卫星遥感与 Landsat 系列介绍

目前，研究气候变化生态学、土地利用土地覆盖变化、海洋温度和盐度以及森林应用的最强大仪器之一是卫星遥感， 它能够测量进出高层大气的辐射流量。

1962年以后，“遥感”一词开始普及， 遥感通常是指在距被测对象一定距离的平台上利用电磁波进行的非侵入式地球观测。 经过超过 50 年的研究和开发，人类今天可以使用多种类型的光学和微波传感器来收集大气、海洋和陆地的大量数据，这些数据集具有很高的准确性和分辨率。

被动遥感总览

远程传感器可以是主动的或被动的。 被动传感器对外部刺激（通常是自然能源）做出反应， 它们测量地球表面反射或发射的自然能量。 （遥感的基本概念）反射的太阳光是被动传感器测量最普遍的辐射源。 被动遥感传感器的示例有照相机、横轨扫描仪、沿轨（推扫式）扫描仪、摄像机和微波辐射计等。

主动遥感概述

一种传感器， 它发射定向的能量模式来照亮地球表面的一部分， 接收散射回仪器的部分。 这种能量构成了解读图像的基础。 有源传感器产生自己的能量， 因此其使用受到较少的限制， 并且可以在更广泛的操作条件下使用。 有源传感器的示例是雷达、声纳和激光雷达。

Landsat 卫星系列的历史

Landsat 系列是用于陆地、沿海地区和浅水区的中等分辨率光学遥感卫星中运行时间最长的系列。 它是 USGS 和 NASA 地球观测合作项目。 Landsat 任务系列的第一颗卫星于1972年发射， 也是第一颗以监测地表为主要目的的地球观测卫星。 紧随其后的是继任者， 但 Landsat 6 卫星未能进入轨道， 与卫星的通信也从未建立。 最近，Landsat 9 于 2021 年 9 月 27 日发射， 下表显示了所有 Landsat 卫星的特性。

下图表示 Landsat 卫星的主要应用领域。 它是一系列卫星， 为研究人员提供从 1972 年到现在的时间数据。

Landsat 9

Landsat 卫星系列的第 9颗卫星于 2021 年 9 月 27日从加利福尼亚州范登堡空军基地发射， 搭载联合发射联盟 Atlas V 401 火箭。 它是 Landsat 系列中最先进的卫星。 公共访问数据将从 2022 年初开始提供。 这是 NASA 和美国地质调查局之间的联合计划， 目的是更好地监测、测绘和了解地球资源。 它是一颗具有泛波段的中等空间分辨率卫星。 Landsat 9 中使用的波段的详细信息如下。

NASA 和 USGS 分别负责空间段和地面段的应用。 空间段程序下的工作包括任务集成、发射和在轨检验。 NASA 管理的卫星建造有一个任务生命周期（见下图）， 分为增量阶段， 地面部分的工作包括飞行操作、数据处理和 NASA 完成在轨检验后的数据产品分发。

注意：为了更好地了解 TIRS 传感器的重要性， 请访问热红外光谱范围的遥感（https://geolearn.in/remote-sensing-of-the-thermal-infrared-spectrum-range/）。

Landsat 9 航天器和发射组件

• 航天器供应商：Northrop Grumman
• 航天器总线：Northrop Grumman Innovation Systems（前身为 Orbital ATK）
• 运载火箭：联合发射联盟 Atlas V 401
• 航天器速度：16,760 英里/小时（26,972 公里/小时）
• 设计寿命：5年
• 耗材：10年

Landsat 9 卫星的分辨率

如何访问 Landsat 系列数据集

为了访问 Landsat 卫星系列数据集， USGS 开发了一个基于网络的地球浏览器 ( EarthExplorer ) 平台和 Google 地球引擎。 Earth explorer 是收集 Landsat 卫星数据以及其他几个卫星数据的官方网站， 例如 Modis、Sentinal、NASA 处理的数据集（NASA LPDAAC Collection）、SRTM 数字高程数据等。

USGS Earth Explorer 网络平台概况

用户可以通过交互式地图或文本搜索导航获取 Landsat 卫星图像、雷达数据、UAS 数据、数字线图、数字高程模型数据， 航拍照片、Sentinel 卫星数据， 包括 IKONOS 和 OrbView3 在内的一些商业卫星图像、土地覆盖数据，来自国家地图的数字地图数据， 以及许多其他数据集。 可以通过交互式地图按确切位置搜索所需的数据集， 或输入特定坐标以查看可用的数据类型。