主题：【原创】拜年贴：四十年来家国，三万里地山河 -- 竹片

本节并非虚构，切勿与中国铁路联想。

在Landsat 5发射的当年，美国国会决定陆地资源卫星计划可以被私有化（1984年土地遥感商业化法）。 而NOAA，当时陆地资源卫星计划的负责机构，则奉命找到一个对陆地卫星数据有兴趣的商业供应商。NOAA选择了地球观测卫星（EOSAT）公司并与它签订了一份10年的合同。合同中明确了EOSAT的责任一是对已有的地球资源卫星数据进行归档，收集和分发，二是在享受政府补贴下负责下两个的Landsat卫星（6和7）的建设，发射和运行。如果大家有印象，这个公司实际是由休斯飞机公司和RCA为了这个合同而联合组建的。这个合同看起来象天上掉下的馅饼，但被事实证明是死面的馒头，虽然饿不死但吃下去也不好受。

首先是1984年的法律规定限制了EOSAT的商业自由。由于这些限制（多好的理由呀！），NOAA和之后的EOSAT不得不把一幅图像的价格从$ 650提高至3700美元，然后到$ 4400，并对图像的再次使用加了许多限制。也就是说，你买了卫星图像只能自己使用，不得转发。虽然由于美国垄断了地球资源卫星的数据，用户们不得不接受这600％的价格增长，但这也使得许多潜在的数据用户为此望而却步。有许多数据用户开始使用通过气象卫星获取的免费的低分辨率数据。也有一些国家为打破美国垄断而发展自己的卫星，如1986年法国发射的地球资源卫星SPOT (Système Pour l’Observation de la Terre ) 。

然后在1987年，Landsat 5 数据中继卫星发射器（Ku波段）失败。这种故障使得美国数据采集圈（即在美国地面接收天线的范围内）不可能获得采集圈之外的Landsat 5 数据。由于Landsat 5 没有机载数据记录器，所以采集的数据并不能存储，因此，Landsat 5收集的美国以外的数据不得不依靠国际地面站来下载。

在EOSAT商业化的时代，地球资源卫星计划的目标被重新设定。因为没有直接的买家，许多在1984和1999年之间的观测数据没有被记录下来。对于商业营销，这是有道理的，没有商人会收集和处理没有人买的数据，而一个真正的科研任务则是收集尽可能多的全球数据，从而为未来的科学研究做准备。

到1989年，由于政府预算问题，两个衰老的卫星并没有运行的预算，NOAA告诉EOSAT准备关闭卫星（没有一个政府机构愿意为这个计划投入资金，而数据用户们也不愿意在未来数据收集不确定的情况下继续花费投资到计算机处理硬件的升级上）。幸运的是，该计划最终在国会和国内外的数据用户的强烈抗议下，通过副总统的干预而得以幸存。

由于大众的呼声和私有化产生的意想不到的结果，美国国会通过了1992年的土地遥感政策法，指示把地球资源卫星项目的管理收回到政府，建立政府全资拥有的Landsat 7号。

在Landsat 7发射的两年后，空间成像公司（原EOSAT）也把Landsat 4和5的运行业务交还给美国政府。同时空间成像公司也放弃了对这些卫星数据拥有的商业权利，这使得美国地质勘探局可以出售所有地球资源卫星的数据，并根据美国地质调查局的定价政策对它们重新定价（600$一幅）。这一举措使得卫星数据的销售从1999年的四百万美元提高到了2002年的一千一百万美元。最终，所有的Landsat 7在2008年10月1日开始对公众免费。所有的Landsat 存档数据在2009年12月以后也可以免费得到。

目前最先进的民用遥感卫星“资源三号”是去年初发射的。技术水平大约大概相当于十五年前的美国民用遥感卫星水平。

资源三号卫星

“资源三号”是轨道相对较高的传输型遥感卫星。返回式侦查卫星因为轨道非常低，地面分辨率要高得多。

传输型遥感卫星的覆盖率一般都是全球覆盖的（不包括两极），因为地球在不停自传。因为轨道参数的设定，卫星回归原地一般需要几天到几十天的时间。

美国民用遥感卫星的分辨率已经做到一米以下。中国从美国购买中国地区的卫星影像数据没有任何问题，但买其它地区的就困难了。所以即使分辨率不如美国的，中国也得有自己的卫星。

