《遙感衛(wèi)星導(dǎo)論/普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材》根據(jù)“遙感科學(xué)與技術(shù)”對本科專業(yè)的教學(xué)需求,較系統(tǒng)地介紹了遙感衛(wèi)星技術(shù)的基本理論、技術(shù)方法及其應(yīng)用。全書分為五部分,共8章。第一部分(第1章)為緒論,介紹遙感衛(wèi)星的基本概念和基本原理;第二部分(第2~3章)為遙感衛(wèi)星技術(shù)基礎(chǔ),主要介紹遙感衛(wèi)星軌道和系統(tǒng);第三部分(第4~6章)主要介紹三類遙感衛(wèi)星的特點(diǎn)、種類、性能、發(fā)展和應(yīng)用;第四部分(第7章)主要介紹衛(wèi)星遙感原理;第五部分(第8章)為遙感衛(wèi)星應(yīng)用,主要介紹了七個案例。
《遙感衛(wèi)星導(dǎo)論/普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材》可作為普通高校遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息科學(xué)、測繪工程、人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃等專業(yè)本科生教材,也可作為研究生參考書,還可作為相關(guān)專業(yè)教師及相關(guān)科研和產(chǎn)業(yè)部門科技人員的參考資料。
前言
第1章 緒論
1.1 衛(wèi)星簡介
1.1.1 衛(wèi)星定義
1.1.2 衛(wèi)星組成
1.1.3 衛(wèi)星工作原理
1.1.4 衛(wèi)星的特點(diǎn)與作用
1.2 遙感簡介
1.2.1 遙感定義
1.2.2 遙感對象
1.2.3 遙感技術(shù)系統(tǒng)
1.2.4 遙感的學(xué)科體系
1.2.5 遙感監(jiān)測特點(diǎn)
1.3 遙感衛(wèi)星概況
1.3.1 衛(wèi)星發(fā)展階段
1.3.2 在軌衛(wèi)星概況
1.3.3 遙感衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展概況
1.4 遙感衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)概況
1.4.1 遙感衛(wèi)星觀測系統(tǒng)的組成
1.4.2 遙感衛(wèi)星的分類及應(yīng)用
1.4.3 中國遙感衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展
1.5 遙感衛(wèi)星的發(fā)展趨勢
復(fù)習(xí)思考題
第2章 遙感衛(wèi)星軌道
2.1 衛(wèi)星運(yùn)行定律
2.1.1 牛頓萬有引力定律
2.1.2 開普勒三定律
2.2 衛(wèi)星時空坐標(biāo)系統(tǒng)
2.2.1 時間系統(tǒng)
2.2.2 空間系統(tǒng)
2.3 衛(wèi)星軌道參數(shù)
2.4 星下點(diǎn)及覆蓋
2.4.1 衛(wèi)星觀測范圍
2.4.2 衛(wèi)星重訪周期
2.4.3 衛(wèi)星星下點(diǎn)軌跡
2.5 衛(wèi)星軌道
2.5.1 范?艾倫帶
2.5.2 軌道分類
2.5.3 典型衛(wèi)星軌道
2.6 衛(wèi)星星座
2.6.1 衛(wèi)星星座設(shè)計(jì)要求與參數(shù)
2.6.2 衛(wèi)星星座設(shè)計(jì)方法
2.6.3 衛(wèi)星星座設(shè)計(jì)應(yīng)用
復(fù)習(xí)思考題
第3章 遙感衛(wèi)星系統(tǒng)
3.1 有效載荷系統(tǒng)
3.2 支撐系統(tǒng)
3.3 衛(wèi)星發(fā)射與接收系統(tǒng)
3.3.1 衛(wèi)星發(fā)射場
3.3.2 發(fā)射火箭
3.3.3 衛(wèi)星接收站
3.3.4 接收天線
3.4 衛(wèi)星運(yùn)行與管理系統(tǒng)
3.4.1 任務(wù)編排
3.4.2 姿態(tài)監(jiān)控
3.4.3 軌道調(diào)整
3.4.4 衛(wèi)星的回收
復(fù)習(xí)思考題
第4章 陸地資源衛(wèi)星
4.1 陸地資源衛(wèi)星的特點(diǎn)
4.2 陸地資源衛(wèi)星的種類
4.2.1 低分辨率陸地資源衛(wèi)星
4.2.2 中等分辨率陸地資源衛(wèi)星
4.2.3 高分辨率陸地資源衛(wèi)星
4.2.4 甚高分辨率陸地資源衛(wèi)星
4.3 主要陸地衛(wèi)星性能
4.3.1 美國陸地資源衛(wèi)星(Landsat)系列
4.3.2 法國SPOT衛(wèi)星系列
4.3.3 中巴資源衛(wèi)星
4.3.4 環(huán)境衛(wèi)星
4.3.5 高分一號衛(wèi)星
