遥感卫星的分类及其特点

人造卫星从用途上可以分为遥感卫星、通信卫星、侦查卫星、导航卫星、探测卫星等。其中遥感卫星是安装了遥感探测器，利用探测器获取远端对象电磁波信息的卫星，通过电磁波信息可以感知远端对象的特征、变化或趋势，从而达到对地观测的目的，包括对陆地、海洋、以及气象的常态化检测。通常遥感卫星按照观测对象和目的的不同又被分成了陆地资源卫星、海洋卫星以及气象卫星等，那么这几类卫星又有什么区别呢？为什么一个遥感卫星不能同时观测陆地、气象云层和海洋？

为了回答上面的问题，就要从应用对遥感观测周期、分辨率、探测对象的不同上说起。不同的应用对遥感影像的观测周期有不同的要求，在正式介绍遥感卫星应用分类前，先普及一下遥感卫星运行特征的概念，这有助于帮助我们理解遥感影像的观测周期。

遥感卫星的运行特征

遥感卫星在运行过程中会不断获取视角范围内地物的反射信号，因此卫星的运行轨迹路线决定了我们可以获取到哪些区域的影像。天上飞的人造地球卫星有两种运行方式，一种叫太阳同步卫星，一种叫地球同步静止卫星。

• 太阳同步卫星运行轨道为太阳同步轨道，这类卫星每天在相同的地方时经过世界各地，每天在大致相同的太阳对地光照条件下观测地面。也就是说假设一颗太阳同步卫星在北京时间早上9点经过北京上空，那么也会在华盛顿时间早上9点经过华盛顿。太阳同步卫星同时也是极地卫星，沿着南北两极运动，同时，由于地球的自转，卫星运行轨迹也会东西方向覆盖。太阳同步卫星的轨迹通常如图所示。假设卫星每天绕地球飞行三圈，则一天可形成三个轨迹，影像可以覆盖三个条带区域。
  这类卫星的特点就是覆盖范围广，在同一区域获取地物光谱信息的光照条件相同。如果需要缩短地物的观测周期，可以多颗卫星组网，达到快速覆盖全球观测的目的。
  

  卫星运动轨迹覆盖图.PNG

• 地球同步卫星是指在地球同步轨道上自西向东运行的人造卫星。它的轨道周期地球的自转周期相同，这个比较容易理解，从地球上看，卫星始终对准一个区域持续观测，这类卫星获取数据的频率高，周期短，适合对区域变化进行观测，如云层、风暴等。由于只能对部分区域进行观测，如果要实现观测全球覆盖，则需要多颗功能相同的卫星组网形成卫星星座。

遥感卫星的分类

不同应用对地物的监测时间周期、空间尺度、光谱分辨率有不同的要求，形成了三类不同的遥感卫星。

• 陆地资源卫星的核心目的是探测陆地地球资源与环境的系列地球观测卫星系统，观测对象多且精细，对空间分辨率、光谱分辨率要求较高。

根据上面的特点，资源卫星一般采用太阳同步轨道运行，这能使卫星的轨道面每天顺地球自转方向转动1度，与地球绕太阳公转每天约1度的距离基本相等。这样既可以使卫星对地球的任何地点都能观测，又能使卫星在每个观测周期的同一时刻飞临某个地区，实现定时定期勘测。

资源卫星由于观测的地物种类多且精细，因此对传感器的光谱分辨率和空间分辨率上都有很高的要求，一般资源卫星都会携带多种传感器，覆盖可见光和高光谱电磁波的覆盖范围。有关遥感卫星的传感器介绍，后面会通过认识遥感卫星的传感器专门解释。

• 气象遥感卫星主要探测地球云层覆盖分布、云层温度、水汽分布等动态变化对象，因此对观测周期要求较高。气象卫星观测范围广，观测次数多，观测时效快，观测数据质量高，不受自然条件和地域条件限制，它所提供的气象信息广泛应用于日常气象业务、环境监测、防灾减灾、大气科学、海洋学和水文学的研究。由于气象卫星观测的范围是大区域的，动态的，因此对空间分辨率要求不高，对时间分辨率要求很高（通常在小时级），卫星飞行的轨道既有太阳同步，也有地球同步两种。

  
  气象卫星云图.PNG

气象卫星观测范围广，观测次数多，观测时效快，观测数据质量高，不受自然条件和地域条件限制

• 海洋遥感卫星观测的对象主要是海水，通过光谱信号反演出海水盐度、叶绿素浓度，从而达到海洋环境监测的目的，由于海洋对象相对接近，光谱反射率差异不大，因此对遥感的光谱分辨率要求较高，通过放大细微的光谱差异获得海洋监测资料。

海洋温度专题图.jpg