新一代海洋水色观测卫星载荷及指标 - 海洋观测卫星技术

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+ `9 ~: q1 b7 v. b

北京时间2023年11月16日11时55分,新一代海洋水色观测卫星(科研星)在酒泉卫星发射中心成功发射。

; {% z7 W* L$ g, A- s- R

9 k7 e: {+ ], P

卫星发射图(佟思平 摄)

* ~7 p7 Q3 W) N7 O2 J

新一代海洋水色观测卫星是世界首颗针对全球多种水体、采用多种探测手段的高精度海洋水色观测卫星,可实现对全球大洋、近海、河口和内陆水体的水色、水温、悬浮物质、水生态环境要素以及海冰、植被等大范围连续动态监测,为我国主要航道、海上热点地区、重要港口、海湾、河口及内陆大型湖泊等提供及时的遥感信息服务。

9 E3 _3 V8 j& V1 w `0 `

新一代海洋水色观测卫星主载荷包括水色水温扫描仪、中分辨率可编程成像光谱仪和海岸带成像仪,各载荷主要指标分别如下:

! K6 w6 H/ p. _4 Y

1 水色水温扫描仪(COCTS2)

2 O! f' U; E3 R& Y P u: g

1)星下点地面像元分辨率(GSD):≤500m(@782km);

& m$ X4 R( V4 l! S- i

2)幅宽:≥3000km(@782km);

* X! B4 F5 j# t9 l/ f7 S N

3)量化级数:≥14bits;

; i" b9 h* Q" F4 ^0 O j1 n- e1 I

4)覆盖周期(单星):1次/天(水色)、2次/天(海表温度)

6 f5 a. y' L0 Z% b- f

5)观测要素:遥感影像、水色要素、海表温度。

5 K; b6 H( t8 y! m0 [. Y6 m

6)主要应用设计指标:叶绿素a浓度优于35%,总悬浮物浓度优于40%,黄色物质浓度优于45%,海表温度优于0.5°C。

3 t/ q) s& Q7 {5 h( W. P% s

表1海洋水色水温扫描仪技术指标

6 M) W: R/ K" y4 g" S4 Y/ R

编号

: T* a! y6 z9 j1 G/ v/ ]

中心波长(nm)

7 V$ b- a8 j# u) c

带宽(nm)

