環境系列衛星

環境系列衛星是中國專門用于環境和災害監測的對地觀測衛星系統。系統由2顆光學衛星（HJ-1A衛星和HJ-1B衛星）和一顆雷達衛星（HJ-1C衛星）組成的。擁有光學、紅外、超光譜等不同探測方法，有大范圍、全天候、全天時、動態的環境和災害監測能力。

發展進程

美國地球靜止環境業務衛星- 1～ 3(GOES- 1～ 3),它們分別于1975年、1977年和1978年發射,均為自旋穩定衛星,主要載有可見光/紅外自旋掃描輻射儀(VISSR)。第2代衛星包括GOES- 4～ 7,它們分別于1980年、1981年、1983年和1987年發射,仍舊是自旋穩定衛星,主要載有合二為一的大氣垂直探測器(VAS)/VISSR。第3代衛星為GOES- I系列,即GOES- 8～ 12,它們分別于1994年、1995年、1997年、2000年和2001年發射。

比起前2代衛星,這一代衛星有重大突破,衛星姿態改為三軸穩定,裝載了獨立的多通道成像儀和VAS。目前在軌運行的就是這一代衛星GOES- 10、12。第4代衛星為GOES- N系列,包括GOES- N、O、P共3顆衛星,其中GOES- N已于2006年5月24日發射, GOES- O、P計劃分別于2008年和2009年發射。這代衛星的探測儀器雖無根本變化,但性能仍有不少改進。第5代衛星為GOES- R系列,第1顆衛星GOES- R計劃于2012年發射。這代衛星將有重大突破,例如裝載了16通道的先進基線成像儀(ABI)和超光譜環境探測器(HES)等。

NOAA系列衛星上都載有對地觀測儀器,這些儀器是用來為衛星用戶提供全球氣象數據的。NOAA業務環境衛星系統由兩顆極軌衛星組成,其中一顆衛星在下午軌道上運行,另一顆衛星在上午軌道上運行。這兩顆衛星負責對整個地球進行監視,它們一邊跟蹤對全球天氣及氣候有影響的氣象圖形,一邊測量大氣溫度、濕度、臭氧和云層,并每天向位于地面上的各指揮與數據獲取站以及數據處理中心發送千百萬個全球測量數據。

分類

HJ-1A及HJ-1B衛星（光學衛星）

HJ-1A和HT-1B衛星是用于環境與災害監測預報的，它們也搭載了CCD相機和超光譜成像儀（HSI）。

HT-1C衛星（雷達衛星）

HJ-1C衛星也是用于環境與災害監測預報的，是中國首顆S波段合成孔徑雷達衛星，會與已經發射的HJ-1A衛星、HJ-1B衛星形成的衛星系統。

環境減災衛星全稱中國環境與災害監測預報小衛星星座，是中國專用于環境與災害監測預報的衛星，其HJ1-A、HJ1-B星于2008年9月6日以一箭雙星的方式在太原衛星發射中心由長征二號丙火箭發射升空。由A、B兩顆中分辨率光學小衛星和于2009年發射升空的一顆合成孔徑雷達小衛星C星組成，主要用于對生態環境和災害進行大范圍、全天候動態監測，及時反映生態環境和災害發生、發展過程，對生態環境和災害

發展變化趨勢進行預測，對災情進行快速評估，為緊急求援、災后救助和重建工作提供科學依據，采取多顆衛星組網飛行的模式，每兩天就能實現一次全球覆蓋。

A星任務

環境與災害監測預報小衛星星座A星是一顆光學星，主要在可見光譜段范圍內，采用多光譜和高光譜探測手段，形成對地物大范圍觀測和高光譜遙感的能力，為災害和生態環境發展變化趨勢預測提供信息，對災情和環境質量進行快速和科學的評估提供信息。

A星與星座的B星在同一軌道面內，呈180相位，可見光探測可完成對地重復觀測2天的觀測能力，高光譜探測通過側擺可形成4天的重復觀測能力。

A星同時作為亞太多邊合作小衛星（SMMS），裝載泰國研制的Ka通信試驗設備。

B星任務

環境與災害監測預報小衛星星座B星是一顆光學星，主要在可見光與紅外譜段范圍內，采用多光譜和紅外光譜探測手段，形成對地物大范圍觀測的能力和地表溫度探測能力，為災害和生態環境發展變化趨勢預測提供信息，對災情和環境質量進行快速和科學的評估提供信息。

