雷达卫星数据产品介绍(一) — ERS 卫星

ERS-1 ERS-2 欧空局分别于 1991 年和 1995 年发射。 携带有多种有效载荷, 包括 侧视合成孔径雷达(SAR)和风向散射计等装置),由于 ERS-1(2)采用了先 进的微波遥感技术来获取全天候与全天时的图象, 比起传统的光学遥感图象有着 独特的优点。 ERS 卫星参数: 卫星参数: 工作波段:C(4.20GHz-5.75GHz) 椭圆形太阳同步轨道 轨道高度:780 公里 半长轴:7153.135 公里 轨道倾角:98.52o 飞行周期:100.465 分钟 每天运行轨道数:14 -1/3 降交点的当地太阳时:10:30 空间分辨率:方位方向<30 米 距离方向<26.3 米 幅宽:100 公里

雷达卫星数据产品介绍(二) — Envisat-1 卫星

ENVISAT 卫星是欧空局的对地观测卫星系列之一, 2002 年 3 月 1 日发射 于 升空。星上载有 10 种探测设备,其中 4 种是 ERS-1/2 所载设备的改进型,所载 最大设备是先进的合成孔径雷达(ASAR),可生成海洋、海岸、极地冰冠和陆 地的高质量图象,为科学家提供更高分辨率的图象来研究海洋的变化。其他设备 将提供更高精度的数据,用于研究地球大气层及大气密度。作为 ERS-1/2 合成孔 径雷达卫星的延续, Envisat-1 数据主要用于监视环境, 即对地球表面和大气层进 行连续的观测,供制图、资源勘查、气象及灾害判断之用。

表 1 ENVISAT 主要参数 轨道 极轨高度 重量 尺寸 重访周期 工作寿命 星载仪器 近极地太阳同步 768km 8200kg,有效载荷 2000 kg 长 10m,宽 7 m ,太阳阵长 24m,宽 5m 35 天 5-10 年 ASAR(先进的合成孔径雷达) MERIS(中等分辨率成像频谱仪) AASTR(先进的跟踪扫描辐射计) RA-2(雷达高度计) 其他:Michelson 干涉仪 微波辐射计(MWR)等。 1.ASAR 传感器特性 与 ERS 的 SAR 传感器一样, ASAR 工作在 C 波段, 波长为 5.6 厘米。 ASAR 但 具有许多独特的性质,如多极化、可变观测角度、宽幅成像等。 2.工作模式 ENVISAT-1 卫星 ASAR 传感器共有五种工作模式: Image 模式 Alternating Polarisation 模式 Wide Swath 模式 Global Monitoring 模式 Wave 模式

表 2 ENVISAT-1 卫星 ASAR 传感器各种工作模式的特性 模式 Image 最大 100 km 100 Mbit/s VV 或 HH Alternating Polarisation 最大 100 km 100 Mbit/s VV / HH 或 VV / VH 或 HH / HV 分辨率 30m 30m 150m 1000m 10m Wide Swath 约 400 km 100 Mbit/s VV 或 HH Global Monitoring 约 400 km 0.9 Mbit/s VV 或 HH Wave 5 km 0.9 Mbit/s VV 或 HH

成像宽度

下行数据 率 极化方式

在上述五种工作模式中,高数据率的三种,即 Image 模式、Alternating Polarisation 模式和 Wide Swath 模式供国际地面站接收,低数据率的 Global Monitoring 模式和 Wave 模式仅供欧空局的地面站接收。 (1)Image 模式 Image 模式生成与 ERS SAR 类似的约 30 米空间分辨率的图象。但与 ERS SAR 不同的是:Image 模式可以 ①在侧视 10o至 45o的范围内,提供 7 种不同入射角 的成象,②以 HH 或 VV 极化方式成像。 表 3 Image 模式 成像位置代 号 IS1 IS2 IS3 IS4 IS5 IS6 IS7 幅宽(公里) 与星下点的距离(公里) 入射角范围 105 105 82 88 64 70 56 187 - 292 242 - 347 337 - 419 412 - 500 490 - 555 550 - 620 615 - 671 15.0 - 22.9 19.2 - 26.7 26.0 - 31.4 31.0 - 36.3 35.8 - 39.4 39.1 - 42.8 42.5 - 45.2

(2)Alternating Polarisation 模式 Alternating Polarisation 模式的图象与 Image 模式一样,具有约 30 米的空间分辨 率的图象,以及同样 IS1~IS7 的 7 种不同入射角的成象位置。

