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          1. 陸地衛星(Landsat)計劃:50多年的星球檔案

            陸地衛星(Landsat)計劃:50多年的星球檔案

            2022-07-22 作者: xuzhiping 瀏覽: 207 次

            摘要: 陸地衛星計劃:陸地衛星1號至陸地衛星9號 1967年,NASA(美國國家航空與航天局) 提出了“地球資源技術衛星”計劃,從此開始了在理論上對地球資源技術衛星系列的可行性研究,于是,陸地衛星 (Landsat) 系列應運而生。美國 NASA 的陸地衛星計劃(1...

            陸地衛星計劃

            陸地衛星計劃:陸地衛星1號至陸地衛星9號

            1967年,NASA(美國國家航空與航天局) 提出了“地球資源技術衛星”計劃,從此開始了在理論上對地球資源技術衛星系列的可行性研究,于是,陸地衛星 (Landsat) 系列應運而生。美國 NASA 的陸地衛星計劃(1975年前稱為地球資源技術衛星 - ERTS ),自1972年7月23日以來, 已發射9顆,陸地衛星9號是最新的任務,于2021年9月發射。

            陸地衛星的另一個名稱是陸地衛星數據連續性任務(LDCM),源于一個確保地球資源衛星未來的承諾。從陸地衛星1號到9號,所有的陸地衛星圖像都可以通過 USGS Earth Explorer 公開獲取?,F在,讓我們一起開啟陸地衛星計劃的旅程吧。

            陸地衛星時間線

            陸地衛星1號

            陸地衛星文件

            星球檔案始于陸地衛星1號。美國陸地衛星計劃中的第一顆衛星,也是世界上第一顆用于監測和研究地球陸地的地球觀測衛星。1972年7月23日在加利福尼亞的范登堡空軍基地由德爾塔900火箭搭載發射,1978年1月6日退役。最開始被稱為地球資源技術衛星(Earth Resources Technology Satellite ,ERTS-1),在1975年被更名為陸地衛星1號(Landsat 1)。

            由于它的成功,陸地衛星1號為未來的衛星鋪平了道路。事實上,它也甚至在拉布拉多海岸發現了一座島嶼,如今仍將其稱為“陸地衛星島”。

            發射日期 1972 年 7 月 23 日
            停用日期 1978 年 1 月 6 日
            傳感器 1 返回光束攝像機 (RBV)
            傳感器 2 多光譜掃描儀系統 (MSS)
            解析度 80m
            場景大小 170 km x 185 km
            發射基地 范登堡空軍基地

            陸地衛星2號

            陸地衛星2號

            陸地衛星2號是陸地衛星計劃的第二次任務。它最初被命名為 ERTS-B,于1975年1月22日發射。在長達7年的時間里,收集了24萬個場景。隨后,美國地質調查局于1982年2月25日將其從運行狀態中刪除。

            陸地衛星2號與其前身幾乎相同。例如,它收集了綠色、紅色和兩個近紅外波段。此外,在80M像素大小下,分辨率也基本相同。

            發射日期 1975 年 1 月 22 日
            停用日期 1982 年 2 月 25 日
            傳感器 1 返回光束攝像機 (RBV)
            傳感器 2 多光譜掃描儀系統 (MSS)
            解析度 40m、80m
            場景大小 170 km x 185 km
            發射基地 范登堡空軍基地

            陸地衛星3號

            陸地衛星3號

            陸地衛星3號的目標是在沒有任何時間間隔的情況下繼續對地球進行歸檔。陸地衛星3號運行了5年多的時間,已能夠收集14萬個場景。陸地衛星3號的規格與過去的衛星相似。例如,它收集了綠色、紅色和兩個近紅外波段,它也有一個熱波段,但在發射后不久就失敗了。

            發射日期 1978 年 3 月 5 日
            停用日期 1983 年 3 月 31 日
            傳感器 1 返回光束攝像機 (RBV)
            傳感器 2 多光譜掃描儀系統 (MSS)
            解析度 40m、80m
            場景大小 170 km x 185 km
            發射基地 范登堡空軍基地

            陸地衛星4號

            陸地衛星4號

            陸地衛星4號于1982年7月16日發射,它的主要目的是成為一個全球性的衛星影像圖庫;雖然當時陸地衛星計劃是由美國國家航空航天局管理,但其數據的管理與提供是由美國地質調查局(USGS)所負責。陸地衛星4號的科學任務于1993年12月14日終止,當時它已無法繼續傳送衛星數據,但已超出其原先的設計壽命5年。任務終止后,美國國家航空航天局仍持續追蹤和遙測,直到它2001年除役為止。

            陸地衛星4號是陸地衛星計劃的第四次任務,通過收集總計217,650個場景,延續了其長期運行的檔案。但陸地衛星4號是不同的,美國地質勘探局引入了一種全新的傳感器。陸地衛星4號是第一顆裝備專題測繪儀(TM)的衛星,與之前的 4 個波段不同,Landsat 4 總共收集了 7 個波段。此外,地面分辨率大幅提高到30 m像素大小,但熱波段的分辨率為120米。

            發射日期 1982 年 7 月 16 日
            停用日期 1993 年 12 月 14 日
            傳感器 1 專題制圖器 (TM)
            傳感器 2 多光譜掃描儀系統 (MSS)
            解析度 30m、120m
            波段 藍色、綠色、紅色、NIR1、NIR2、MIR、熱波段
            發射基地 范登堡空軍基地

            陸地衛星5號

            陸地衛星5號

            盡管陸地衛星5號的設計壽命為3年,但它的運行時間接近29年。由于其耐用性,它被吉尼斯世界紀錄認定為歷史上運行時間最長的地球觀測衛星。陸地衛星5號收集了重大事件的影像,包括切爾諾貝利、毀滅性海嘯和森林砍伐。陸地衛星5號還具備專題制圖儀,因此其圖像與其前身一致。

