陆地卫星（Landsat）计划：50多年的星球档案

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1号

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”。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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

从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

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

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

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

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。