1. 海洋卫星作用
用于勘测和研究地球自然资源的卫星。它能“看透”地层,发现人们肉眼看不到的地下宝藏、历史古迹、地层结构,能普查农作物、森林、海洋、空气等资源,预报各种严重的自然灾害。
资源卫星利用星上装载的多光谱遥感设备,获取地面物体辐射或反射的多种波段电磁波信息,然后把这些信息发送给地面站。
由于每种物体在不同光谱频段下的反射不一样,地面站接收到卫星信号后,便根据所掌握的各类物质的波谱特性,对这些信息进行处理、判读,从而得到各类资源的特征、分布和状态等详细资料,人们就可以免去四处奔波,实地勘测的辛苦了。
2. 海洋卫星的概念
SAR 基本原理 雷达发展初期,出现的是真实孔径雷达(Real Aperture Radar: RAR),由于成像分辨率与雷达天线的长度成正比,与波长和观测距离成反 比,要想得到较高分辨率的 SAR 图像,需要增加天线的物理尺寸,限制其发 展和应用,后来逐渐被合成孔径雷达 SAR 取代。
SAR 用一个小天线作为单个辐射单元,将此单元沿一直线 不断移动,在不同位置上接收同一地物的回波信号并进行相关解调压缩处 理。一个小天线通过"运动"方式就合成一个等效"大天线",这样可以得到较 高的方位向分辨率,同时方位向分辨率与距离无关,这样 SAR 就可以安装在 卫星平台上而可以获取较高分辨率的 SAR 图像。
3. 海洋卫星作用的图片
雷达卫星是由雷达测高计、雷达散射计和合成孔径雷达组成的。它们和地面上使用的雷达相似,是通过无线电波测定目标位置和有关参数的,因而可不受地域、天气条件的限制,能在各种天气条件下昼夜对地面大范围地区长期探测、监视和侦察,获得时效性强的信息。
雷达测高计主要用于大地测量和海洋观测,可测量卫星对海面的平均高度,从而获得地球基本形状、扁率和重力场分布等参数。雷达散射计是一种用来测量海面或地面散射回波信号功率的雷达,它所测定的散射系数主要决定于被测表面粗糙度。因海风影响海面的粗糙度,故散射计可间接测定风速和估计方向。合成孔径雷达是利用雷达与目标的相对运动,把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合一较大的等效天线孔径的雷达。它的特点是分辨率很高,能全天候工作。雷达卫星可观测海底地貌的起伏和发现潜水艇。
近日,美国气象数据公司宣布,该公司计划发射数十颗雷达卫星,为全球各地的天气预报提供实时的气象观测数据,以提升天气预测和预报能力。
众所周知,如今大家熟悉的气象卫星都是被动探测的可见光和红外遥感卫星,在光学气象卫星已经大显身手的时代,为什么还要专门研制雷达卫星呢?
光学遥感有缺陷
目前在世界各国研制的对地遥感卫星中,光学遥感卫星是主要分支,且气象卫星全都采用光学遥感技术,这种卫星发展到今天,最高分辨率可达到0.1米。
光学卫星拍摄的上海陆家嘴
世界各国部署在天上的这些“眼睛”,让人们可以从太空对地面一览无余。航天遥感具有观测范围广、观测成本低和观测数据多等优势,极大地扩展了人类对地球的了解。但是,光学遥感卫星也有很多显而易见的劣势,所有的光学遥感卫星都是被动工作方式,成像严重受光线条件影响。
以常见的对地遥感成像卫星为例,无论是云、雾、霾、雨、雪等不良气象,还是黑夜环境下,它都心有余而力不足。换句话说,光学遥感卫星即使性能很先进,也容易受到大气尤其是气象条件的影响,无法做到全天候、全时段工作。
面对光学遥感卫星的不足,科研人员早有应对之策。雷达在第二次世界大战前就已经出现,并在二战中得到了快速发展。上世纪50年代,合成孔径雷达技术(SAR)被提出并研制成功。简单地说,它是主动发送雷达波来探测目标,同时通过小孔径天线的不断移动,再叠加处理接收信号的振幅和相位,将这个小孔径天线虚拟为一个很大孔径的天线,从而实现高精度的对地遥感。
合成孔径雷达在航空遥感方面得到了应用,不久后就上天成为航天遥感的新秀。这种雷达卫星具有全天候、全天时的遥感数据获取能力,有效地弥补了光学遥感卫星的不足,并在航天和国防领域得到了广泛应用。
雷达卫星可全天候工作
