陆地卫星(Landsat)计划:50多年的星球档案

陆地卫星(Landsat)计划:50多年的星球档案


发布日期: 2022-07-22 更新日期: 2022-07-22 编辑:xuzhiping 浏览次数: 3037

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摘要: 陆地卫星计划:陆地卫星1号至陆地卫星9号 1967年,NASA(美国国家航空与航天局) 提出了“地球资源技术卫星”计划,从此开始了在理论上对地球资源技术卫星系列的可行性研究,于是,陆地卫星 (Landsat) 系列应运而生。美国 NASA 的陆地卫星计划(1...

陆地卫星计划

陆地卫星计划:陆地卫星1号至陆地卫星9号

1967年,NASA(美国国家航空与航天局) 提出了“地球资源技术卫星”计划,从此开始了在理论上对地球资源技术卫星系列的可行性研究,于是,陆地卫星 (Landsat) 系列应运而生。美国 NASA 的陆地卫星计划(1975年前称为地球资源技术卫星 - ERTS ),自1972年7月23日以来, 已发射9颗,陆地卫星9号是最新的任务,于2021年9月发射。

陆地卫星的另一个名称是陆地卫星数据连续性任务(LDCM),源于一个确保地球资源卫星未来的承诺。从陆地卫星1号到9号,所有的陆地卫星图像都可以通过 USGS Earth Explorer 公开获取。现在,让我们一起开启陆地卫星计划的旅程吧。

陆地卫星时间线

陆地卫星1号

陆地卫星文件

星球档案始于陆地卫星1号。美国陆地卫星计划中的第一颗卫星,也是世界上第一颗用于监测和研究地球陆地的地球观测卫星。1972年7月23日在加利福尼亚的范登堡空军基地由德尔塔900火箭搭载发射,1978年1月6日退役。最开始被称为地球资源技术卫星(Earth Resources Technology Satellite ,ERTS-1),在1975年被更名为陆地卫星1号(Landsat 1)。

由于它的成功,陆地卫星1号为未来的卫星铺平了道路。事实上,它也甚至在拉布拉多海岸发现了一座岛屿,如今仍将其称为“陆地卫星岛”。

发射日期 1972 年 7 月 23 日
停用日期 1978 年 1 月 6 日
传感器 1 返回光束摄像机 (RBV)
传感器 2 多光谱扫描仪系统 (MSS)
解析度 80m
场景大小 170 km x 185 km
发射基地 范登堡空军基地

陆地卫星2号

陆地卫星2号

陆地卫星2号是陆地卫星计划的第二次任务。它最初被命名为 ERTS-B,于1975年1月22日发射。在长达7年的时间里,收集了24万个场景。随后,美国地质调查局于1982年2月25日将其从运行状态中删除。

陆地卫星2号与其前身几乎相同。例如,它收集了绿色、红色和两个近红外波段。此外,在80M像素大小下,分辨率也基本相同。

发射日期 1975 年 1 月 22 日
停用日期 1982 年 2 月 25 日
传感器 1 返回光束摄像机 (RBV)
传感器 2 多光谱扫描仪系统 (MSS)
解析度 40m、80m
场景大小 170 km x 185 km
发射基地 范登堡空军基地

陆地卫星3号

陆地卫星3号

陆地卫星3号的目标是在没有任何时间间隔的情况下继续对地球进行归档。陆地卫星3号运行了5年多的时间,已能够收集14万个场景。陆地卫星3号的规格与过去的卫星相似。例如,它收集了绿色、红色和两个近红外波段,它也有一个热波段,但在发射后不久就失败了。

发射日期 1978 年 3 月 5 日
停用日期 1983 年 3 月 31 日
传感器 1 返回光束摄像机 (RBV)
传感器 2 多光谱扫描仪系统 (MSS)
解析度 40m、80m
场景大小 170 km x 185 km
发射基地 范登堡空军基地

陆地卫星4号

陆地卫星4号

陆地卫星4号于1982年7月16日发射,它的主要目的是成为一个全球性的卫星影像图库;虽然当时陆地卫星计划是由美国国家航空航天局管理,但其数据的管理与提供是由美国地质调查局(USGS)所负责。陆地卫星4号的科学任务于1993年12月14日终止,当时它已无法继续传送卫星数据,但已超出其原先的设计寿命5年。任务终止后,美国国家航空航天局仍持续追踪和遥测,直到它2001年除役为止。

陆地卫星4号是陆地卫星计划的第四次任务,通过收集总计217,650个场景,延续了其长期运行的档案。但陆地卫星4号是不同的,美国地质勘探局引入了一种全新的传感器。陆地卫星4号是第一颗装备专题测绘仪(TM)的卫星,与之前的 4 个波段不同,Landsat 4 总共收集了 7 个波段。此外,地面分辨率大幅提高到30 m像素大小,但热波段的分辨率为120米。

发射日期 1982 年 7 月 16 日
停用日期 1993 年 12 月 14 日
传感器 1 专题制图器 (TM)
传感器 2 多光谱扫描仪系统 (MSS)
解析度 30m、120m
波段 蓝色、绿色、红色、NIR1、NIR2、MIR、热波段
发射基地 范登堡空军基地

陆地卫星5号

陆地卫星5号

尽管陆地卫星5号的设计寿命为3年,但它的运行时间接近29年。由于其耐用性,它被吉尼斯世界纪录认定为历史上运行时间最长的地球观测卫星。陆地卫星5号收集了重大事件的影像,包括切尔诺贝利、毁灭性海啸和森林砍伐。陆地卫星5号还具备专题制图仪,因此其图像与其前身一致。