9 m8 g2 j- c- S' R6 f0 N

S/N

6 A1 t% |, G* G3 j

1

% w7 m; y& t* G' l2 w2 B

360

" }# k. _% P% M, n6 n; E' b) B

20

& Z% i; b* k9 v, C6 g# t

≥1000

- c* A: ~! d, {7 S% k9 ~7 }( o

2

6 ^- D8 f3 l% K J

385

5 t; Z2 a' ?5 ^ Y

20

j9 ]3 e! \2 ?% Z$ \6 b( m

≥1000

& o, k9 Q% u( n1 D

3

" o8 K, g+ G" N+ e7 ]3 W% y7 \9 m

412

0 ~# `' W% Z" p! c7 D* C( V

20

. e2 M; E: f2 X! [! P

≥1000

) ]( ] K' x3 p% }: o( x, ^( Q

4

/ [3 n! U* x! F/ r0 P

443

: q8 q" D' ?5 ` V4 i

20

3 s; a. _ K1 c- o, B0 `! }) J

≥1000

& f& Z/ x! v0 @$ o

5

0 T$ p3 {0 x4 f9 w. W8 L- S* ^3 ]; H

490

6 H5 T( {6 o% h: s2 Y3 F

20

9 d5 r% w" K/ c8 `5 l5 ]! ~) H

≥1000

' {) a% h! ?9 t* \! d

6

, Y# a+ Q z5 u1 z6 Y

520

6 q) N, }: O$ @# q$ c+ `

20

# J# [7 G$ P1 e. h+ u

≥1000

$ N+ K4 @1 y4 o1 N- ?/ n

7

) Y" V* L3 W& e; N

565

& y% Q7 f0 ~- X9 i

20

) v+ U; m8 U0 ~3 `

≥1000

& A7 I) L# e/ j y

8

1 c" c, t0 S& M# z. P( F+ `! r

620

$ R# {1 d1 e3 Q: {/ _

15

- i9 W9 G) P1 j; o" r

≥1000

* |# R1 M+ O2 F ^: s* u

9

$ |& ^4 A. r" A* g0 y4 |7 I! Y

665

# ~4 K( C, e7 @" E0 d/ t; g

15

- {( O8 k2 d7 p

≥1000

+ ^! ?5 ]& ?% q: s& }

10

; f) d t7 i5 j$ `* g J

681

, Y' A8 E! v8 l Y5 k

15

- I4 b) v( p% v

≥1400

; R# z, Z+ n& b, K7 Q

11

+ x! I; }! v+ q; a" i( Y S

705

! {7 X. J, n# E

20

% P* G6 ?, ~$ R( j

≥1000

/ B# B/ B# }8 K) D$ Q$ b r

12

( k3 C$ l6 p; H, ?6 D

744

, Z: I0 q- r% f' C" _

20

" S7 D: I* V; ^6 ]0 @8 h

≥400

+ Q+ H: X" W8 K7 y) G! `

13

; \8 @- C0 |4 L& _. u: q& i

865

; O; ? x. Q# E7 ~5 s

40

' }/ b* U0 n- A

≥600

2 Z; J4 `: c( o. [# l

14

1 I# T! X2 u9 b# N

1245

# z( S; }3 c% R, r; k

40

4 _+ R8 p+ j) u5 A2 b

≥250

6 N; X$ A$ K6 w3 h

15

, |4 \( u& ?* `$ G

1640

6 G3 P% _" m& O2 z0 X

80

& |. u. C+ g2 B5 O/ v6 P/ W$ i

≥180

$ F L A4 R3 u# y( {* ]

16

6 f1 w, j/ v& T! J

3740

2 |/ B% Y7 u; D1 N' m9 e/ o, C* t

190

! K. J! |" x; A2 P

NEΔT≤0.15K

7 Q" X: M6 N8 `2 }! u

17

2 T/ O9 V# a7 v9 [5 M. m

10800

, Z$ s8 \5 E: J/ M0 o9 l7 R8 }

1000

! [4 z% {1 g8 T2 D

NEΔT≤0.1K

* x* p7 Y* r+ a, Y g

18

; U+ r$ d- }5 [) t' U/ ?! i

12000

9 ^* J1 X8 i. Q

1100

6 C0 `/ U, Y, P7 O

NEΔT≤0.1K

5 z4 d0 k1 X, i1 A E- ?; B

2中分辨率可编程成像光谱仪(PMRIS)

/ Q# y5 \3 q. Y) e

1)星下点地面像元分辨率(GSD):通道模式≤100m(@782km),光谱模式≤200m(@782km);

$ v; `: X2 ]6 R8 N1 j" P+ X

2)幅宽:≥950km(@782km);

, @0 ~1 p' p! V6 ^

3)输出方式

( q8 R2 }9 t5 T! b

a.通道模式:可编程输出15个通道(可编程光谱范围:0.375-0.92μm),固定短波红外4个通道(谱段范围1000-2160nm);

, r! \8 Z' i# t

b.光谱模式:具备在0.375-0.92μm的光谱范围内,可编程输出连续90个光谱通道数据的能力;同时输出4个短波红外通道成像数据;

& X. x9 s' X! m0 K3 F5 Q

4)量化等级:≥14bits;

: ?$ \ z* A8 @9 u( @9 }: D

5)覆盖周期(单星):1次/3天。

* W4 ~: o& V; ~1 m

6)观测要素:遥感影像、水色要素、近海环境其他要素等。

% Y2 m4 m& d. k: g6 k

7)主要应用设计指标:叶绿素a浓度优于40%,总悬浮物浓度优于40%,黄色物质浓度优于45%。

: [" j% u$ v3 {9 H0 H

表2中分辨率成像光谱仪技术指标

. |' x$ `+ ^* s" ]! c4 v

编号

7 K$ C- t# |8 [) O4 O4 k. y8 k

中心波长(nm)

6 A( J6 T/ ?3 [: |) V+ J

带宽(nm)