4.3.6 北京一號衛(wèi)星
4.3.7 天繪一號衛(wèi)星
4.4 陸地資源衛(wèi)星的發(fā)展
4.5 陸地資源衛(wèi)星的應(yīng)用
4.5.1 土地利用與土地覆蓋變化
4.5.2 國土資源調(diào)查
4.5.3 城市規(guī)劃
4.5.4 城市擴(kuò)張
4.5.5 農(nóng)業(yè)監(jiān)測與估產(chǎn)
4.5.6 濕地監(jiān)測
4.5.7 森林資源監(jiān)測
4.5.8 草地監(jiān)測
4.5.9 水資源監(jiān)測
4.5.10 重大自然災(zāi)害監(jiān)測
復(fù)習(xí)思考題
第5章 海洋衛(wèi)星
5.1 海洋衛(wèi)星的種類
5.1.1 海洋水色衛(wèi)星
5.1.2 海洋地形衛(wèi)星
5.1.3 海洋動力環(huán)境衛(wèi)星
5.2 海洋衛(wèi)星的特點(diǎn)
5.3 主要海洋遙感衛(wèi)星性能
5.3.1 Seasat衛(wèi)星
5.3.2 SeaStar衛(wèi)星
5.3.3 Jason1衛(wèi)星
5.3.4 ADEOS衛(wèi)星
5.3.5 Radarsat雷達(dá)衛(wèi)星系列
5.3.6 海洋一號A衛(wèi)星
5.3.7 海洋一號B衛(wèi)星
5.3.8 海洋二號衛(wèi)星
5.4 海洋衛(wèi)星的發(fā)展
5.5 海洋衛(wèi)星應(yīng)用
5.5.1 海洋漁業(yè)
5.5.2 海岸帶監(jiān)測
5.5.3 海洋水溫觀測
5.5.4 海洋水色遙感
5.5.5 海洋水質(zhì)監(jiān)測
5.5.6 海洋災(zāi)害監(jiān)測
5.5.7 海冰監(jiān)測
5.5.8 海洋軍事
復(fù)習(xí)思考題
第6章 氣象衛(wèi)星
6.1 氣象衛(wèi)星的特點(diǎn)
6.2 氣象衛(wèi)星的種類
6.2.1 極軌衛(wèi)星和靜止衛(wèi)星
6.2.2 實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星和業(yè)務(wù)衛(wèi)星
6.3 主要?dú)庀笮l(wèi)星性能
6.3.1 極軌衛(wèi)星——NOAA系列衛(wèi)星
6.3.2 極軌衛(wèi)星——EOS衛(wèi)星
6.3.3 中國的極軌衛(wèi)星——風(fēng)云三號
6.3.4 中國的靜止衛(wèi)星——風(fēng)云二號
6.4 氣象衛(wèi)星的發(fā)展
6.5 氣象衛(wèi)星應(yīng)用
6.5.1 天氣預(yù)報
6.5.2 大氣環(huán)境監(jiān)測
6.5.3 災(zāi)害監(jiān)測
復(fù)習(xí)思考題
第7章 衛(wèi)星遙感原理
7.1 衛(wèi)星遙感的物理基礎(chǔ)
7.1.1 電磁波譜
7.1.2 電磁輻射的本質(zhì)
7.1.3 電磁輻射定律
7.1.4 電磁輻射的類型
7.1.5 衛(wèi)星遙感的五個過程
7.1.6 衛(wèi)星遙感的四種分辨率
7.2 衛(wèi)星遙感的傳感器分類與組成
7.2.1 衛(wèi)星遙感傳感器的分類
7.2.2 衛(wèi)星遙感傳感器的組成
7.3 衛(wèi)星遙感的成像原理
7.3.1 攝影成像原理
7.3.2 掃描成像原理
7.4 衛(wèi)星遙感圖像處理
7.4.1 遙感圖像校正
7.4.2 遙感圖像處理
7.5 遙感信息提取
7.5.1 目視解譯信息提取
7.5.2 專題分類信息提取
7.5.3 知識發(fā)現(xiàn)獲取
7.5.4 遙感衛(wèi)星信息定量反演
7.5.5 遙感圖像信息提取實(shí)例
復(fù)習(xí)思考題
第8章 遙感衛(wèi)星應(yīng)用
8.1 大氣降水遙感估算
8.2 地表溫度遙感反演
8.3 植被變化遙感監(jiān)測
8.4 水質(zhì)遙感反演
8.5 海冰遙感監(jiān)測
8.6 土地利用遙感分類
8.7 洪水災(zāi)害遙感監(jiān)測
復(fù)習(xí)思考題
主要參考文獻(xiàn)
附錄
《遙感衛(wèi)星導(dǎo)論/普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材》:
任何一顆衛(wèi)星無論技術(shù)多么先進(jìn)也不可能滿足用戶的所有需求,所以就需要多星組合成星座網(wǎng)絡(luò)的形式來共同發(fā)揮作用。遙感衛(wèi)星技術(shù)的迅猛發(fā)展,將在未來幾十年把人類帶入一個多層、立體、多角度、全方位和全天候的新時代,將由各種高、中、低軌道相結(jié)合,大、中、小衛(wèi)星相協(xié)同,高、中、低分辨率相彌補(bǔ)的方式組成全新的全球遙感衛(wèi)星星座系統(tǒng),能夠準(zhǔn)確有效、快速及時地提供多種空間分辨率、光譜分辨率和時間分辨率的遙感數(shù)據(jù)(安培浚等,2007)。未來的遙感衛(wèi)星系統(tǒng)將采用遙感衛(wèi)星星座網(wǎng)絡(luò),來克服以前大型的、昂貴的衛(wèi)星平臺的缺點(diǎn)以及在平臺上放置眾多傳感器和所產(chǎn)生的各種冗余部件。
