空間技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中應(yīng)用的戰(zhàn)略思考-遙感學(xué)報(bào)

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1、修改說(shuō)明《遙感學(xué)報(bào)》編輯部：收到“環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星及其在國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用”一文修改意見(jiàn)后，我們按照修改意見(jiàn)進(jìn)行了認(rèn)真修改：1、增加了數(shù)據(jù)應(yīng)用實(shí)例，并對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行了深入分析，得出了具體的評(píng)價(jià)結(jié)論；2、從業(yè)務(wù)應(yīng)用方案和應(yīng)用實(shí)例等方面進(jìn)一步反映了應(yīng)用潛力；3、對(duì)產(chǎn)品方案進(jìn)行了簡(jiǎn)化，并對(duì)文字進(jìn)行了壓縮，進(jìn)一步梳理了內(nèi)容，突出了重點(diǎn)。問(wèn)題與建議：審稿意見(jiàn)認(rèn)為本文屬綜述與評(píng)論類文章，作者建議可否能按“環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)”專題或遙感技術(shù)類文章對(duì)待。因?yàn)楸疚膬?nèi)容主要是環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星主要技術(shù)性能（研究結(jié)果）、數(shù)據(jù)質(zhì)量分析研究，環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)國(guó)家業(yè)務(wù)需求研究、基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星

2、的遙感業(yè)務(wù)方案研究、數(shù)據(jù)產(chǎn)品定義研究、基于所研究環(huán)境遙感模型方法的應(yīng)用實(shí)例。這些都是作者直接開(kāi)展的技術(shù)研究工作。致禮。作者：王橋2009年9月27日1環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星及其在國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用王橋吳傳慶（環(huán)境保護(hù)部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心）摘要：本文在介紹中國(guó)環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星及主要技術(shù)性能的基礎(chǔ)上，分析了環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的數(shù)據(jù)質(zhì)量，研究了國(guó)家環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)的業(yè)務(wù)需求，設(shè)計(jì)了基于環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的國(guó)家環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)方案，并給出了應(yīng)用實(shí)例。1環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星概況1.1環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)中國(guó)政府高度重視衛(wèi)星遙感技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，于2003年批準(zhǔn)建設(shè)專門(mén)用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的衛(wèi)星

3、系統(tǒng)——環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)小衛(wèi)星星座系統(tǒng)（代號(hào)環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星，HJ-1）。該系統(tǒng)一期工程研發(fā)由兩顆光學(xué)衛(wèi)星和一顆合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星組成的星座（見(jiàn)圖1）；二期工程將發(fā)展由四顆光學(xué)衛(wèi)星和四顆合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星組成的新型星座系統(tǒng)。目前一期工程已開(kāi)始順利實(shí)施，2008年9月6日成功完成了兩顆光學(xué)衛(wèi)星（HJ-1A和HJ-1B）的發(fā)射，2010年將完成合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星（HJ-1C）的發(fā)射，同時(shí)環(huán)境衛(wèi)星二期工程也已進(jìn)入論證階段。HJ-1衛(wèi)星的主要任務(wù)是對(duì)環(huán)境污染、生態(tài)破壞和自然災(zāi)害進(jìn)行大范圍、全天候、全天時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境和自然災(zāi)害的發(fā)展變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)環(huán)

4、境質(zhì)量和災(zāi)害情況進(jìn)行快速和科學(xué)的評(píng)估。環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的成功研制和發(fā)射標(biāo)志著我國(guó)開(kāi)始獨(dú)立擁有具有中高空間分辨率、高時(shí)間分辨率、高光譜分辨率、寬觀測(cè)帶寬性能，能綜合運(yùn)用可見(jiàn)光、紅外與微波遙感等觀測(cè)能力的先進(jìn)的環(huán)境遙感監(jiān)手段，也標(biāo)志著我國(guó)通過(guò)構(gòu)建天-地一體化的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的大范圍、全天候、全天時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成為可能。2HJ-1AHJ-1BHJ-1C圖1環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星示意圖1.2環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星有效載荷環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星有效載荷包括寬覆蓋多光譜可見(jiàn)光相機(jī)、超光譜成像儀、紅外相機(jī)、S-波段合成孔徑雷達(dá)，其主要技術(shù)指標(biāo)如表1、表2、表3、表4所示：表1覆蓋多光譜

5、可見(jiàn)光相機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)性能幅寬（km）360（2臺(tái)組合≥700km）星下點(diǎn)地面像元分辨率（m）30譜段（μm）0.43～0.520.52～0.600.63～0.690.76～0.90系統(tǒng)各譜段全視場(chǎng)的MTF≥0.20≥0.20≥0.20≥0.14動(dòng)態(tài)范圍[W/(m2Srμm)]316/197334/195246/145246/163信噪比（S/N）≥48dB增益控制每個(gè)譜段設(shè)置2檔增益控制，各譜段分別可調(diào)中心像元配準(zhǔn)精度±0.3像元量化值（bit）8定標(biāo)精度相對(duì)定標(biāo)精度5％，絕對(duì)定標(biāo)精度10％表2超光譜成像儀主要技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)性能幅寬（km）≥5

6、0工作譜段（μm）0.45～0.95平均光譜分辨率（nm）5地面分辨率（m）100側(cè)向可視視場(chǎng)角±30o譜段數(shù)110～128輸出信號(hào)量化（bit）12系統(tǒng)信噪比（S/N）0.45～0.95μm間，S/N：50～100動(dòng)態(tài)范圍134W/(m2Srμm)系統(tǒng)MTF≥0.2輻射定標(biāo)精度相對(duì)定標(biāo)精度5％，絕對(duì)定標(biāo)精度10％表3紅外相機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)性能3指標(biāo)性能幅寬（km）720星下點(diǎn)地面像元分辨率300m(10.5～12.5μm)，150m（其他譜段）譜段（μm）0.75～1.101.5～1.753.50～3.9010.5～12.5MTF≥0.28≥0

7、.27≥0.26≥0.25輻射分辨率Neρ或NET0.5%0.5%≤1K(@400K)≤1K(@300K)譜段最大值9.32mW/(cm2·Sr)0.89mW/(cm2Sr)500K340K輻射景最小值300K200K定標(biāo)精度地面相對(duì)定標(biāo)精度5％星上定標(biāo)精度2K絕對(duì)定標(biāo)精度10％配準(zhǔn)精度±0.3像元量化比特?cái)?shù)（bit）10表4S-波段合成孔徑雷達(dá)主要技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)性能極化方式垂直發(fā)射-垂直接收（VV）譜段S波段SCAN模式：15～25m/95km～105Km（距離向4視,方位向單視）,分辨率/幅寬條帶模式：4m～6m/35～40Km(單視)輻射分辨率

8、3dB最小有效散射面積0-18dB輻射穩(wěn)定度單景內(nèi)≤0.6dB動(dòng)態(tài)范圍≥30dBBAQ量化值3bit2環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)及其