性。侧滑角越大，响应时间越短，侧滑能力越强。

为了扩大地球的观测范围，通过提前注入合理的偏航指令来设置偏航角，可以延长观测时间，增加卫星在目标可见周期内的覆盖率，从而提高卫星对地球的观测效率。下图为高芬一号道口4天无侧滑覆盖图。由此可以推断，如果加上侧滑，4天覆盖全国一次理论上是可行的。

下降节点本地时间

当Tai 空飞行器的轨道倾角大于0时，轨道的轨迹与地球赤道相交产生两个交点，从北向南飞越赤道的飞行器的交点称为下降节点。当卫星到达下降节点时，本地时间成为下降节点的本地时间。

如前所述，太阳同步轨道总是在同一时间空飞越局部区域，当卫星沿同一方向经过同一纬度时总是相同的。我们再来看看这两张图，验证一下。

纬度是一样的，为什么时间不一样？

注意这里的时间是北京时间，我们上面说的是同一个当地时间。这时候我们再来说说我们中学的常识——相信大家都忘了7788是什么时候的当地时间了，喵，我们在给大家复习一下。中国横跨东五区-东九区，统一使用北京时间，但当是当地时间时，手表应该向西拨回一小时(15)；然后往东拨一个小时，两张图的经度差是24.4，所以虽然两张图在北京时间，也就是卫星绕地球走的时间上有9分钟的差异，但当地时间其实是一样的。

当高分一号卫星到达上图所示位置，即下降节点时，是上午10: 30，也就是说，卫星每次经过赤道时，都是上午10: 30，这样我们就可以根据地理位置大致估算出卫星的过境时间。

就是这样，轨道参数表ko！

接下来，让我们来处理有效载荷参数，其中上面已经提到了再入周期和偏航能力，其他参数将单独分解。

当然，说到这张桌子，有些人看到有效载荷时会头晕，大喊大叫，说个不停。实际上，有效载荷就像卫星的大脑，决定了卫星、通信卫星、导航卫星或遥感卫星的功能。本课提到的卫星参数表是针对遥感卫星的，所以这里的有效载荷是卫星上的遥感器，可以简单理解为相机，这样就容易理解多了。

遥感卫星

卫星上的有效载荷是遥感器的卫星，也称为地球观测卫星。常用的高分系列、资源系列、Landsat系列、spot系列、世界观系列等都是遥感卫星。

遥感卫星是一种常用的遥感平台。当然，遥感平台远不止这些，包括飞机、地面监控车、热气球等等。

遥感器

一种用于远程探测地面物体和环境辐射或反射的电磁波的仪器。

在这里，遥感中一个非常重要的概念——电磁波出现了。在此之前，我抛出一个问题，什么是遥感？我相信，不仅是外行，RSers有时也很难解读。在这节课中，让我们试着从另一个角度来理解遥感。

从远处感知

远离目标

通过间接接触

并对目标的性质进行判断、衡量和分析。

所以很多人说遥感就是遥感。既然摸不到，怎么感知？是的，这取决于电磁波。啊，电磁波也是中学必学的东西，但是我们这些大学毕业的人可能又把它还给老师了，感觉今天的课程就是被中学生压垮的一节课。

你认识他吗？

他的名字叫麦克斯韦。如果你不记得了，想想刚才提到的牛顿玉米。当时，迈克尔发表了《论电与磁》，被称为继牛顿之后最重要的物理学经典，所以你知道，他是一头大牛。遥感对目标的信息采集主要利用目标反射或辐射的电磁波，因此可以说遥感是一种通过电磁波识别物体的技术。

所有物体由于种类和环境条件的不同，都具有反射或辐射不同波长电磁波的特性。也就是说，每个物体都有自己独特的光谱特征，也称为光谱指纹。

不要强压和认同，这只是一个比喻！！还记得以前很流行的新闻吗？

高芬一号的分辨率是2米。怎么才能看清楚波比？依托光谱指纹，各种常见农作物的反射光谱将被遥感专家记录下来，形成如下图所示的“光谱指纹”。

每种植物都有自己独特的“光谱指纹”。之后，在判断地面作物的种类和生长时，可以与“指纹”进行匹配。同样，“光谱指纹”也可以用来寻找罂粟花，帮助警察叔叔抓“坏人”。只要你比对一下“光谱指纹”，罂粟花大军就没什么好隐瞒的了！这些都与电磁波在各个波段的反射率有关，因此遥感器获得的波段和光谱范围非常重要。

以上是遥感常用波段及其应用。将其与下表进行比较。

可以看出，高芬一号的光谱范围对应可见光的红、绿、蓝波段和近红外波段。对于植被来说，在可见光波段，植物看起来都是绿色的。但在近红外波段，植物有很强的反射，这与植物叶片的形状有关。其他功能也有自己的特点。

宽度

每个场景图像的宽度是多个摄像机组合时的组合宽度。

从参数对比下图，观察分别有多少个2m全色/8m多光谱相机和16m多光谱相机，对应的宽度显示是左还是右。

显然，左侧是两台2m全色/8m多光谱相机拍摄的60公里宽的图像，右侧是四台16m多光谱相机拍摄的800公里宽的图像，所以高芬一号的大宽度是这样的，而不是一台相机拍摄的800公里。

空分辨率

遥感图像中可以识别的两个相邻物体之间的最小距离也称为地面分辨率。

这是一张得分很高的图片。当您在arcgis中将图像放大到镶嵌尺寸时。

测量一下，你会发现一个马赛克的宽度是2m。空之间的分辨率越小，空之间的分辨率越大。空，分辨率越大，识别地物形状的能力越好。另外，你会发现，说到空分辨率，往往有全色和多光谱两个概念。如下图所示，哪个图像是全色的，哪个图像是多光谱的？

最容易区分的方法之一，黑白是全色的，彩色是多光谱的。全彩波段，因为是单波段，所以在地图上显示的是灰度图片。全色遥感图像具有空之间的高分辨率，但不能显示地物的颜色。多光谱是指地面物体辐射中多个单波段的吸收。在获得的图像数据中将有多个波段的光谱信息。将RGB颜色赋予不同的波段会得到彩色图像。多波段遥感图像可以获得丰富的地物光谱信息和颜色，但空之间的分辨率较低。我们通常通过图像融合提高多光谱图像空之间的分辨率，保留其多光谱特征。