所以,未來遙感衛(wèi)星的質(zhì)量將向著更小更輕的方向發(fā)展,將由多顆小衛(wèi)星組成遙感衛(wèi)星星座網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行觀測,以實(shí)時地獲取質(zhì)量更高,范圍更廣,信息量更全的遙感數(shù)據(jù)。
4.遙感衛(wèi)星將向著商業(yè)化、市場化、產(chǎn)業(yè)化的方向發(fā)展
遙感衛(wèi)星商業(yè)化可以把遙感衛(wèi)星真正轉(zhuǎn)換成為一種產(chǎn)業(yè),為其實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)提供必要條件,并可刺激遙感衛(wèi)星技術(shù)的進(jìn)一步創(chuàng)新和廣泛應(yīng)用。遙感技術(shù)的商業(yè)化驅(qū)動力主要是市場需求和商業(yè)利益,一方面隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各行業(yè)用戶已經(jīng)注意到空間信息的重要性,進(jìn)而涌現(xiàn)出大批新用戶和潛在市場;另一方面,遙感圖像進(jìn)入市場將會應(yīng)用于交通、新聞、娛樂、地籍管理、保險業(yè)等眾多新領(lǐng)域,這將會給遙感衛(wèi)星商業(yè)化發(fā)展注入新契機(jī)。基于以上兩點(diǎn),可以預(yù)知,隨著遙感衛(wèi)星商業(yè)化程度的不斷提高,遙感衛(wèi)星技術(shù)的工程實(shí)際應(yīng)用水平也將會大幅度提高,應(yīng)用范圍將越來越廣泛,全球?qū)破疬b感應(yīng)用的又一次高潮。
商業(yè)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)的特點(diǎn)是以應(yīng)用為導(dǎo)向的,強(qiáng)調(diào)采用實(shí)用技術(shù)系統(tǒng)和市場運(yùn)行機(jī)制,注重配套服務(wù)和經(jīng)濟(jì)效益。但是就目前的形勢來看,商業(yè)遙感系統(tǒng)還不可能取代政府資助的遙感衛(wèi)星系統(tǒng),不過隨著遙感衛(wèi)星的運(yùn)作商業(yè)化、市場化不斷提高,將來商業(yè)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)必將會成為一種非常重要的遙感信息補(bǔ)充系統(tǒng)(王曉梅,2004)。
近年來,各類遙感衛(wèi)星公司如雨后春筍般出現(xiàn)在遙感領(lǐng)域,而且其商業(yè)化、企業(yè)化的運(yùn)行模式對提高遙感衛(wèi)星的性能和擴(kuò)大遙感衛(wèi)星的應(yīng)用范圍起到了極大的推進(jìn)作用,并且這種以應(yīng)用為主導(dǎo)的商業(yè)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)可以作為政府資助遙感衛(wèi)星系統(tǒng)極好的補(bǔ)充,比較有名的遙感衛(wèi)星和圖像公司基本都集中在美國,例如美國空間成像公司(SpaceImaging)、美國數(shù)字地球公司(DigitalGlobe)、美國軌道圖像公司(OrbImage)、美國地球之眼公司(Geo-Eye)。此外還有其他國家公司如以色列的衛(wèi)星圖像國際公司,法國斯波特圖像公司(Spot)等。
遙感衛(wèi)星經(jīng)過幾十年的發(fā)展和應(yīng)用,尤其是經(jīng)過近幾年突飛猛進(jìn)的發(fā)展,已經(jīng)為其未來朝著商業(yè)化方向邁進(jìn)奠定了堅(jiān)實(shí)穩(wěn)固的基礎(chǔ)——包括可靠的技術(shù)基礎(chǔ)以及廣闊的應(yīng)用基礎(chǔ)。只要國家在政策方面給予大力支持,使商業(yè)化發(fā)展在經(jīng)營理念的指引下保證正確的方向,加上科技工作人員的勤奮努力使技術(shù)不斷創(chuàng)新,再加上遙感應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)銷商進(jìn)行有效的市場運(yùn)作,以及廣大遙感用戶的熱情支持,那么就能極大地促進(jìn)遙感衛(wèi)星的市場化、商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。相信今后遙感衛(wèi)星商業(yè)化的步伐會加快,能夠早日進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的新時代。
……