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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# r+ d5 `0 V/ F7 k' E

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。

& y, s- _+ o6 A8 n

! I B6 m: q2 T4 J, s* X; B

卫星发射图(佟思平 摄)

+ l$ D) N/ L3 v6 P. c

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。

3 o" f9 b2 J# n5 n6 X' U& H

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:

3 M. b/ t- U% U" T3 Y- U* ^/ e

1 水色水温扫描仪(COCTS2)

9 k! S" h! w4 g; c4 p" c

1)星下点地面像元分辨率(GSD):≤500m(@782km);

* z) R3 d) ~1 J# |; m+ |1 V& J% B" E2 D

2)幅宽:≥3000km(@782km);

/ s9 m4 d' {, t

3)量化级数:≥14bits;

! A# u# a% W6 z; T

4)覆盖周期(单星):1次/天(水色)、2次/天(海表温度)

7 r4 ?$ l) Q( M* z+ k1 B5 u) P, w [

5)观测要素:遥感影像、水色要素、海表温度。

" n: V b4 A, r- }% @

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。

+ V9 G7 a7 H$ E z- }1 e1 c! y

表1海洋水色水温扫描仪技术指标

" H' P$ D4 s+ t

编号

0 O) l t: c1 l! g8 T

中心波长(nm)

$ v0 t3 @: J C: R* @# ~8 q

带宽(nm)

& C; T; A% O3 c

S/N

: q6 B% c5 |, e; g @# F

1

* @1 I1 ]. V) r) ~; q1 N2 P

360

) u* k7 Y2 y4 m0 ?, b

20

' R" e, N7 \* { v6 x

≥1000

/ T/ J0 f5 g0 h

2

* J, ]0 B2 o7 h' V- i" |

385

" c a& ^6 ?' V& f4 e6 _

20

" d, f/ x! a: j7 c% l

≥1000

6 X% Q9 t D2 U! T9 t

3

+ Y9 H/ @) @& q+ R

412

8 ^9 d* V' N' L) E n

20

/ Y6 V5 {3 a S7 K5 ^. |

≥1000

! d) [+ @2 `* Q5 K: w

4

7 J& a& N' N( `7 D/ C0 Q

443

& s/ {, `' A7 ~; L, I

20

9 f9 @0 ]% h7 P

≥1000

: v# z0 I8 V9 Y/ q/ N3 `1 l

5

) X8 K; r }( b n! _

490

$ i' {6 {% d, v5 R; u5 V, h* i

20

4 ?5 v+ ^ Y! a; P+ \0 E; B9 H

≥1000

/ S, V( i, Q- s2 [# N- a) b5 N

6

8 T. x/ [* J. S' G

520

3 \ I) j3 }9 d3 p3 e, \1 \# v

20

( A5 \* s' R& \# K2 n1 e+ n

≥1000

7 j. X& h# O" |1 b

7

# ]% ~- _3 n- C8 r- r5 Z$ ]

565

- Y* `3 Z6 E! P% u$ d8 |# g; o0 x

20

# F$ x* g% d, {; _2 o% f5 H' o- J0 Z

≥1000

1 D# J4 v" d6 w- P7 r

8

& k5 V" b7 B1 `+ e' J* A- O

620

1 g: r9 @7 P! P$ a8 Q

15

/ n& S D; D) N. c6 v

≥1000

" V& R0 J0 E% s* w. k2 a" i' N

9

: n) t+ Z; I0 |) o: f; s/ Z/ Z

665

1 Y9 k2 t4 n. U

15

# d; i. b z3 D- {. s, Y5 y& i

≥1000

5 |. H* u4 o5 X& B0 `4 G* L

10

7 s$ `/ U/ |( G4 D9 d8 Q7 l L% F$ U

681

' c R$ {: ^7 I! a" g+ M K, V

15

; D/ U, @0 c; D6 X5 t, U

≥1400

1 @. M! n; J5 u& e" z8 r9 Q: u

11

' d( A6 Z( h" `, _7 L

705

! b# |+ v5 v$ Z% @7 I5 K

20

& P; o" h8 j" g; q

≥1000

6 l7 d/ f' e3 A- _) Q

12

6 P0 Z, b! }! k0 C7 T- a

744

) f6 q& v" t& w1 d

20

# n! R5 `) B6 E9 h4 T

≥400

o P6 S% B4 u# n3 h* O

13

# l9 S& |) m: G j6 S. f

865

" |( t8 W9 R" \" |% n# l$ p" v

40

( ^+ t- J" u* {3 T' v4 z0 K, ?