; C. w8 B1 X1 B0 }7 A

S/N

. _7 w7 Z" S% ] {6 }! D

1

3 m! y( A- P; `# [+ ?0 }

385

" h- P2 Y6 F6 I6 q

20

& v+ F5 _. h3 l$ Y( \" h0 `& H7 i

≥260

( r; h+ {4 M5 z9 g9 k# M( w0 j

2

* m7 q' q+ I6 \' g2 k7 u& v

412

) b& R0 w0 _6 r3 s! x: C* i5 P

20

+ ^6 v' {! [9 F) U) |& X- E

≥500

- g1 Z; w3 {/ U( }

3

) b( K6 Y- z3 F: R7 a

443

- m2 Y8 Z$ ~+ w" [8 j

20

' |% g& ^8 }; ~9 r7 S

≥500

+ |6 j0 A# u* ^, k9 t

4

9 k5 \( ?# V1 z6 @3 W

475

. o2 i8 P" u$ u( Z" |$ I& B% q

15

4 J5 p/ ~4 a' ?; j

≥500

_- ?* _* N5 L g- W7 @3 e

5

3 U0 Y6 g" P2 h; o- j" v$ V

490

# i! i, n! x0 a, w! |

20

) Y+ P) l( h1 j0 }8 C

≥500

+ q7 w+ \: _* w6 n3 o

6

( E" u5 M4 B3 V% Y3 z

520

# O& j* c! G7 @) l- S6 Z4 K! g5 b

20

+ q+ J" ^3 T/ l! C

≥500

; T9 M; f( o( h7 f* _

7

: P; q4 C& y5 k* Z% u% t: u U

565

2 X' b! h y5 H

20

' |. O& h3 t+ z A/ p0 Q

≥500

' b) P( d& \( T$ ?7 s8 S6 l

8

0 H r5 _0 X# \9 K( M. i6 ]. U

617

7 A1 t, @0 P- h# d$ j8 r

20

, }4 U* N3 p/ |; _: a

≥500

! M2 u( I! Z# k

9

/ m" [7 V5 C: j7 G4 r

640

8 t) K; }' G; f8 w8 k

20

5 o( d- z# l7 o% I. B& ?) ~

≥500

- O1 r l; b' H5 ?1 w

 10

8 I. x6 b, D1 M

665

3 B& D/ B2 x s+ J

15

6 x5 F% a( Q `+ v

≥440

) q; R7 k- V' X2 ~1 J' b1 v

11

! e) o" Z! R# W

681

" A: n# X& N) Z$ y* j

10

8 p8 L/ T/ ^5 I7 N* g( g7 C7 J

≥340

6 S+ }' s0 i- c% f& R

12

! t- z" |& s5 f* ~5 P

710

4 v7 a- y1 ?9 ?! Z4 B2 x: y3 O

15

3 L& Y1 l) e# n( Z( f8 \7 ~

≥360

, y5 U6 B& a/ h. M

13

8 y; w0 {$ A2 z, V9 l k5 `

744

( c: V2 k$ W$ |9 T* F0 X

20

X8 I1 |# h; |. `) U1 X2 Z: W0 T

≥340

9 n" z# I( A3 f5 `- y8 F9 c

14

) R$ v. C* \2 {$ g0 K M

820

: ], \8 G" B$ s3 T

15

: g: G; G8 o, B" J; B

≥200

; S: O' d9 ~- c7 Y8 n4 o! a6 F

15

7 S# m$ {' A3 ]. a# m* A( |. E

865

4 e4 e$ I" q0 N' W

40

% h7 @% E% V2 l7 v

≥230

& a5 ?$ h" P \8 M: K. M$ {

16

6 c6 B ]3 C& C% M, \( D$ p

1020

6 B/ Z7 b2 t7 m t) i# L

40

& z1 |; Q7 O- U7 s2 _

≥400

. R7 r! ^; }0 ~ e$ ^

17

9 T' h6 }6 M9 j p5 p+ V5 C5 m0 F

1245

' T8 u* N6 m" B2 C" |# z1 P

20

! W( Y: i) U) M5 L7 [( |7 X

≥250

' I6 k$ R& n# `/ T7 P( e

18

" [$ |1 t( T/ r, Z( t; i

1640

0 R) G- ]/ d0 o7 a1 M4 i' b$ \

40

, F8 F- W. N! f; G5 B) L0 q/ a

≥180

! |* J! q, ]0 {) J: r' \$ y4 j) H

19

: y# k. E$ T+ y4 b5 r; P

2135

8 m( V2 B& Z2 d

50

1 [7 |* V$ P( @' N# k

≥100

2 D, u) m6 h J, `1 }

3 海岸带成像仪(CZI2)