真彩色的河流不会那么蓝，山林也不会那么绿。

TM图像共有七个波段，三个可见光波段，四个红外波段。七个波段中取任意三个波段，分别赋予红绿蓝三原色，就可以组成彩色图像，遥感学上一般称为假彩色图像。

遥感应用中，特别是做地物属性判别，很少使用真彩色图像。

难道是用了不同的上色来标示冰川？

LandSat 6号卫星在轨运行的示意图。

在私有化之后EOSAT拥有的的第一颗卫星，在1993年10月5日发射后失败，没有达到获得轨道所需的速度。卫星与助推火箭顺利分离，但却没有进入轨道。经过一年半的调查，NOAA在1995年3月宣布故障原因是因为一只破裂的燃料管而导致火箭燃料无法输送到燃料室。此故障导致航天器失去动力，从而无法积累足够的能量到达其计划的轨道高度。由于EOSAT仅负责卫星平台和仪器的制造，这一故障与私有化并无必然关联。

LandSat 6携带了增强型专题制图仪（ETM）。ETM传感器除了有与Landsats4和5上的TM仪器相同的7个光谱波段和空间分辨率之外，还包括空间分辨率为15米的第8波段。第八波段被称为锐化带或全色波段，它对从绿色到近红外波长的电磁波谱敏感。

1993年，失败的Landsat6，超出了他们的设计寿命的Landsats4和5，一个仍在计划中而遥遥无期的Landsat7，陆地资源卫星计划看起来马上就会有一个迫在眉睫的数据缺失阶段。然而，（似乎是为了证明公有制的优越性），在其顺利发射后就被宣布私有化的LANDSAT-5继续任劳任怨的工作着，直到2013年1月。

5年后，政府全资拥有的Landsat 7号1999年4月15日由Delta-II运载火箭从加利福尼亚州范登堡空军基地发射成功。Landsat7号携带了增强型专题制图仪（ETM+）以取代在Landsats4和5上使用的专题制图工具。ETM+比其以前的设计增加了额外的功能，使得其为全球变化研究，土地覆盖监测和评估，以及大范围的制图提供了一个更灵活和有效的工具。

这些功能包括：

一个15米空间分辨率的全色波段

平台上有全开光圈，5％的绝对辐射校正功能。

一个60米空间分辨率的热红外频道

平台上的数据存储器

Landsat 7号是最精确的校准地球观测卫星，这是指它的测量与在地面上的测量相比是非常准确的。陆地卫星7号的传感器被称为“在以往任何轨道上的卫星仪器中最稳定，最有特征性的地球观测仪器。”Landsat 7号的严格的校正标准使得它可以为许多粗分辨率传感器提供验证标志。

出色的数据质量，统一的全球归档方案，和便宜的价格（600美元）使得Landsat 7号数据用户大量增加。

这个校准的胜利使得Landsat 7的任务进行的非常顺利，直到2003年5月，一个硬件组件故障导致Landsat 7号的图像数据在两侧的梯形空间上产生了丢失。这个硬件组件被称为扫描行校正器（scan line corrector，SLC）。

具体来说，ETM +光学系统包含扫描镜和扫描行校正器。扫描镜提供的与轨道垂直的扫描成像，而航天器在前进的同时提供了沿轨道方向的扫描。扫描线校正器（SLC）的组件被用于删除“之字形”的摄像视场的运动图的组合所产生的沿和跨轨道运动。当SLC不工作时，ETM +的地面轨迹呈现曲折之字形，如下图所示。

SLC失败对一幅图像的两侧影响较大，对中心的图像质量影响较小，所以数据中的空隙呈现梯形。

下图是在SLC失败之前和之后的对比：

SLC失败6周后，USGS仍恢复了其全球土地调查任务，然而，故障已经影响了Landsat 7的成像。ETM +在这个SLC关机状态下，仍可以取得场景中约75％的数据。ETM +传感器，包括主镜的其余部分仍继续运作，并具有同样的高准确度和精密度，因此，图像的像素仍然具有准确的地理定位和光学校准。

为了满足用户的需要，在单个场景实现全覆盖，USGS试图合并多个时段的同一场景来解决SLC导致数据缺失。并在图像数据中设置一个二进制位掩码，以便用户能够确定任何给定像素的数据来源。USGS正在继续研究其他方法，以提供更好的合并的数据产品，并会继续提供这项工作的信息。