≥600

- d+ K# K( x6 y: ]! l) ?7 Z

14

# A! {4 q/ }* W1 M/ z& l

1245

! h/ @% F4 r1 ^7 h1 I

40

T1 h: Y+ C5 A

≥250

: R( m, p2 Y5 u/ p5 K! Z* F

15

6 E( S# G# i2 R

1640

) p+ v3 S* n8 {- }

80

) \( R! f, w' S- v# K$ Y

≥180

* D/ D7 Z7 ^$ S6 l a' }* t1 s* n: b

16

0 m! ?8 ]/ v' }7 Y' A$ Q9 S

3740

: R2 X, p8 L8 [0 l: f& @

190

- u" B& r3 v% U8 m4 V7 }

NEΔT≤0.15K

`9 U' g1 k) w$ C9 C0 x

17

7 N: \) `/ e9 u6 w5 R/ I

10800

0 C9 G( c6 N# p& W; d N) S

1000

) C3 d9 Q, j% X* T) }/ z5 J3 k

NEΔT≤0.1K

# Q8 Z4 P, u$ Y; |4 Y6 O

18

0 R E" B9 l5 F5 b

12000

- x" Y- s/ `2 `; V! ^# x! l

1100

1 d* P: S$ \) M$ a0 z' A

NEΔT≤0.1K

) n0 n) X1 Z8 C( u' ^8 X2 v# g

2中分辨率可编程成像光谱仪(PMRIS)

\ I- H0 K; K6 {( c4 l6 s

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

y/ D1 Q! D, z5 {1 Y/ e0 T4 H) s

2)幅宽:≥950km(@782km);

/ [$ \! f5 n2 o7 B* N! z! r: m

3)输出方式

% s3 c# E+ S7 ^ n; n1 a/ e8 T4 j# l

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 V( U n4 m9 r

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;

+ @" d% @! N D5 G) ]

4)量化等级:≥14bits;

" t( |) e4 A1 K$ |

5)覆盖周期(单星):1次/3天。

, P! x; N1 s- y/ W

6)观测要素:遥感影像、水色要素、近海环境其他要素等。

: k/ B" G7 g1 K; 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%。

, k4 t- ^% H) L4 f5 J% V

表2中分辨率成像光谱仪技术指标

, T# p# D6 z: y

编号

: j e6 Z, p2 a; O8 u( U- _

中心波长(nm)

4 P- J! m- y: `( v- s; k T3 `

带宽(nm)

3 n# _ v9 U0 @. P- z- x# n

S/N

4 _! x/ u5 {- a u' z3 D/ V

1

, |& a" n/ N7 R, F

385

K2 I5 A; k, l$ ^' Q

20

! b, r/ c' `3 E; k) \8 _

≥260

1 Y" D4 V9 Y8 D, ]% m

2

2 h& z1 ` o3 [. {- n6 P/ }" }

412

- q( V6 ^ b9 t

20

; W3 Q4 M3 F, z# o [

≥500

$ S1 r. E4 J2 N* ]

3

0 ]% _1 t+ W$ d

443

3 D" M x6 l' o$ ]4 w

20

- s% [! I) ]* ]: ^5 U& e- K3 x- V

≥500

" y( x; V8 p0 A7 G1 V

4

1 ]) }# t6 i8 u/ l, e9 H: M

475

% D! D$ {" ^4 p( }5 l7 o& {

15

5 ]- n& V* J+ D* J

≥500

/ L8 @# f2 m, } m

5

. i* y: c; l, H& `

490

r# G$ O6 Q4 d

20

9 g- A. f2 l P) f/ ~

≥500

7 Y: x- L P' x( n4 N, q

6

) G; c* p) i( Y$ j7 [0 W

520

* j9 |& Y6 ]8 l9 u

20

U- G6 x! h3 Z

≥500

+ ?, y7 ^! n2 y5 G

7

0 M0 I0 @2 m7 v9 |3 m# u

565

1 {' e1 p8 e5 p+ J

20

n4 ]) s) h! J6 ]