发射日期 1984 年 3 月 1 日
停用日期 2013 年 6 月 5 日
传感器 1 专题制图仪 (TM)
传感器 2 多光谱扫描仪系统 (MSS)
解析度 30m、120m
波段 蓝色、绿色、红色、NIR1、NIR2、MIR、热波段
发射基地 范登堡空军基地

陆地卫星6号

陆地卫星6号是陆地卫星计划中唯一未能进入轨道的卫星。NOAA 将 Ruptured Manifold 归因于故障的主要原因,这种破裂阻止了燃料到达稳定发动机的卫星。陆地卫星6号具有升级的专题测绘仪。增强的专题测绘仪 (ETM) 将收集 15m 全色图像,但其他7个光谱波段仍将保持30米的地面分辨率。

陆地卫星7号

陆地卫星7号

这是陆地卫星计划的第七颗卫星,它是第一个利用增强型专题测绘仪 (ETM+) 进入轨道的卫星,该仪器增加了一个15米全色波段。2003年5月,陆地卫星7号遭受了扫描线校正器 (SLC) 的机械故障,由于 SLC 故障,陆地卫星7号图像已导致部分数据丢失。

发射日期 1999 年 4 月 15 日
状态 留在轨道上
传感器 增强型专题制图仪 (ETM+)
解析度 15m、30m 和 60m
波段 蓝色、绿色、红色、NIR-1、SWIR-1、SWIR-2、热波段、全色
发射基地 范登堡空军基地

陆地卫星8号

陆地卫星8号

这颗卫星有两个仪器,总计有11个光谱波段。11 个光谱波段中有 7 个与 Landsat 7 上发现的 ETM+ 基本一致。陆地卫星8号波段 包括分辨率为 30 米的沿海波段、蓝色波段、绿色波段、近红外波段、SWIR-1 波段、SWIR-2 波段和卷云波段。全色波段的分辨率为15m,而 TIR 的分辨率为100M像素。

发射日期 2013 年 2 月 11 日
状态 留在轨道上
传感器 1 操作陆地成像仪 (OLI)
传感器 2 热红外传感器 (TIRS)
解析度 15m、30m 和 100m
波段 沿海, 蓝色, 绿色, 红色, NIR1, SWIR-1, SWIR-2, 卷云, 全色, TIR-1, TIR-2
发射基地 范登堡空军基地

陆地卫星9号

陆地卫星9号于2021年9月 从加利福尼亚州范登堡太空部队基地成功快速发射。这颗卫星完全取代了有故障的陆地卫星7号,并延长了陆地卫星计划的生命线。陆地卫星9号几乎复制了陆地卫星8号的设计,除了热传感器,同时将升级为TIR-2。这两个光学传感器将检测11个可见光,近红外,短波红外和热红外光的总光谱波段。

发射日期 2021 年 9 月
传感器 1 操作陆地成像仪 2 (OLI-2)
传感器 2 热红外传感器 2 (TIRS-2)
解析度 15m、30m 和 100m
波段 沿海,蓝色,绿色,红色,NIR1,SWIR-1,SWIR-2,卷云,全色,TIR-1,TIR-2
发射基地 范登堡空军基地

应用

以下是陆地卫星图像充分发挥其潜力的一些用例和应用介绍,涵盖从农业到环境的各种不同行业。

农业

作物条件

监控食品供应链到对欺诈性作物保险索赔进行侦探,NASA一直密切关注着我们的星球。健康的植被反射绿色和近红外光,吸收红色和蓝色光,通过使用陆地卫星的 归一化差异植被指数(NDVI),可以监测植物在光合作用期间产生的叶绿素情况,这为我们提供了量化农业作物的大局状况。

环境

人类的变化

陆地卫星计划是人类历史上运行时间最长的地球观测任务,其数字记录可以追溯到20世纪70年代。如果想了解不断变化的地貌景观,陆地卫星任务会及时为我们提供简要说明,有助于为子孙后代吸取经验教训。从石油泄漏、森林砍伐到城市发展,陆地卫星已经见证了这所有的一切。例如,此 Landsat Explorer APP 可显示从变化检测到各种波段组合的所有内容。

林业

热带雨林采伐

地球上的数十亿人都依靠森林谋生。但森林砍伐正在以非常高的速度发生,令人们的生命处于危险之中。陆地卫星持续监测采矿、农业和伐木公司的 非法雨林砍伐。这不仅仅是森林砍伐,也包括陆地卫星评估疾病,野火和森林退化。这些都可能对生态系统健康和当地经济产生灾难性的影响。

水资源

溢油检测

对于水资源来说,最重要的是保持它的清洁,不含有害物质。事实证明,通过卫星图像可以了解很多关于湖泊健康状况的信息。例如,陆地卫星研究藻类,藻类是向湖中注入氮和磷的数量的指示器。此外,卫星还可以划定漏油的搜索范围,并确定移动的方向和速度。

艺术的地球

作为艺术的地球

其中一些最令人叹为观止的景色来自太空,这一点在 NASA 从太空中看到的75页地球图像集 (NASA 的地球是艺术) 中得到了证明。地球观测图像的收集来自Terra、Landsat、EO-1和 Aqua 卫星。在这幅地球艺术杰作中,可以找到一些最有趣的海洋、大气和陆地特征的图案和几何图形。

不可思议的陆地卫星计划

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