1. 海洋卫星利用什么技术来获取地物目标辐射和反射的信息
卫星的作用和原理是:
装有照像设备,用对地面进行照像、侦察,调查资源,监测地球气候和污染。
装有天文观测设备,用来进行天文观测。
装有通信转播设备,用来转播广播、电视、数据通讯、电话等通讯讯号。
装有科学研究设备,可以用来进行科研及空间无重力条件下的特殊生产。
卫星按它所围绕和星系可分为地球卫星、其他星球的卫星。按来源分地球卫星又可分为天然卫星、人造地球卫星。人造卫星按用途分为科学卫星、技术试验卫星、应用卫星。
科学卫星是用于科学探测和研究的卫星,主要包括空间物理探测卫星和天文卫星,用来研究高层大气、地球辐射带、地球磁层、宇宙线、太阳辐射,并可以观测其他星体。
技术试验卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星。航天技术中有很多新原理、新材料、新仪器,其能否使用,必须在天上进行试验。一种新卫星的性能如何,也只有把它发射到天上去实际“锻炼”,试验成功后才能应用。这些都是技术试验卫星的使命
2. 海洋卫星主要采用什么波段
人造卫星的用途:
(1)气象卫星:从太空对地球及其大气层进行气象观测的人造地球卫星。卫星气象观测系统的空间部分。卫星所载各种气象遥感器,接收和测量地球及其大气层的可见光、红外和微波辐射,并将其转换成电信号传送给地面站。
(2)地球观测卫星:地球观测卫星,泛指用于对地球资源与环境进行遥感的各种人造地球卫星和航天器。对地观测卫星主要包括气象卫星、陆地卫星、海洋卫星、轨道航天站以及其他特殊用途的卫星。人们可以利用地球观测卫星进行监测以获取大面积观测数据最终可有效达到综合地分析资料。
(3)天文卫星:天文卫星是用来观测宇宙天体和其他空间物质的人造地球卫星。天文卫星在离开地面几百千米或更高的轨道上运行,因为没有大气层的阻挡,卫星上所载的仪器能接收到来自天体的从无线电波段到红外波段、可见光波段,是人类安置在太空的“千里眼”。
(4)应用卫星:直接为国民经济和军事服务的各类人造地球卫星的通称。很显然,通信卫星是应用卫星中的一种。
(5)广播卫星:广播卫星是指直接向用户转播音频、视频和数据等信息的通信卫星。具有信息单向传输、一发多收等特点。广播卫星是一种专用的通信卫星,主要用于电视广播。它起到空间广播发射台的作用。
3. 海洋卫星的主要应用
人造卫星的用途:
(1)气象卫星:从太空对地球及其大气层进行气象观测的人造地球卫星。卫星气象观测系统的空间部分。卫星所载各种气象遥感器,接收和测量地球及其大气层的可见光、红外和微波辐射,并将其转换成电信号传送给地面站。
(2)地球观测卫星:地球观测卫星,泛指用于对地球资源与环境进行遥感的各种人造地球卫星和航天器。对地观测卫星主要包括气象卫星、陆地卫星、海洋卫星、轨道航天站以及其他特殊用途的卫星。人们可以利用地球观测卫星进行监测以获取大面积观测数据最终可有效达到综合地分析资料。
(3)天文卫星:天文卫星是用来观测宇宙天体和其他空间物质的人造地球卫星。天文卫星在离开地面几百千米或更高的轨道上运行,因为没有大气层的阻挡,卫星上所载的仪器能接收到来自天体的从无线电波段到红外波段、可见光波段,是人类安置在太空的“千里眼”。
(4)应用卫星:直接为国民经济和军事服务的各类人造地球卫星的通称。很显然,通信卫星是应用卫星中的一种。
(5)广播卫星:广播卫星是指直接向用户转播音频、视频和数据等信息的通信卫星。具有信息单向传输、一发多收等特点。广播卫星是一种专用的通信卫星,主要用于电视广播。它起到空间广播发射台的作用。
4. 海洋卫星是干什么的
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。
5. 海洋卫星的发展
海洋卫星是专门监测海洋气候变化的科技类卫星,是卫星的一个分类。
6. 海洋卫星的主要特点有哪些
1988年9月7日凌晨,中国在太原卫星发射中心用“长征四号”运载火箭发射一颗命名为“风云一号”的试验性气象卫星;1997年6月17日,“风云二号”气象卫星由长征三号运载火箭发射升空并定点成功。气象卫星主要是以观测气象为目的而研制的卫星。它采用红外遥感技术、红外照相原理和可见光照相技术,从宇宙空间探测地球大气和海洋环境以及地球上生态状况。
在气象卫星上装有扫描辐射计,扫描辐射计的探头,能敏感地探到一定波段的电磁辐射。
当它对云层和大气扫描时,就能记下云层和大气在各个波段可见光、红外、微波的辐射程度,转变成电信号以后通过无线电波发送给地面。
地面站接收之后,经过计算机处理,再与其他探测方法获得的气象资料进行综合分析后,就可准确地预报天气情况。
它是空间技术、遥感技术、计算机技术和通信技术等各种高技术综合集成的产物。
