第二章遥感平台及运行特点
一、名词解释
遥感平台、遥感传感器、卫星轨道参数、升交点赤经、卫星姿态角、与太阳同步轨道、LandSat 、SPOT
1、 遥感平台：遥感中搭载传感器的工具统称为遥感平台。 2、 遥感传感器：遥感中获取遥感数据的关键设备。
3、 卫星轨道参数：确定卫星轨道在空间的具体位置和形状的参数。
主要包括升交点赤经、近地点角距、轨道倾角、卫星轨道长半轴和卫星过近地点时刻。
4、 升交点赤经：卫星轨道的升交点与春分点之间的角距。 5、 卫星姿态角：卫星在空中的姿态与坐标轴之间形成的角度。 6、 与太阳同步轨道：指卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面
内的夹角不随地球绕太阳公转而改变。
7、 LandSat：美国发射的地球资源技术卫星，共发射八颗这系列卫
星。
8、 SPOT：法国空间研究中心研制的主要用于地球资源遥感卫星，
一共发射了五颗。
二、 问答题：
1、 阐述遥感卫星轨道的特点及其作用。
1） 近圆形轨道。轨道趋于圆形的主要目的是使在不同地区获
取的图像比例尺一致，此外近圆形轨道使得卫星的速度也
近于匀速，便于扫描仪用固定扫描频率对地面扫描成像，避免造成扫描行之间不衔接的现象；
2） 近极地轨道。轨道近极地有利于增大卫星对地面总的观测
范围；
3） 与太阳同步轨道。这样轨道有利于卫星在相近的光照条件
下对地面进行观测，也有利于卫星在固定的时间飞临地面接收站上空，并使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度。 4） 可重复轨道。轨道的重复性有利于对地面地物或自然现象
的变化作动态监测。
2、 确定传感器姿态的方法有哪些？简述其原理。
1） 可以用姿态测量仪测定。用于空间的姿态测量仪有红外姿
态测量仪、星相仪、陀螺仪等。红外线测量仪的基本原理是利用地球与太空温差达287K这一特点，以一定的角频率周期地对太空和地球作圆锥扫描，根据热辐射能的相位变化来测定姿态角。
2） 恒星摄影机。恒星摄影机与对地摄影机组装在一起，要求
恒星摄影机至少摄取3到5颗五等以上的恒星，并精确记录卫星运行时刻，再根据恒星星历表、摄影机标称光轴指向数据等结算姿态角。
3） GPS测量方法。将3台GPS接收机装在摄影机组上，同时
接受4颗以上GPS卫星的信号，反算出每台接收机上的三维坐标，进而解算出摄影机的3个姿态角。
3、 从卫星遥感影像获取到处理涉及到多个坐标系，描述这些坐标
系统的定义及其作用。
1) 像平面坐标系。以像主点为原点，航向方向为X轴，垂直于航向方向为Y轴。其作用在于确定像点在像平面中的位置。 2) 像空间坐标。以投影中心为原点，投影中心和像主点连线的反方向为Z轴，X、Y轴与像平面坐标的平行。作用是确定像点的像空间坐标。
3) 像空间辅助坐标。原点在投影中心，坐标轴与地面摄影测量坐标系平行。作用是作为像空间坐标和地面辅助坐标的过渡。 4) 地面摄影测量坐标系。原点在测区某一地面点，X轴与航向一致，Z轴与地面垂直，Y轴构成右手直角坐标系。作用是作为像点坐标转换为地面坐标的过渡。
5) 地面坐标系。原点、X、Z轴都是与地面摄影测量坐标一致，Y轴与其构成左手坐标系。作用是描述像点对应地面点的坐标。
4、 查阅资料或搜索网站资源，至少列出5个遥感卫星数据产品代
理或宣传网址，以其中一种遥感卫星为例，描述其数据产品的种类及分类标准。
中科院中国遥感卫星地面站：
http://cs.rsgs.ac.cn/cs_cn/query/query_txt.asp 风云遥感卫星数据服务网：
http://fy3.satellite.cma.gov.cn/portalsite/default.aspx http://disc.sci.gsfc.nasa.gov/
http://geofuse.geoeye.com/landing/Default.aspx 中国资源卫星应用中心：
http://www.cresda.com/n16/index.html
下面以SPOT卫星影像说明其分类标准及产品种类： 0级为没做任何改正的影像；
1A为一级辐射校正，它在0级的基础上进行了传感器非线性响应和探测元（CCD）辐射响应均化系统噪声改正。
1B为一级几何处理，它在1A级的基础上由星上测定的几何参数进行了系统改正。
2A为二级辐射改正，它在1B级的基础上进行了调制传递函数MTF改正和绝对校正。
2B为二级几何处理，它在2A级的基础上用控制点作了平面改正。 3A为三级辐射校正，它在2B级的基础上进行了辐射校正，但大气改正没有列入标准辐射预处理中，由用户自行处理。
3B为三级几何处理，它在3A级的基础上用控制点作了平面改正，并顾及了地面起伏产生的投影差。
三、 能力训练题
1、 国内外已发射了多颗高分率遥感卫星。查阅资料或搜索网站资
源，请列表比较国内外主要的高分辨率遥感卫星的主要技术指标。分别以制作武汉大学影像图和测制武汉大学校区1:5000地形图为需求，分析这两种需求的技术指标，如何选择和订购卫星遥感影像，并拟定数据订购协议。 一、 各种高分卫星分析与比较
1. GeoEye-1高分辨率卫星，在实现大面积成图项目、细微地物的解译与判读等方面优势
突出。
该卫星具有分辨率最高、测图能力极强、重访周期极短的特点。
2. Cartosat-1号卫星形成同轨立体像对，数据主要用于地形图制图、高程建模、地籍制
图以及资源调查等，数据质量稳定可靠。
3. IKONOS卫星，IKONOS可采集1米分辨率全色和4米分辨率多光谱卫星影像，同时可将
全色和多光谱影像可融合成1米分辨率的彩色影像。至今IKONOS 已采集超过2.5亿平方公里涉及每个大洲的影像，许多影像被中央和地方政府广泛用于国家防御，军队制图，海空运输等领域。从681千米高度的轨道上，IKONOS的重访周期为3天，并且可从卫星直接向全球12个地面站传输数据。
4. COSMO-SkyMed卫星介绍 主要用于地中海周边地区的险情处理、沿海地带监测和海洋污
染治理。是一个军民两用的对地观测系统，能够在任何气象条件下日夜观测地球。 5. RapidEye卫星星座 ，它的大范围覆盖、高重访率、高分辨率、多光谱获取数据方式，
这些优点整合在一起，让RapidEye拥有了空前的优势。
6. QuickBird卫星系统。QuickBird卫星，是目前世界上唯一能提供亚米级分辨率的商业
卫星，具有最高的地理定位精度，海量星上存储，单景影像比其它的商业高分辨率卫星高出2—10倍。而且QuickBird卫星系统每年能采集七千五百万平方公里的卫星影像数据，存档数据每天以史无前例的速度在递增。在中国境内每天至少有2至3个过境轨道，有存档数据约500万平方公里。 二、如何选择和订购影像数据
武汉大学地形图比例尺为1:5000，即需要分辨率为0.5m左右的影像，因此需要订购高分辨率卫星产品数据，根据卫星影像的分辨率克制QuickBird的PAN影像可以达到0.61的分辨率，可以达到做1：5000地形图的要求。而且QuickBird影像的重访周期比较短，可以在短时间内得到卫星影像。同时他的刈幅为11km,可以达到做影像图的要求。 三.数据订购协议 见下页