# l0 t, U' x+ Y; B

1)星下点地面像元分辨率(GSD):

' E& G# e E- e6 p( P

a.全色:≤5m(@782km)

; r$ ]+ y% k3 ]! ^* O) n

b.多光谱:≤20m(@782km);

, j( R! I' U" ?( j& U, B

2)幅宽:≥60km(@782km);

& H. w# Z& `- s! {

3)量化等级:12bits;

5 z0 h5 z1 f/ o& k

4)侧摆条件下可视范围:≥1000km。

! T% I4 Q( x; T+ Q. r4 \. D

5)覆盖周期(单星):1次/3天(侧摆条件下)

7 B, I& _& ^% m6 M

6)观测要素:遥感影像、植被指数、近海与内陆水体水色要素、海岸带环境。

3 E3 [0 l! _) R/ E% n1 ?# p& A! e

7)主要应用设计指标:叶绿素a浓度优于40%,总悬浮物浓度优于40%,归一化植被指数优于5%。

# A% x. {- N! x

表3海岸带成像仪技术指标

4 h- a9 p# x& J% Z5 h/ @

编号

0 h9 ]0 o: z( |

中心波长(nm)

. r% a% v, s, r

带宽(nm)

! P5 ~2 I8 x% v( I) J" f8 E$ P9 T) }

S/N

# H- C$ E$ Q; k4 E0 E$ C( _* z

1

; a V2 C5 G/ K% c3 Y; E$ O

425

% v# Z/ G3 o5 e( k3 b

50

, l) Q2 W$ P7 {4 j% V9 g( p9 J

≥300

8 i; x. F' ^- Q# h [1 Q1 k

2

/ k) ?' H4 A" p l) g

485

$ n) K7 w& J: }+ e4 q3 _

70

6 N- W- B; ?+ a" l$ C) a# R

≥300

& [8 t$ Q3 u( O' b( N2 q0 S! |

3

: F( j7 Q& ~9 m9 I

555

$ M4 w" f% v6 y+ ?* \. `1 Y, M! U

70

O3 c& }5 v' a" l3 K& A

≥300

5 G/ {# d& C% u

4

0 u$ |+ Y" d B7 u; J" C4 P( f

605

0 P0 O5 g: m! {. _# Y

40

- Q5 Z2 r8 @" k% B

≥300

3 h% l' v7 ]6 k4 x6 b2 q

5

|/ G1 E, ~/ m( f' y

660

; f4 E& R& m; t: L, y- ?! g2 T

60

. Q' u4 w, n R$ I9 W+ Q

≥300

% \/ J% g1 A4 \% D+ D+ }

6

% r, [( l) X% h! w

725

& m, w' j5 v [$ E" r5 z w

40

3 A% J5 g& t( W% R

≥200

9 ]* {8 t3 @% f h' w. X) T+ }: \

7

( ?; q7 I" ]. S

830

+ D8 T2 @" ?' T# ^ a) D! C

120

; k7 m3 H1 v/ @" U! T

≥200

& z% V$ a4 K; y

8

' `0 l2 a( d `1 J& S" @$ s8 x

950

# E( [* y- f+ V. r$ J7 I

180

. K, C- e8 R5 n% h& K

≥200

; r. h& {' V- A# v: x: C4 w% ?

P

9 |! ~! M9 q+ C U ?& Z5 X

625

5 }9 C! h1 K+ C# ?

350

9 i; u+ |7 c5 M$ B9 s

≥200

5 k* }, l- B# H$ O

* v( S1 C% d2 [. w3 p/ J . E/ `: }& M" u/ `% o6 u 9 w4 c3 G# o/ v: ~, T9 e; R+ V) ]3 _, S+ {0 } Q# n# J7 _' ^& P

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龚超群
活跃在2025-1-26
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