但 Alternating Polarisation 模式提供同一地区的两种不同极化方式的图象, 用户可 根据需要从以下三中极化方式组合中选择一种。 VV 和 HH HH 和 HV VV 和 VH 由于采用了特殊的数据处理技术,与 Image 模式相比,Alternating Polarisation 模 式图象辐射分辨率略有降低。 (3)Wide Swath 模式 Wide Swath 模式采用 ScanSAR 技术,可以提供更宽的成象条带。 Wide Swath 模式的成像幅宽是 405 公里, 空间分辨率 150 米, 可以 HH 或 VV 极 化方式成像。

雷达卫星数据产品介绍(三) — RADARSAT 卫星

1. RADARSAT-1 RADARSAT 卫星是加拿大于 95 年 11 月 4 日发射的,它具有 7 种模式、25 种波 束,不同入射角,因而具有多种分辨率(10-100 米)、不同幅宽和多种信息特征。 适用于全球环境和土地利用、自然资源监测等。 卫星参数: 太阳同步轨道(晨昏) 轨道高度:796 公里 倾角:98.6o 运行周期:100.7 分钟 重复周期:24 天 每天轨道数:14 卫星过境的当地时间约为早 6 点晚 6 点。 重量:2750kg

表 4 RADARSAT-1 工作模式 工作模式 波束位置 入射角(度) 标称分辨率 标称轴宽(公 (米) 里) 10 50x50

精细模式(5 个波束位 F1- F5 置) 标准模式(7 个波束位 S1- S7 置) 宽模式 (3 个波束位 W1-W3 置) 窄幅 ScanSAR (2 个波 SN1 束位置) SN2 宽幅 ScanSAR SW1

37---48

20---49

30

100x100

20---45

30

150x150

20---40 31---46 20---49 49---59 10---23

50 50 100 25 35

300x300 300x300 500x500 75x75 170x170

超高入射角模式(6 个 H1-H6 波束位置) 超低入射角模式 2、RADARSAT-2 L1

RADARSAT-2 是一颗搭载 C 波段传感器的高分辨率商用雷达卫星,由加拿 大太空署与 MDA 公司合作,于 2007 年 12 月 14 日在哈萨克斯坦拜科努尔基地 发射升空。卫星设计寿命 7 年而预计使用寿命可达 12 年,目前已投入运营。 RADARSAT-2 具有 3-100 米分辨率成像能力,多种极化方式使用户选择更 为灵活,根据指令进行左右视切换获取图像缩短了卫星的重访周期,增加了立体 数据的获取能力。另外,卫星具有强大的数据存储功能和高精度 姿态测量及控制 能力。 该卫星接受编程订单。 RADARSAT-2 基本参数 卫星种类:C 波段 SAR 商用卫星 运行商:加拿大 MDA 公司 发射时间:2007 年 12 月 14 日 轨道类型:太阳同步轨道

卫星高度:798km(赤道上空) 重访周期:24 天 轨道周期:100.7 分 拍摄方向:左右侧视 特征:11 种波束模式;左右侧视缩短了重访时间;丰富的极化信息 (14 轨/天)

雷达卫星数据产品介绍(四) —日本 JERS-1 卫星

JERS-1 日本宇宙开发事业团于 1992 年发射。用于国土调查、农林渔业、环境保 护、灾害监测。星上传感器 SAR。 卫星参数: 太阳同步轨道 赤道上空高度:568.023 公里 半长轴:6946.165 公里 轨道倾角:97.662o 周期:96.146 分钟 轨道重复周期:44 天 经过降交点的当地时间:10:30-11:00 空间分辨率:方位方向 18 米 距离方向 18 米 幅宽:75 公里

雷达卫星数据产品介绍(五) —ALOS PALSAR 微波雷达数据

PALSAR 是一主动式微波传感器,它不受云层、天气和昼夜影响,可全天候对地 观测,比 JERS-1 卫星所携带的传感器性能更优越。该传感器具有高分辨率、扫 描式合成孔径雷达、极化三种观测模式,使之能获取比普通 SAR 更宽的地面幅 宽。 表 5 PALSAR 传感器的基本参数 模式 中心频率 线性调频宽度 (Chirp Bandwidth) 极化方式 28MHz 高分辨率模式 扫描式合成孔径 极化(试验模式) 雷达 1270 MHz(L 波段) 14MHz 14MHz,28MHz 14MHz

HH or VV HH+HV or

HH or VV

HH+HV+VH+VV

VV+VH 入射角 8 to 60° 8 to 60° 7-44m 空间分辨率 (多视) 幅宽 量化长度 40-70km 40-70km 5位 5 位 250-350km 5 位 20-65km 3或5位

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