B星與星座的A星在同一軌道面內，呈180相位，可見光探測將共同完成對地重復。

環境系列衛星數據介紹

環境與災害監測預報小衛星星座A、B星(HJ-1A /1B星)于2008年9月6日上午11點25分成功發射，HJ-1-A星搭載了CCD相機和超光譜成像儀（HSI），HJ-1-B星搭載了CCD相機和紅外相機（IRS）。在HJ-1-A衛星和HJ-1-B衛星上均裝載的兩臺CCD相機設計原理完全相同，以星下點對稱放置，平分視場、并行觀測，聯合完成對地刈幅寬度為700公里、地面像元分辨率為30米、4個譜段的推掃成像。此外，在HJ-1-A衛星裝載有一臺超光譜成像儀，完成對地刈寬為50公里、地面像元分辨率為100米、110～128個光譜譜段的推掃成像，具有±30°側視能力和星上定標功能。在HJ-1-B衛星上還裝載有一臺紅外相機，完成對地幅寬為720公里、地面像元分辨率為150米/300米、近短中長4個光譜譜段的成像。

CCD相機96 h對全球覆蓋一次(HJ-1A與HJ-1B衛星組網后為48 h),地面像元分辨率為30m,單臺CCD相機的幅寬為360 km,兩臺幅寬為710 km,其波譜范圍為0.43~0.9μm,分為4個波段。CCD相機寬幅、中高分辨率的特點,適用于區域的大范圍中尺度覆蓋監測; 4個波段的光譜設置基本延續了美國Landsat、法國SPOT及中巴資源衛星CBERS等系列衛星數據的光譜范圍,能夠滿足絕大多數業務化遙感應用對光譜信息的需求;但由于使用的是可見光—近紅外波段,CCD相機無法在夜間和有云霧雪等天氣條件下工作。

超光譜成像儀通過±30°側擺實現了對全球重復觀測,重訪周期為96 h,其空間分辨率為100 m,幅寬為50 km,具有115個工作譜段,光譜范圍在0. 459~0.956μm,平均光譜分辨率為4. 32 nm。該傳感器與目前應用廣泛的EOSMODIS、EO-1 Hyperion等相比,雖光譜范圍窄,但光譜分辨率有所提高,對物體識別和信息提取能力強,適用于開展多種專題研究,如大氣成分探測、水環境監測以及植被生長狀況監測等。但受光譜范圍限制,只能進行白天無云情況下的超光譜成像。

紅外相機96 h對全球覆蓋一次,光譜范圍為0. 75~12. 5μm,分為4個波段,幅寬720 km,地面像元分辨率在近、中紅外波段為150m,10.5~12.5μm處為300 m。在波段設置上,HJ-1B上的紅外相機與Landsat、NOAA及FY等系列衛星所搭載傳感器的部分通道類似,利于進行森林火災、地震、輻射及熱島等的高溫異常點監測,并且波段3和波段4具備夜間觀測能力。

HJ-1B衛星是中國2008年將要發射的環境與災害監測預報小衛星星座的重要組成之一.環境與災害監測預報小衛星星座由兩顆光學小衛星(HJ-1A, HJ-1B)和一顆合成孔徑雷達小衛星(HJ-1C)構成.其中HJ-1B衛星有效載荷為兩臺、寬覆蓋多光譜可見光相機和一臺紅外相機. HJ-1B衛星傳感器有4個波段,光譜范圍覆蓋了近紅外、短波紅外、中紅外和熱紅外譜段.僅有一個熱紅外波段,其星下點空間分辨率為300 m,波段范圍為10.5—12.5μm,幅寬為720km.由于HJ-1B熱紅外波段的光譜范圍和Landsat TM熱紅外波段的光譜范圍(10.4—12.5μm)十分接近,并且都只有一個熱紅外波段,二者的通道響應函數見圖1.因此在研究HJ-1B熱紅外波段的地表溫度反演時,可以借鑒TM的地表溫度反演算法來反演地表溫度。

利用環境一號（HJ-1-A、B）衛星CCD數據通過構建水體指數、植被指數、主成分多特征影像，利用最大似然法監督分類，可以快速有效提取主要的土地利用覆蓋信息。