            發射日期 1984 年 3 月 1 日
            停用日期 2013 年 6 月 5 日
            傳感器 1 專題制圖儀 (TM)
            傳感器 2 多光譜掃描儀系統 (MSS)
            解析度 30m、120m
            波段 藍色、綠色、紅色、NIR1、NIR2、MIR、熱波段
            發射基地 范登堡空軍基地

            陸地衛星6號

            陸地衛星6號是陸地衛星計劃中唯一未能進入軌道的衛星。NOAA 將 Ruptured Manifold 歸因于故障的主要原因,這種破裂阻止了燃料到達穩定發動機的衛星。陸地衛星6號具有升級的專題測繪儀。增強的專題測繪儀 (ETM) 將收集 15m 全色圖像,但其他7個光譜波段仍將保持30米的地面分辨率。

            陸地衛星7號

            陸地衛星7號

            這是陸地衛星計劃的第七顆衛星,它是第一個利用增強型專題測繪儀 (ETM+) 進入軌道的衛星,該儀器增加了一個15米全色波段。2003年5月,陸地衛星7號遭受了掃描線校正器 (SLC) 的機械故障,由于 SLC 故障,陸地衛星7號圖像已導致部分數據丟失。

            發射日期 1999 年 4 月 15 日
            狀態 留在軌道上
            傳感器 增強型專題制圖儀 (ETM+)
            解析度 15m、30m 和 60m
            波段 藍色、綠色、紅色、NIR-1、SWIR-1、SWIR-2、熱波段、全色
            發射基地 范登堡空軍基地

            陸地衛星8號

            陸地衛星8號

            這顆衛星有兩個儀器,總計有11個光譜波段。11 個光譜波段中有 7 個與 Landsat 7 上發現的 ETM+ 基本一致。陸地衛星8號波段 包括分辨率為 30 米的沿海波段、藍色波段、綠色波段、近紅外波段、SWIR-1 波段、SWIR-2 波段和卷云波段。全色波段的分辨率為15m,而 TIR 的分辨率為100M像素。

            發射日期 2013 年 2 月 11 日
            狀態 留在軌道上
            傳感器 1 操作陸地成像儀 (OLI)
            傳感器 2 熱紅外傳感器 (TIRS)
            解析度 15m、30m 和 100m
            波段 沿海, 藍色, 綠色, 紅色, NIR1, SWIR-1, SWIR-2, 卷云, 全色, TIR-1, TIR-2
            發射基地 范登堡空軍基地

            陸地衛星9號

            陸地衛星9號于2021年9月 從加利福尼亞州范登堡太空部隊基地成功快速發射。這顆衛星完全取代了有故障的陸地衛星7號,并延長了陸地衛星計劃的生命線。陸地衛星9號幾乎復制了陸地衛星8號的設計,除了熱傳感器,同時將升級為TIR-2。這兩個光學傳感器將檢測11個可見光,近紅外,短波紅外和熱紅外光的總光譜波段。

            發射日期 2021 年 9 月
            傳感器 1 操作陸地成像儀 2 (OLI-2)
            傳感器 2 熱紅外傳感器 2 (TIRS-2)
            解析度 15m、30m 和 100m
            波段 沿海,藍色,綠色,紅色,NIR1,SWIR-1,SWIR-2,卷云,全色,TIR-1,TIR-2
            發射基地 范登堡空軍基地

            應用

            以下是陸地衛星圖像充分發揮其潛力的一些用例和應用介紹,涵蓋從農業到環境的各種不同行業。

            農業

            作物條件

            監控食品供應鏈到對欺詐性作物保險索賠進行偵探,NASA一直密切關注著我們的星球。健康的植被反射綠色和近紅外光,吸收紅色和藍色光,通過使用陸地衛星的 歸一化差異植被指數(NDVI),可以監測植物在光合作用期間產生的葉綠素情況,這為我們提供了量化農業作物的大局狀況。

            環境

            人類的變化

            陸地衛星計劃是人類歷史上運行時間最長的地球觀測任務,其數字記錄可以追溯到20世紀70年代。如果想了解不斷變化的地貌景觀,陸地衛星任務會及時為我們提供簡要說明,有助于為子孫后代吸取經驗教訓。從石油泄漏、森林砍伐到城市發展,陸地衛星已經見證了這所有的一切。例如,此 Landsat Explorer APP 可顯示從變化檢測到各種波段組合的所有內容。

            林業

            熱帶雨林采伐

            地球上的數十億人都依靠森林謀生。但森林砍伐正在以非常高的速度發生,令人們的生命處于危險之中。陸地衛星持續監測采礦、農業和伐木公司的 非法雨林砍伐。這不僅僅是森林砍伐,也包括陸地衛星評估疾病,野火和森林退化。這些都可能對生態系統健康和當地經濟產生災難性的影響。

            水資源

            溢油檢測

            對于水資源來說,最重要的是保持它的清潔,不含有害物質。事實證明,通過衛星圖像可以了解很多關于湖泊健康狀況的信息。例如,陸地衛星研究藻類,藻類是向湖中注入氮和磷的數量的指示器。此外,衛星還可以劃定漏油的搜索范圍,并確定移動的方向和速度。

            藝術的地球

            作為藝術的地球

            其中一些最令人嘆為觀止的景色來自太空,這一點在 NASA 從太空中看到的75頁地球圖像集 (NASA 的地球是藝術) 中得到了證明。地球觀測圖像的收集來自Terra、Landsat、EO-1和 Aqua 衛星。在這幅地球藝術杰作中,可以找到一些最有趣的海洋、大氣和陸地特征的圖案和幾何圖形。

            不可思議的陸地衛星計劃

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