北京

深圳1988和1996

美国新奥尔良飓风过后

终于快写完了，虽然以翻译为主，但这些东西竟然断断续续写了两个月，实在是超出预期。回头才发现自己的文笔如此不堪，文章味如嚼蜡，一点也不生动，看来要加强中文写作了。看看河中的大牛们，真不知是如何炼成的。感谢河友们的大力支持，奉献一张新鲜出炉的第四代LDCM影像（3月18日美国东部时间1点40拍摄的科罗拉多州Fort Collins）：

此图像是用自然色标出，使用了光谱波段2（蓝色），3（绿），和4（红色）的数据创建的。

此图像是将光谱波段3（绿色），5（近红外），和7（短波红外线2）显示为蓝色，绿色和红色。

这些是假色图像，雪和冰用明亮的青绿色标出，而植物是绿色的，云是白色或浅橙色，海洋是深蓝色的。裸露的基岩是棕色的，而冰川表面的岩石是灰色的。 2011年的图像有更多的雪是因为图片拍摄于5月，而在1986年的图像在7月拍摄。1986年，冰川的终点距离希瑟岛（Heather Island）北部只有几公里。到2011年，它已回落超过20公里，越过了Terentiev湖和Great Nunatak Peak。褐色的基岩地区的扩张表示随着冰川在后退的同时也明显变薄。 20世纪80年代以来，冰川已经失去了其总厚度和体积的一半左右。

更多的图片可以到外链出处

中看到。

要是能把这段说明放入正文那就更好了。

官方一直没有公布高分一号的传感器与分辨率，从cd中有人说是：

GF-1

2m全色/8m多光谱/16m宽幅多光谱

高分一号卫星——国家高分辨率对地观测系统重大专项首星四月计划发射

起步还是不低的，2015年(十二五)期间要发射5-6颗。

主要是想说明长期卫星观测所反映出的地表状况变化

Landsat不是测绘卫星，我也不是搞卫星的，这是一点简单比较

资源三号卫星 LDCM

轨道形式：太阳同步圆轨道

高度：505.984公里 705公里

倾角：97.421° 98.2

回归周期：59天 14

重访周期：5天

资源三号卫星的地面分辨率高不少，但在光谱范围只有5个频段。

三个相机只有一个频段（0.5-0.8m），多光谱有4个（0.45-0.52，0.52-0.59，0.63-0.69，0.77-0.89m)

LDCM还是要高不少

Operational Land Imager (OLI)

Band 1 Visible (0.43 - 0.45 m) 30 m

Band 2 Visible (0.450 - 0.51 m) 30 m

Band 3 Visible (0.53 - 0.59 m) 30 m

Band 4 Near-Infrared (0.64 - 0.67 m) 30 m

Band 5 Near-Infrared (0.85 - 0.88 m) 30 m

Band 6 SWIR 1(1.57 - 1.65 m) 30 m

Band 7 SWIR 2 (2.11 - 2.29 m) 30 m

Band 8 Panchromatic (PAN) (0.50 - 0.68 m) 15 m

Band 9 Cirrus (1.36 - 1.38 m) 30 m

Thermal Infrared Sensor (TIRS)

Two spectral bands:

Band 10 TIRS 1 (10.6 - 11.19 m) 100 m

Band 11 TIRS 2 (11.5 - 12.51 m) 100 m

地球资源卫星数据连续性任务（LDCM），一个由美国航空航天局（NASA）和美国地质调查局（USGS）合作而进行的任务，将提供中分辨率（15 -100米，根据光谱的频段变化）地球陆地表面包括极地地区的可见光，近，红外，短波红外和热红外图像。 LDCM将为长达40年的Landsat数据集提供连续的数据输入。除了应用于土地利用规划和监测区域地表变化，支持救灾和灾害评估，以及水的使用监控等常用功能外，LDCM的测量还直接服务于NASA的重点科学研究领域，包括气候变化，碳循环，生态系统变化，水循环，生物地球化学，地球表面/内部变化。