雷达卫星具有很多光学卫星不具备的优越能力,突出表现在无论云、雾、雨、雪等天气,它都能穿透大气稳定成像,保持全天时和全天候的遥感能力,而且夜间成像同样是拿手好戏,这些优势让它很快成为航天遥感领域的顶梁柱之一。
雷达卫星拍摄的北京南站,分辨率为0.5米
雷达卫星的优势不止于全天候作战,相比光学遥感卫星,雷达卫星的雷达波能穿透土壤和植被,换句话说,就是可以探测地下目标。雷达遥感在不同的波段下,对土壤穿透的深度不一样,通过不同波段的SAR雷达卫星遥感,还可以反演地表土壤特征。
另外,雷达卫星的雷达波波段和光学卫星的可见光或红外相去甚远,可以反映不同层面的遥感信息。同时,雷达图像可以更好地反映出地面的含水量、含盐量,以及地面物体的外形和纹理特征,结合光学遥感的数据,能更好地描述被遥感探测的目标。
此外,SAR雷达成像的分辨率取决于合成孔径大小,卫星成像分辨率和轨道高度无关,而光学遥感的分辨率和轨道高度成反比,高度越大分辨率越低。雷达卫星还有不同波束的工作模式,成像更为灵活,提供了更丰富的分辨能力。
因此,相比可见光和红外波段的传统光学遥感卫星,雷达遥感卫星具有无可替代的优势,在航天遥感中发挥着重要作用。当然,雷达遥感卫星的工作波段长,X波段SAR卫星的分辨率只有0.3米左右,其他常用波段分辨率更低,两种卫星结合使用效果更佳。
雷达遥感卫星在气象领域也开始得到应用。传统气象观测是光学气象卫星和地面气象雷达结合使用。虽然卫星提供了大范围的光学观测能力,但分辨率太低且无法探测内部情况;地面气象雷达的覆盖面积有限,但可以穿透云层对各种天气系统的内部结构进行探测和识别。例如,美国GPM卫星携带了双频降雨雷达,能在观测降雨量的同时,对台风和暴雨进行可靠监测。
雷达卫星前途广阔
虽然雷达卫星已经得到广泛应用,但它的发展方兴未艾,在未来将得到更加广泛的发展和应用。
雷达卫星在技术上也在不断进步,基于雷达波波段极为宽广的特征,SAR雷达技术的重要趋势是充分利用地面物体的电磁特征和雷达波频率的关系,利用不同频率的电磁波对目标进行探测,以便得到更加丰富的信息,这可以形象地称为雷达遥感高光谱技术。
另外,雷达遥感的不同极化方式同样会带来不同的遥感影像,有利于更充分地完成目标探测。如今,SAR雷达技术还发展出干涉技术,各种不同的干涉方式都可以进一步探测地面目标的高程或速度信息,解决传统SAR雷达卫星的不足。同时,SAR雷达技术的波束成像模式也在进一步发展,为用户提供更丰富的遥感目标信息。
光学遥感卫星在向微小卫星、卫星编队和遥感星座方向发展,雷达卫星同样如此。为缩短对特定区域的重访周期,也就是提高时间分辨率,使用多颗雷达卫星星座组网,可以显著提高覆盖密度和缩短重访周期。
此外,多颗卫星编队协同工作,也是雷达卫星发展的重要方向。SAR雷达技术是单颗卫星雷达天线虚拟为大天线,而多颗卫星在轨道上组成特定形状,构成一颗虚拟卫星和虚拟大天线,能以更低的成本提供同等功能和性能,替代大型雷达遥感卫星。
美国气象数据公司的新一代雷达卫星,就是雷达卫星发展的代表。他们计划在2022年下半年发射首颗卫星,随后发射数十颗小型雷达卫星组成的气象卫星星座。
雷达卫星拍摄的美国五角大楼
该公司表示,虽然地面气象雷达为各国提供降雨和云层结构的信息,但覆盖范围限制了它的预报能力,天基雷达卫星重访周期较长,同样限制了它的作用,而该公司的小型雷达气象卫星星座,有望提供1小时重防一次的能力,将为准确预测全世界各地的天气提供准确和及时的气象信息。
4. 海洋系列卫星主要应用领域
一、气象预测
在气象监测领域,因为有风云系列气象卫星、海洋系列卫星昼夜监测,发送卫星云图,所以台风预测越来越准确。尤其是卫星上的红外探测器组件,做成遥感仪器放在卫星上,才能够观测得到各种成像。
二、军事侦察
红外探测具有环境适应性好、隐蔽性好、抗干扰能力强、能在一定程度上识别伪装目标,且设备体积小、重量轻、功耗低等特点,在军事上被广泛应用于红外夜视、红外侦察以及红外制导等方面。
三、机场安检
在交通极为便利的今天,在乘坐地铁、火车、飞机前,进站时都需要过安检,通过安检仪,工作人员可以在不打开包裹的前提下,检查是否携带违禁物品,从而为每位乘客的安全保驾护航。
