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遥感卫星技术及应用课程简介

第一篇：遥感卫星技术及应用课程简介《遥感卫星技术及应用》课程简介本课程主要讲述卫星遥感的概念、遥感技术发展的历史、介绍遥感的物理基础、不同遥感平台及其技术特点，分类介绍陆地遥感、气象遥感以及海洋遥感的历史与技术特点及其发展趋势，着重介绍。应用方面主要讲述光学遥感和雷达遥感在定量化遥感领域的应用。教学大纲第一章遥感技术绪论遥感技术的定义卫星遥感技术研究内容遥感技术的发展历史遥感技术的特点遥感技术系统组成遥感在地学中的作用和意义遥感的应用概述第二章卫星应用基本知识卫星应用中常用的时间系统卫星应用中常用的坐标系统卫星发射概述卫星返回简介轨道分类轨道要素卫星的星下点轨迹卫星对地面的覆盖第三章电磁辐射与地物光谱特征电磁波太阳辐射及大气对辐射的影响地球的辐射与地物波谱大气传输模型环境对地物光谱特性的影响第四章主要卫星介绍气象卫星（6颗）陆地资源卫星系列（8颗）微波遥感卫星系列（4颗）星座系列第五章遥感技术的应用农业灾害监测环境监测第二篇：卫星遥感-教案-卫星轨道与卫星技术-2004卫星轨道与卫星技术－教案－2004/09第二章卫星轨道与卫星技术卫星作为一个重要的空基平台，不仅要提供承载传感器的物理支持，还要提供电源供应、数据收发等辅助功能，这是内容将在卫星技术里面介绍。卫星轨道的选择取决于遥感数据的要求，将在介绍卫星运动规律的基础上介绍几种常用的卫星轨道。2.1卫星轨道1卫星运动规律卫星作为一个人造天体，服从天体运动规律。请参考理论力学、普通天文学等课程深入了解该部分内容A卫星轨道是一条圆锥曲线卫星受到地心的万有引力作用绕地球运转其轨道在过地心的一个平面内。rcaO在极坐标下运动方程为：2GMrrr2hr2定义e＝c/a是偏心率，a是半长轴，c是焦距，P=a(1－e2)是半通径，是矢径与半长轴之间的夹角，此时轨道方程可以：P1e2ra1ecos1ecos偏心率e决定了卫星轨道的形状。至于用于对地遥感目的的卫星，其轨道是椭圆轨道（e近地点，＝0°，ra＝a(1－e)远地点，＝180°，为：rp＝a(1＋e)卫星轨道与卫星技术－教案－2004/09B卫星在相同时间内扫过相同的面积在极坐标下面积时间变化率dA/dt为：dA121rhdt22hrr显然，卫星高度越高，角速度越小，卫星运动速度越慢！卫星在轨道上的能量W1GMmGMmmv22r2a21v2GM()ra此即卫星活力公式，以此可以推导远地点和近地点卫星运动速度！C卫星轨道周期的平方与半长轴立方成正比a3GM22T4显然卫星周期只取决于半长轴，与其它参数无关！天体运动规律只解决了卫星在轨上的运动状态。卫星由地面发射进入轨道则是由运载火箭来完成的，卫星在轨道上面的运行速度取决于入轨状态，因此对应于不同的运行轨道发射火箭的推力需求也不同，或者卫星入轨速度和姿态决定了卫星轨道形状！卫星轨道描述在卫星对地遥感中，卫星空间位置是一个不可或缺的基本参数。一个没有轨道信息的卫星遥感资料是毫无价值的！对卫星轨道的描述依赖具体的坐标系。在天文学以及天体物理学中，通常采用天球坐标系，这也是刻画卫星作为天体的运行轨道状态的最直观的描述体系，它不考虑地球的自转。在地面资料处理、卫星定位时通常使用地理坐标，它直接描述卫星相对地面的具体位置。A天球坐标系以地心为中心，地球赤道平面所在平面为天赤道平面，地球两极与天球两极一致，这卫星轨道与卫星技术－教案－2004/09样一个假想球为天球，它不随地球自转。天球上任意一点位置用赤经和赤纬表示。赤经以春分点为起点，反时针度量，以0-360°表示。赤纬由天赤道向南北两边至极地为90°。在天球坐标系下，描述卫星轨道需要以下几个参数：图天球坐标系卫星轨道的空间取向参数：倾角赤道平面与卫星轨道平面的夹角。升交点赤经：卫星由南半球飞北半球南段轨道称为轨道升段。轨道升段与赤道平面交点称为升交点。升交点位置用赤经表示，它表示轨道平面相对太阳的取向（赤纬是多少？）。太阳升交点赤经是多少？卫星轨道形状参数偏心率确定卫星轨道形状轨道半长轴：卫星运行周期近地点角：轨道平面内升交点和近地点之间张角，它描述轨道半长轴空间取向卫星在轨道上位置参数平均近点角M：卫星通过近地点时刻为tp，则任意时刻t的平均近点角定义为：M=（t－tp），＝2/T。它描述任意时刻卫星在轨道上面的位置卫星真近点角和偏近点角E此时有开普勒方程将该参数联系起来：M＝E－esinE3卫星轨道与卫星技术－教案－2004/09图卫星真近点角和偏近点角EB地理坐标地理坐标系以地球上面的经纬度表示轨道空间位置，它随着地球一起转动。在各种卫星定位中通常使用该坐标系。星下点：卫星与地球中心连线在地球表面的交点。由于地球的自转和卫