它视野广阔,观测持续时间长,获取信息多,具有其他任何气象观测手段所无法比拟的优势,可以极大地提高天气预报的可信度,预报灾害性自然现象的发生和发展,测定云、雪、冰层的状态和边界。“风云一号”气象卫星是中国自行研制和发射的第一颗极地轨道气象卫星。星上装有两台扫描辐射仪,共有5个探测通道,可探测白天和夜间的云图、地表图像、海洋水色图像、水体边界、海洋面温度,冰雪覆盖及植被生长,分辨率为1.1公里。
此外,这颗卫星还具有探测空中粒子成分的功能,为空间物理研究提供资料。卫星的主要任务是获取全球的气象信息,并向全世界气象卫星地面站发送气象资料。
“风云一号”卫星发射升空的当天,地面站便收到了它发回的一幅图像清晰的前苏联和亚洲地区上空的卫星云图照片。“风云一号”加入国际卫星大家庭后,结束了中国长期以来依靠接收国外气象卫星预报天气的被动局面,填补了中国应用气象卫星的空白,标志着中国航天和气象卫星技术跨入了世界先进行列,对于提高中国气象预报水平特别是台风等灾害性天气的监测和预报能力,具有十分重要的意义。“风云二号”是我国第一颗自行研制的静止轨道气象卫星,它是空间技术、遥感技术、通信技术和计算机技术等高技术相结合的产物。
它定向覆盖、连续遥感地球表面与大气分布,具有实时性强、时间分辨率高、客观性和生动性等优点。
这颗气象卫星已经于1997年12月1日正式投入业务使用,在监测台风和海洋天气、防汛,进行青藏高原上空天气系统分析、航空气象保障及气候变化等方面已发挥出重要作用。气象卫星目前已经得到了广泛应用,为国民经济建设发挥了巨大作用。
由于它具有实时性强、时空分辨率高、图像直观生动等特点,极大地方便了气象人员的工作,提高了天气预报的准确性。
除此之外,气象卫星在诸如陆生生态、水生生态的检测和保护,地矿分析,环境检测及农业生态、城市生态的保护等非气象领域,也都有广泛的应用。
7. 海洋卫星是什么
2002年5月15日,我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭,成功将风云一号D气象卫星和我国第一颗海洋探测卫星海洋一号送入预定轨道,结束了中国没有海洋卫星的历史。此后,又先后发射了多颗海洋卫星。海洋系列卫星为我国海洋生物资源开发利用、海洋污染监测与防治、海岸带资源开发等发挥了重要作用。
8. 海洋卫星的作用是什么
通信卫星是可以在地球轨道上运行的人造卫星之一,用于传输语音、视频、数据等信息。它们通过无线电波在不同的地区之间传输信号,使人们能够在不同地点之间进行实时、高速、可靠的通信与信息交流。下面列举了几个通信卫星的用处:
1. 提供全球通信:通信卫星可以提供全球通信服务,它们可以覆盖陆地、海洋、空域以及偏远地区,使人们能够进行跨越大洲的无缝通讯。
2. 支持航空航海通信:通信卫星还可以提供航空、航海和移动通信服务。它们可以支持商业航班、船舶和汽车进行位置跟踪、通信和决策,提供更高效、更安全的交通流动。
3. 促进科学研究:通信卫星的技术支持也可以帮助科学探索和研究。天文学家可以利用通信卫星来观测宇宙、跟踪行星和卫星的轨迹,地球科学家可以利用通信卫星来监测气象、海洋、地震等地球物理变化。
4. 支持紧急救援:通信卫星还可以支持紧急救援行动。它们可以提供紧急通讯,使救援队伍更好地协作和组织救援活动。
9. 海洋卫星的概念
人造地球卫星同在各自的轨道上运行,但其功能和用途各不相同,区分开来大致可分为通信、气象、资源、侦察、导航五大类。通信卫星:是为人们传递电视、电话信号。气象卫星:气象卫星收回的图像和数据,是气象科技人员准确预报全球天气的依据。
1、人造地球卫星同在各自的轨道上运行,但其功能和用途各不相同,区分开来大致可分为通信、气象、资源、侦察、导航五大类。
2、通信卫星。它的功能是为人们传递电视、电话信号的。没有它,就很难打越洋电话或观看世界新闻、国际比赛。
3、气象卫星。它携带的遥感设备俯瞰整个地球大气层,对地球上的风、云、雨以及森林火灾进行监测。气象卫星收回的图像和数据,是气象科技人员准确预报全球天气的依据。
4、地球资源卫星。它利用遥感仪器来发现在地面和低空难以发现的地理特征,利用它所获得的资料,可准确估计地球上各地区的植被、地质、水文、海水等方面的资源情况。
5、侦察卫星。它携带有分辨率很高的照相机、摄相机对地面目标进行拍摄,可准确地反映地面部队的调动、集结及各种军事设施的变化。
6、导航卫星。帮助海上航行的船只辨明方向和位置。舰船通过对两颗以上卫星的观察和测距,准确地知道自己所处地理位置的坐标。
10. 海洋系列卫星主要应用领域
是海洋卫星。
海洋一号( HY-1)卫星是海洋水色卫星,分为A卫星及B卫星。
海洋一号A(HY-1A)卫星已于2002年5月15日发射,设计寿命两年,实际运行685日。它上装有两台遥感器,一台是10波段的水色扫描仪,另一台是4波段的CCD成像仪。卫星的主要任务分别是探测海洋水色环境要素(如叶绿素浓度、悬浮泥沙含量、可溶性有机物)、水温、污染物及浅海水深和水下地形。