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"水"（Aqua）卫星

2011-06-19 10:11阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/2181625071

2002年5月4日，美国发射了EOS计划中的'水'（Aqua）卫星，这是颗多功能地球观测卫星，原名EOS－PM 1(下午星)，是对应EOS-AM 1(上午星)而言的。于1999年12月18日发射的EOS－AM 1后改名为'土'（Terra）卫星，它也是一颗多功能地球观测卫星。Aqua、Terra是拉丁语，意思分别是'水'和'土'，它们分别对地球水圈和土圈进行观测。 1 Aqua卫星轨道参数
Aqua卫星轨道参数与Terra基本相同，惟一不同的是发射窗口，Aqua是下午，而Terra是上午。具体见表1。
表1 Aqua和Terra卫星轨道参数


卫星
 发射
时间
 国家
 轨道
类型
 倾角
/（°）
 高度
/km
 发射
窗口
 探测
仪器
/台
重访
周期/d
 质量
/kg
 功耗
/kW
 寿命
/年
Aqua
 2002-
05-04
 美国
 太阳
同步
 98.2
 705
 1∶30
pm
 6
 16
 5 190
 2.53
 6
Terra
 1999-
12-18
 美国
 太阳
同步
 98.2
 705
 10∶30
am
 5
 16
 3 117
 4.44
 5

2 Aqua卫星遥感器技术特性
Aqua卫星遥感器的技术特性见表2。
表 2 Aqua遥感器技术特性 　
型 号 　
 名 称 　
 制造者 　
 技 术 特 性 　
 主 要 应 用 　
MODIS 　
 中分辨率成像光谱仪
 NASA 　
 0.405～14.385μm，36通道
 大气/海洋/陆地监测
AIRS 　
 大气红外探测器
 NASA 　
 0.4～15.5μm，2 300通道
 大气温湿度
AMSR-E 　
 先进微波扫描辐射计
 NASDA 　
 6.9～89GHz，12通道
 水汽、降水、温湿度
AMSU 　
 先进微波探测器
 NASA 　
 23.8～89GHz，15通道
 水汽、地表温度
CERES 　
 云和地球辐射能量系统
 TRW 　
 0.3～5.0μm,8～12μm,0.3～100μm
 地球反射/发射辐射
HSB 　
 微波湿度探测器
 巴西 　
 1个通道150GHz+3个通道180GHz
 大气湿度廓线

表2的6台遥感器中有5台是大气探测器，惟独MODIS是1台多功能遥感器，可用于大气、海洋和陆地观测。MODIS是1台中分辨率成像光谱仪，原理上既可以对目标成像又可以测量其光谱特性。波谱范围405～14 385nm，分36波段，但波段不连续。地面分辨率有250m、500m、1km三档，仪器绝对辐射精度5%，在地面分辨率为1km时，信噪比≥500，地面覆盖周期2天。按EOS计划，MODIS装在Terra和Aqua卫星以及后继卫星上，以求对全球大气、海洋、陆地进行长周期(15～20年)观测。
按EOS计划安排，CERES装载在3颗卫星上，即TRMM(1997年11月27日发射，仍在运行)、Terra和Aqua卫星上，以连续获取太阳辐射总量、大气与地表反射和发射量，以对地球辐射收支开展长期连续研究。
Aqua遥感器数据由EOSDIS (EOS数据和信息系统) 统一接收、处理和存档，与Terra基本相同。不同的是：Aqua遥感器数据(包括MODIS)经X频段广播下行传输，由EOSDIS地面站或其他国家地面站接收；Terra遥感器数据经NASA中继卫星系统TDRSS传输给EOSDIS接收站接收，其中MODIS数据还经X频段广播下行传输(从2000年3月17日开始)，世界各国可以免费接收，我国国家卫星气象中心和国家卫星海洋应用中心和中科院遥感所都在实时接收MODIS数据。
3 MODIS数据特性和应用
(1) MODIS的特性
MODIS兼有先进甚高分辨率辐射计AVHRR-3和海洋水色探测器SeaWiFs的特性，它们间的比较，具体见表3。
在海洋应用方面，MODIS具有SeaWiFs的技术特性。因此，NASA已将MODIS作为SeaWiFs的后继遥感器；在陆地应用方面，MODIS至少提供了13个陆地应用波段，尤其是短波红外波段，弥补了NOAA上AVHRR和LANDSAT-7上ETM+之不足。此外，还提供250m和500m地面分辨率，填补了1.1km和30m之间的间隙；在大气应用方面，MODIS大气探测波段比AVHRR－3要多几倍，波段窄得多，观测的大气参数也多，尤其是近红外水汽测量可弥补AVHRR－3之不足，气溶胶探测波段多，效果也会好得多。因光谱分辨率两者存在着很大差别，可以互相取长补短。
表3 MODIS与AVHRR、SeaWiFs特性比较
项 目 　
 AVHRR－3 　
 SeaWiFs
 MODIS 　
 MODIS特性说明 　
卫 星 　
 NOAA－17 　
 SeaStar 　
 Terra和Aqua 　
 除这两颗外，还将在后继卫星上装载
发射时间 　
 2002-06-24 　
 1997-08 　
 1999-12/2002-05
 NOAA－15～17、SeaStar、Terra均在轨
波谱范围/nm 　
 580～12 500 　
 402～885 　
 402～14 385 　
 覆盖了AVHRR－3和SeaWiFs波谱区
波段数目 　
 5(6) 　
 8 　
 36
 函盖了AVHRR－3和SeaWiFs波段
波段宽度/nm 　
 100 　
 20 　
 20 　
 最小波段宽度与SeaWiFs相同
绝对辐射精度/（%） 　
 5 　
 5 　
 5 　
 相同
等效噪音温差/K 　
 0.12 　
 无 　
 0.07 　
 测温精度比AVHRR-3高
信噪比 　
 9～20 　
 ≥500 　
 ≥500 　
 信噪比与SeaWiFs相同，比AVHRR高得多
地面分辨率/km 　
 1.1 　
 1.1 　
 0.25/0.50/1 　
 地面分辨率高，海岸带和陆地观测效果好
刈 幅/km 　
 2 700 　
 2 081 　
 2 330 　
 与SeaWiFs几乎相同
全球覆盖天数 　
 1 　
 2 　
 2(单星1(双星) 　
 与SeaWiFs相同

(2) MODIS的主要应用
大气方面 水汽、气溶胶、昼夜云图及其派生产品；
海洋方面 海洋叶绿素等水色要素、海面温度及海岸带；
陆地方面 土地利用、植被分布和地表温度。■

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