目前,科学家正致力于将探测器的波段扩充到太赫兹。因为太赫兹波有一定的透射深度,所以在成像方面有重要应用,比如机场安检、国防、地沟油检测等。在太赫兹安检仪前,恐怖分子隐藏的武器显露无遗。
四、医疗检查
在医疗行业,红外探测器随处可见,最常见的无外乎红外热像仪,红外热像仪基于红外辐射原理,以人体为辐射源,采用红外探测器,捕捉对象发出的红外辐射能,将空间物体表面发出的红外辐射以不同色阶的颜色表示,转变为可视性、可定量的伪图,以亮色调表示高温、暗色调表示低温,使红外热图更直观、更易解读,多应用于临床诊断涉及多领域。
五、环境监测
2020年初疫情突然袭来,为了更好防控防治,无论是个人及家庭,或是社区、车站、医院等地方都急需体温计来筛查发热病人,因此测温仪需求量大增。非接触红外测温仪通过测量目标发射的红外辐射强度,计算出物体的表面温度,全程不与物体接触。
六、对地成像
红外探测器规模越大看得越清楚,大规模就是像素多,目前规模最大的是美国做的6400万像素。
5. 海洋 卫星
其中一小部分通过卫星传送,如大海中的船的信号等,毕竟卫星通信能力有限,大部分是通过移动基站(信号塔),信号塔与光纤连接,发短信时信号以无线电波的形式传到信号塔,信号塔经过处理后信号通过光纤传到与目的手机最近的信号塔,然后再无线电波的形式发到目的手机上。
若通过卫星传送,则两次传送过程都是通过无线电波的形式传送的。
6. 海洋卫星作用是什么
有通信卫星、地球资源卫星、”气象卫星、导航卫星、侦察卫星、广播卫星、测地卫星、天文卫星等科学探测卫星 科学探测卫星是用来进行空间物理环境探测的卫星,主要任务是探测空间环境中的中性粒子,高能带电粒子,固体颗粒,低频电磁波和等离子体波,磁场,电场等。 应用卫星 应用卫星是直接为国民经济和军事服务的人造地球卫星,按用途可分为通信,气象,侦察,导航,测地,地球资源和多用途卫星。 通信卫星 通信卫星的分类 通信卫星的种类有很多,按轨道分由静止轨道通信卫星,飞静止轨道通信卫星;按用途分有广播电视直播卫星,跟踪与数据中断卫星海事卫星和军用通信卫星等。 气象卫星 气象卫星可分为太阳同步轨道气象卫星和地球静止轨道气象卫星。太阳同步轨道气象卫星每天对地球表面巡查两遍。可以获得全球气象数据。地球静止轨道气象卫星可以对全球1/3的地区连续进行气象观测,实时将气象资料传回地面。 资源卫星 资源卫星是勘测和研究地球资源的卫星,它能看透地层发现人们肉眼看不到的地下宝藏,历史古迹,地层结构,能普查农作物,森林,海洋,空气等资源。能预报和鉴别农作物的收成,考察和预报各种自然灾害。 返回式遥感卫星 返回式卫星是低轨道卫星,主要是三大用途:
一时对地观测,获取遥感信息;
二是进行微重力实验;三是为载人航作返回的技术储备。 侦察卫星 侦察卫星是用于搜集和截获军事情报的人造地球卫星,卫星侦察的优点,是侦察范围广,速度快,可不受国界限制定期或连续地监视某个地区,对于增强国家的军事实力和综合国力具有重要意义。侦察卫星按照所执行的任务和所采用的侦察手段来加以区别,一般分为照相侦察卫星,电子侦察卫星,还海洋监视卫星和预警卫星。 卫星在国民经济中的应用 利用返回式卫星照片,对面积为6000平方公里的黄河三角洲型动态监测。发现该地区13年来和沙淤积,是黄河口向海内延伸了33.5公里。
7. 海洋卫星的主要特点有哪些
风云一号气象卫星是中国第一颗传输型极轨遥感卫星。其主要任务是获取国内外大气、云、陆地、海洋资料,进行有关数据收集,用于天气预报、气候预测、自然灾害和全球环境监测等。
8. 海洋卫星作用有哪些
遥感,就是从不同的角度、不同的高度探测地面目标的特性,从目标上可以分为陆地资源遥感、海洋遥感和气象遥感,包括地面、海洋、大气等,主要是对地面观测。从高度上讲有航空遥感和卫星遥感,航空遥感的高度一般在3000米到5000米之间,卫星遥感一般从500公里到900公里。
按遥感的物理波段来分的话,又可以分为可见光遥感、红外遥感和微波遥感。 遥感最主要的特点就是覆盖范围宽、频率快、信息量大。比如用人的肉眼来观察事物,一般都是从前后左右四个方向进行,但遥感不一样,它现在已经能从200多个角度观察某一个物体。