LDCM卫星的有效载荷包括两个科学仪器的实用陆地成像仪（Operational Land Imager ，OLI）和热红外的传感器（Thermal Infrared Sensor ，TIRS）。这两个传感器的空间分辨率在可见光，近红外和SWIR 为30米，在热辐射为100米和在全色波段为15米。LDCM光谱覆盖范围和辐射性能（准确度，动态范围和定位精度）的设计综合考虑了与历史上的陆地卫星数据相吻合以及近一步表征土地表征变化。LDCM的校准策略仍由美国地质调查局和美国航天局的协调进行。 LDCM每幅图片的大小是185公里的跨轨道宽度和180公里沿轨道长度，航天器的轨道高度是705公里，LDCM数据产品所需的制图精度为12米（包括地形效果补偿的影响）。LDCM在技术和性能上的比之前Landsat卫星有了很大的进步。OLI提供了两个新的光谱波段，一个是用于检测卷云而另一个是用于沿海区域的观测。TIRS则可以在热辐射区两个更窄的光谱波段收集数据, 而之前的Landsats 4 – 7在热辐射区仅有一个很宽的光谱波段。此外，LDCM可以每天返回400幅的数据到USGS的存档中（LandSat 7号是150幅），这使得捕捉陆地表面无云场景的可能性大大增加。

LDCM是美国航空航天局和美国地质调查局之间合作的成果。而两者是在之前陆地资源卫星任务中逐渐建立的伙伴关系，NASA在地球遥感平台方面的专业知识和USGS在地面档案数据和遥感数据处理的专业知识为两者提供了一个互惠互利的合作伙伴关系。

美国航空航天局的LDCM责任包括根据美国地质调查局的需求开发遥感仪器和平台，以及选择合适的航天器和运载火箭，卫星上天后负责在轨验证和校准。NASA的戈达德太空飞行中心（GSFC）作为任务集成商与工程任务系统的领导者，负责与工业界一起完成LDCM的建造。

TIRS就在戈达德中心内部建造，而提供发射服务的是肯尼迪航天中心。 LDCM任务的操作中心设在戈达德中心。

美国地质调查局为LDCM提供的地面数据处理系统设在美国地质调查局的地球资源观测和科学中心（EROS）。美国地质调查局负责完成地面数据处理系统。美国地质调查局的飞行运营团队的资金通过的美国航空航天局的合同来提供。而美国地质调查局的资金用于LDCM的科学团队。这一方式可以保证NASA在卫星测控方面的主导性，也保证美国地质调查局在LDCM产品方面的主导性。美国地质调查局负责发射后的地面校准，卫星数据产品生成，以及数据归档的任务。

LDCM的总预算是不到4亿美元，如下表所示

FY 2010，FY 2011， FY 2012， FY 2013， FY 2014， FY 2015，FY 2016，Total（百万美元）

0.0， $166.0， $159.3， $54.7， $2.1， $2.1， $2.2， $386.4

LDCM与之前卫星的光谱区比较

草草结束了这一系列的介绍，希望对遥感有兴趣的河友有帮助。卫星遥感是一个很大的范围，我所接触的仅仅是陆地资源这一小块，其它象温雅颂提到的测绘卫星，以及NOAA负责的气象卫星，海洋卫星都属于不同的范围。卫星遥感同时又是一个系统工程，不仅卫星要上天，地面的校准和数据处理也要跟上。美国在这方面确实还处于领先地位，其中少不了华人的贡献。近来国内的工作也发展很快，也有不少海归的贡献。作为一个有领导作用的大国，中国在这方面的发展是必须的。象亚洲和非洲的许多发展中国家，没有能力组建地面系统对国内资源进行调查和监测，而卫星遥感就为他们提供了一个选择。目前仅有美国能提供全球可操作的卫星数据，希望中国在10-15年的时间内能赶上来。

我们这群人中有与他熟悉的，马老过来与他握手。马老介绍这群老外是巴西的，与中方讨论中巴卫星深入合作的问题。据该同事讲，马老是中巴资源卫星合作的中方总指挥。

顺便查了一下，2007年发射了中巴合作“资源一号”，2011年是资源一号”02C，去年是资源三号，为什么发射这么频繁？这些数据似乎都不公开。曾经听过中科院遥感所的一位访问学者的讲座，他提到过国内的遥感工作比较分散，没有象美国这样的大型数据中心，所以在数据的处理和发布上比较困难。象Landsat这样的项目，没有10几年的积累是做不好的。中科院遥感与数字地球研究院去年刚刚成立，就是合并了几个单位，团队的建设还需要一定时间。