≥500

# k7 B+ A& o/ C1 R5 O9 i! T( J

8

- K$ d3 l6 ^0 L/ A* k

617

# B1 D7 a7 }. j

20

- c4 v* b0 E X. G, W' E: q

≥500

c( M$ H# U" B( |0 w& W

9

& a9 s# P' B4 S. ^. o! q" ]% D

640

: v; r+ [9 B, `4 L7 O7 W/ `" L

20

( l" f% A% q0 i" N

≥500

9 b/ c9 |* F( {3 u& U& {

 10

: H5 b% T" a- W' F) G8 Q/ S0 M' Z

665

! k- l1 g0 l" _ T1 u9 u2 X

15

/ [) y9 J* |6 W: U

≥440

! d4 w& f4 K5 @ A

11

' o8 c& P& b8 k5 a+ I% \

681

3 n% C/ t k' d7 g/ v$ J" j

10

0 V2 e5 L- n$ E7 @' a, l$ _4 t' [

≥340

" [* S- d U3 Y1 d% Z

12

- U' f/ N) X" M& H+ L6 S

710

" Y8 V t9 Y/ q1 N) @8 f" i

15

$ n# U4 [" @9 U- p. }0 |

≥360

3 O$ a8 K1 L+ |; _$ Z, H. c- @9 P' t. y

13

" c" P: c" I' [( l

744

8 k, w1 V0 K9 ~* q9 s& P

20

0 H8 n8 L; H" m& \

≥340

6 [6 U3 ]) b9 Y8 |+ T

14

9 i' t6 d. Q% n+ a+ i

820

, a& ^, N5 m3 x5 U# o2 V

15

, j, n3 J" ?* D( M

≥200

+ q1 q5 I" P1 I7 w. c

15

' B2 b0 ]6 j1 @; d

865

0 J: a! r: [8 k2 H& J+ c! X

40

. Z8 ~5 ^2 ]2 P

≥230

P, q; r8 k1 @& q8 B

16

- B5 N [( {6 S

1020

8 D; y6 U( R2 T4 }- s+ \

40

- u" P( U6 @, C" i( v9 M3 [! k+ P* q

≥400

1 T+ f: Q- P, S1 Y, z

17

3 N8 i( R& Q3 I

1245

, |( y& S! T: P1 V* r- t# U; O0 C

20

0 c# |% n4 q) Y' D8 ]

≥250

# _$ j! V: U+ u# u

18

0 L" l! A7 \ F4 I5 c

1640

9 h# T' N/ e" e9 h, s. i9 J

40

5 P9 u9 l, {8 m0 `

≥180

& w0 g" I2 a9 _0 q) p" L0 k$ [

19

6 g/ A9 _" f& c7 J# p

2135

* L0 H, s& t' s( H0 X# F2 \& J) D

50

& c$ g) G2 d9 j/ j

≥100

2 _" d/ [& B3 ?9 v X6 H& R& k0 C1 t

3 海岸带成像仪(CZI2)

5 G- ?# a( J+ e+ t. S# M/ y

1)星下点地面像元分辨率(GSD):

( o( |( h/ A. @6 t ]" O8 F

a.全色:≤5m(@782km)

% F$ X7 q7 q) Z7 o

b.多光谱:≤20m(@782km);

5 j" Q% Z( O( S2 D: f1 l

2)幅宽:≥60km(@782km);

7 z' ~3 `9 s3 n( t4 o4 L

3)量化等级:12bits;

% z, k4 v7 p1 W1 e- d

4)侧摆条件下可视范围:≥1000km。

% E" [. V8 K6 k6 _& b F

5)覆盖周期(单星):1次/3天(侧摆条件下)

; M4 J5 P2 A7 v0 v# ?: b

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。

6 d+ ]' }) c4 _2 K+ T0 N

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%。

# T# d# Q5 c3 Z3 J6 T8 [& c

表3海岸带成像仪技术指标

1 ~& ~. j8 ]) C& u

编号

- P, p' R' ~6 v

中心波长(nm)

3 `0 t$ T" J5 O/ r, \

带宽(nm)

2 o4 ?$ V. A- ^+ P9 P: ~

S/N

! \# v' s1 Y6 |4 f+ [

1

# l' |. e. K# Q* u. L/ I1 J

425

3 ^: \9 y H4 Y2 ~4 @

50

5 \! w& [2 e" h3 T

≥300

$ u: C, R. i: B4 V

2

F/ q. n' l5 M

485

" |8 C* {9 r% B- n

70

! n- O3 O. [, k8 r2 m% Q# c8 k

≥300

9 w, |# L9 k4 r, u* c: } q8 F

3

$ R4 @! ^4 @: z' J3 n B3 H2 N1 ]; W

555

`' \9 H7 d/ |" w) c8 ~8 c( k, q

70

% n- g% j( F+ T0 }7 u( U$ B

≥300

( F1 Z! } s( | v+ n! X6 h( z

4

) o; h( \% @, {4 f

605

) u; B: m( J) U6 d5 \, R0 N

40

' l0 x7 S i9 M1 i7 m

≥300

7 m. B6 \# H) w' E: w

5

% P7 h" Z# c) @3 D9 l/ Y

660

8 K+ d3 A8 v2 p2 V6 t# `8 k3 _* G

60

" l+ M9 r# E; g' Z0 d$ R

≥300

* ]9 _6 ^$ L5 [' f

6

* n0 @3 b9 W2 L9 B

725

/ M7 W, X8 o9 A5 q2 i( i f

40

) w5 {: J2 r1 X" E5 G9 h& G% Y5 O

≥200

4 J k4 G, z5 @

7

8 j4 R+ V7 c0 V) c: k7 [' r

830

- Z9 I( n/ b) I& X4 k' t" s

120

# m4 p- x! l% ] c. ^

≥200

( g4 e# `7 |6 H

8

$ v1 T# n: N* a$ E# q! a

950

" E9 W! ~' o' G7 ]& o7 x5 d# d+ |

180

3 B( R" a9 w& `3 e0 f

≥200

8 D* z- A1 S a1 L( ^

P

% M8 b# z# g" h; ^/ j

625

. C) U. w; o( T

350

! A, {$ D* a; Y0 \, u# ~! E

≥200

8 `' E( ^( \. \3 e# I8 E' l

6 ~" D3 G( Q9 K, K( G# a4 C1 X; E8 d' }6 b : j' t" n- ^4 j1 a# L E8 T' A0 }* I p# y G% }: G" O j5 U

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龚超群
活跃在2025-1-26
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