用一个形象点的比喻,现在普遍使用的可见光遥感就像一个灵敏度和精度都非常高,而且覆盖范围也很大的照相机。 目前,遥感技术已在高科技领域得到广泛的应用。又如气象卫星在太空中俯瞰空间大气的分布状态,应用可见光遥感、红外遥感等遥感技术获取相关的气象信息,为天气预报和气候预测提供许多可靠的依据。
高分辨率卫星遥感影像:卫星遥感图像资料具有很多优势,例如:遥感图像资料覆盖区域大,一景卫星遥感图像所包含的面积少则几千平方公里,多则上万平方公里;遥感图像资料获取周期短,例如TM、SPOT遥感图像资料分别每16天或26天重复一次,特别SPOT遥感图像目前有三颗卫星在轨道上运行,并且卫星上两套扫描设备可以编程控制以及进行不同倾斜角度的扫描,可以实现每天能获取某个指定地点的遥感图像,故资料现势性好;由于卫星运行的轨道基本不变,能获取同一地区不同时相的遥感图像资料;同时获取卫星遥感图像资料的经费投入相对比航空摄影的投入要小得多。
卫星遥感图像资料的空间分辨率从最初的80m,已提高到30m、20m、10m甚至2m,在不久的将来,可以获取优于1m的空间分辨率的高分辨率的卫星遥感图像,每隔3~5天为人类提供反映地表动态变化的详实数据。
卫星遥感图像资料被广泛应用于城市规划、地图制作、资源调查、土地利用、环境保护等等方面。由于卫星遥感图像资料本身的特点,其信息覆盖面宽广,更适合区域性范围内的综合调查,尤其适合人员难以到达、气候环境恶劣、资料几乎空白的地区。
例如:河口泥沙沉积规律研究、农作物病虫灾害与植被生长态势分析、区域范围内农作物产量估计。 海量数据的存储: 数字地球的数据不仅要有全球中小比例尺的空间数据,还要有区域大比例尺的空间数据;不仅包括地球的多光谱、多时相、高分辨率的航天遥感影像、航空影像,不同内容的专题地图,还要以文本形式表现的国民经济和社会信息,据有关专家初步估计,数字地球将需要存储1015 字节的信息。
9. 海洋卫星是干什么的
2018年10月29日8时43分,中法海洋卫星在酒泉卫星发射中心用长征二号丙运载火箭成功发射。
中法海洋卫星是两国合作研制的首颗卫星,中方负责提供卫星平台、海风观测载荷以及发射测控,法方负责提供海浪观测载荷,卫星数据双方共享。
中法海洋卫星首次实现海风和海浪同步观测。该星装载了中方研制的微波散射计和法方研制的海洋波谱仪,将在距地520公里的轨道上24小时不间断工作,实现在全球范围内对海洋表面风浪的大面积、高精度同步观测,并通过进行与海洋、大气有关的科学试验和科学应用的研究,进一步科学认知海洋动力环境的变化规律,提高对巨浪、海洋热带风暴、风暴潮等灾害性海况预报的精度与时效。除此之外,中法海洋卫星还能观测陆地表面,获取土壤水分、粗糙度和极地冰盖相关数据,为全球气候变化研究提供基础信息。
10. 海洋卫星的作用
商业卫星的作用是通过探测物体辐射或反射的电磁波强度及其在空间和时间上的分布以获得大气、陆地和海洋等各层面的信息,在军事、国土资源、林业、农业、渔业、矿产、防震减灾和地理信息等多行业、多领域具有重要的应用价值。
11. 海洋卫星有什么用
1975年11月26日,中国首次发射返回式遥感卫星,到1992年已发射13颗。
这种卫星和地球资源卫星的性质是一致的,只是它工作寿命短,只有5~15天,但是可以回收。它是小椭圆近地轨道,近地点175~210千米,远地点320~400千米,倾角为57°~70°,周期90分钟。卫星观测覆盖区域在南北纬70°之间,覆盖面积约2000万平方千米,约为中国的两个版图之广。卫星直径2.2米,高3.14米,圆锥体,重1800~2100千克。星载可见光照相机等遥感仪器,能获得大量对地观测照片,具有分辨力高、畸变小、比例尺适中等优点。可广泛应用于科学研究和工农业生产领域,包括国土普查、石油勘探、铁路选线、海洋海岸测绘、地图测绘、目标点定位、地质调查、电站选址、地震预报、草原及林区普查、历史文物考古等多个领域。1992年8月9日下午4时,中国发射了一颗工作寿命已延长到15天的返回式遥感卫星。