什么是遥感卫星?

[拼音]：yaogan weixing

[外文]：remote sensing satellite

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。通常，遥感卫星可在轨道上运行数年。卫星轨道可根据需要来确定。遥感卫星能在规定的时间内覆盖整个地球或指定的任何区域，当沿地球同步轨道运行时，它能连续地对地球表面某指定地域进行遥感。所有的遥感卫星都需要有遥感卫星地面站，卫星获得的图像数据通过无线电波传输到地面站，地面站发出指令以控制卫星运行和工作。遥感卫星主要有气象卫星、“陆地卫星”和“海洋卫星”三种类型。

以搜集气象数据为主要任务的遥感卫星，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。气象卫星按轨道特点可分为太阳同步卫星和地球静止卫星两类。

（1）太阳同步卫星绕地球南北极附近和跨越赤道上空运行，美国的“泰罗斯”号(TIROS)、“诺阿”号(NOAA)和“雨云”号(Nimbus)卫星都属于太阳同步气象卫星。

（2）地球静止卫星在赤道上空相对于地球处于静止状态。80年代美国发射的三颗“地球静止实用环境卫星”(GOES)（分别处于地球西经 75°、135°和东经75°的赤道上空），欧洲航天局发射的“气象卫星”(METEOSAT)（位于 0°经度的赤道上空）和日本发射的“地球静止气象卫星”(GMS)（位于东经140°的赤道上空）都属于地球静止卫星，它们构成全球性的气象监测网。

有的国家从60年代就开始进行气象卫星试验，这类卫星逐步形成运行性系统。美国早在60年代先后发射的TIROS 系列卫星和“艾萨”（ESSA）系列卫星中有两颗卫星能分别提供每天的直播和记录回放的全球电视图像。70年代前期发射的“艾托斯”（ITOS）和“诺阿”号卫星是第二代气象卫星，它们载有直播和记录回放电视摄像机和辐射计，能提供每昼夜相隔12小时的图像，并从ITOS-D开始增设了甚高分辨力辐射计、中分辨力辐射计和太阳质子监测器。1978年开始发射的TIROS－N和NOAA卫星是第三代气象卫星，它们载有先进的甚高分辨力辐射计、高分辨力红外辐射探测器、同温层探测器、微波探测器、数据采集系统和监测质子、电子和刅粒子的太阳环境监测器等仪器。美国于60和70年代发射的“雨云”号卫星装有多波段微波扫描辐射计、同温层和散逸层探测器、紫外和臭氧检测器、地表辐射计量仪、海岸带彩色扫描仪和其他大气探测仪器，以便进行大气层的日常监测和进一步发展对行星大气和地球环境观测的先进技术。1966年以来发射的一系列“国防气象卫星”(DMSP)可提供实时的军用气象数据。1974年以来发射的GOES卫星主要装有可见光和红外旋转扫描辐射计，在可见光波段可提供二维云图，在红外波段既能测出地表和云层顶部的温度场，又能获得大气温度和水汽分布的三维结构。苏联于60年代开始发射的“宇宙” （Космос）和“流星”(Метеор)系列太阳同步气象卫星，装有中分辨力辐射计和广角照相机，为苏联和东欧各国提供气象数据。

以搜集地球资源和环境信息为主要任务的遥感卫星。60年代，美国从“水星”号和“双子星座”号载人轨道飞船上拍摄了地面照片，发现其中具有丰富的地球资源和环境信息后就开始发展“地球资源卫星计划”，1972年发射了第一颗“地球资源技术卫星”(ERTS)，后改名为“陆地卫星”1号(LANDSAT-1)。70年代中后期和80年代前期，又相继发射“陆地卫星”2、3、4、5号。“陆地卫星”能提供周期性相对廉价的遥感数据，因而得到广泛应用。“陆地卫星”的遥感数据已广泛用于土地森林和水资源调查、农作物估产、矿产和石油勘探、海岸勘察、地质与测绘、自然灾害监视、农业区划、重大工程建设的前期工作以及对环境的动态监测等。到1984年，中国等许多国家都已经或正在建立陆地卫星地面站，这些地面站几乎覆盖了全部陆地面积。

“陆地卫星”是绕地球南北极附近运行的太阳同步卫星，具有接近圆形的轨道，在上午9时30分左右从913公里（“陆地卫星”1、2、3号）或804公里（陆地卫星“4、5”号）的高空跨越赤道。“陆地卫星”1、2、3号每隔18天覆盖地球一遍；“陆地卫星”4、5号每隔16天覆盖地球一遍，相邻条带相隔的日期为7～9天。卫星装载的多光谱扫描仪(MSS)、返束视像管摄像机(RBV)和专题制图仪(TM)等遥感器从北向南每次可扫描 185公里宽的地面条带。用两个 RBV相配合来拍摄地面的全色图像，其分辨率比用MSS提高一倍。TM的图像数据量为MSS的11倍，由于包含红外波段，并且几何精度和辐射精度都比MSS的高，因此TM的信息和图像质量都比MSS的好得多。装有宽带磁带录像机的“陆地卫星”，根据航天中心的指令可录取世界上任何地方的MSS和RBV图像数据，当卫星运行到地面接收站上空时便回放收取。卫星还装载数据采集系统，以收集遥测数据并把它转发给数据处理中心。卫星也可以不装载录像机，在地面接收站接收范围以外收集到的遥感图像数据，将通过跟踪和数据中继卫星系统(TDRSS)传输到地面接收处理站进行处理。

以搜集海洋资源及其环境信息为主要任务的遥感卫星。海洋占地球面积的三分之二以上，蕴藏着丰富的资源并对气象有重大的影响。因此，通过卫星遥感研究海洋具有重要意义。美国于1978年发射的“海洋卫星”A号（SEASAT-A）装有高度计、L波段侧视雷达、散射计、微波辐射计和可见光与红外辐射计等遥感器，接收和记录了相当数量的遥感数据，特别是侧视雷达图像数据。卫星上的合成孔径侧视雷达能昼夜工作。雷达波穿透云层和浓密的植被获取地表图像。它能鉴别冰雪和水，在研究海洋浮冰和陆地积雪、地质构造、洪水泛滥淹没等方面都有很大的作用。