NOAA卫星简介
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美国NOAA极轨卫星从1970年12月第一颗发射以来,近40年连续发射了18颗,最新的NOAA-19也将在2009年上半年发射升空。NOAA卫星共经历了5代,目前使用较多的为第五代NOAA卫星,包括NOAA-15—NOAA-18;作为备用的第四代星,包括NOAA-9—NOAA-14。以下为部分NOAA卫星的发射时间和基本轨道参数。
NOAA-11卫星
发射时间1988年9月24号,正式运行日期1988年11月8日
轨道高度:841公里,轨道倾角:98.9度,轨道周期:101.8分
NOAA-12卫星
发射时间1991年5月14日,正式运行日期1991年9月17日
轨道高度:804公里,轨道倾角:98.6度,轨道周期:101.1分
NOAA-14卫星
发射时间1994年12月30号,正式运行日期1995年4月10日
轨道高度:845公里,轨道倾角:99.1度,轨道周期:101.9分
NOAA-15卫星
发射时间1998年5月13号,正式运行日期1998年12月15日
轨道高度:808公里,轨道倾角:98.6度,轨道周期:101.2分
NOAA-16卫星
发射时间2000年9月12号,正式运行日期2001年3月20日
轨道高度:850公里,轨道倾角:98.9度,轨道周期:102.1分
NOAA-17卫星
发射时间2002年6月24号,正式运行日期2002年10月15日
轨道高度:811公里,轨道倾角:98.7度,轨道周期:101.2分
NOAA-18卫星
发射时间2005年5月11号,正式运行日期2005年6月26日
轨道高度:854公里,轨道倾角:未知,轨道周期:102分
NOAA是太阳同步极轨卫星,采用双星运行,同一地区每天可有四次过境机会。第五代(NOAA-15—18)传感器采用改进型甚高分辨率辐射仪(AVHRR/3),和先进TIROS业务垂直探测器(ATOVS),包括高分辨率红外辐射探测仪(HIRS-3)、先进的微波探测装置A型(AMSU-A)和先进的微波探测装置B型(AMSU-B)。参数如表1下:
仪器参数 |
HIRD/3 |
AMSU-A |
AMSU-B |
AVHRR/3 |
通道数 | 20 | 15 | 5 | 6 |
IFOV(度) | 1.4/1.3 | 3.3 | 1.1 | 1.3毫弧度 |
扫描周期(秒) | 6.4 | 8 | 2.67 | 0.1 |
对地扫描视场数 | 56 | 30 | 90 | 2048 |
视场步进角(度) | 1.8 | 3.33 | 1.1 | 1.362毫弧度 |
最大扫描角(度) | 49.5 | 48.33 | 48.95 | 55.4 |
星下点分辨率 | 20.4/18.9 | 45 | 15.0 | 1.1 |
扫描带宽(km) | 2248 | 2226 | 2168 | 2400 |
表1 ATOVS和AVHRR传感器基本参数
甚高分辨率辐射仪(AVHRR/3)
包括5个波段,可见光红色波段、近红外波段、中红外波段和两个热红外波段,如表2所示,其中*3a白天工作,3b夜间工作。
通道序号 |
波长范围(µm) |
主要用途 |
1 |
0.58~0.68 |
白天图像、植被、冰雪、气候… |
2 |
0.725~1.00 |
白天图像、植被、水/路边界、农业估产、土地利用调查… |
3a* |
1.58~1.64 |
白天图像、土壤湿度、云雪判识、干旱监测、云相区分… |
3b* |
3.55~3.93 |
下垫面高温点、夜间云图、森林 |
4 |
10.30~11.30 |
昼夜图像、海表和地表温度、土壤湿度 |
5 |
11。50~12.50 |
昼夜图像、海表和地表温度、土壤湿度 |
表2 AVHRR/3波段说明
AVHRR/3探测器扫描角为±55.4°,相当于探测地面2800km宽的带状区域,两条轨道可以覆盖我国大部分国土,三条轨道可完全覆盖我国全部国土。AVHRR的星下点分辨率为1.1km。由于扫描角大,图像边缘部分变形较大,实际上最有用的部分在±15°范围内(15°处地面分辨率为1.5km),这个范围的成象周期为6天。
为了用于洲级及全球范围的研究,AVHRR数据经常被重采样形成空间分辨率更低的数据。目前有两种全球尺度的AVHRR数据:NOAA全球覆盖(GlobalAreaCoverage,GAC)数据和NOAA全球植被指数(GlobalVegetationIndex,GVI)数据(Kidwell1990)。GAC是通过对原始AVHRR数据进行重采样而生成,空间分辨率为4km,由5个AVHRR的原始波段组成,没有经过投影变换;GVI是对GAC数据的进一步采样而得到,空间分辨率为15km或更粗,经过投影变换。此外,为了减少云的影响,GVI是由连续7天图像中NDVI值最大的像元所组成。美国国家海洋与大气管理局(NOAA)从1982年起就生产GVI数据。