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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8 k6 G# a0 \- h- h q

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。

6 `7 [% y- l( Z7 _( L) H2 S: O

0 |; W. y: B3 W4 i

卫星发射图(佟思平 摄)

# ?* L7 c& {; Y

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。

1 B# M8 N$ X: l1 v; b2 [8 n

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:

5 D) r9 s2 _1 `1 x& c

1 水色水温扫描仪(COCTS2)

) H) y/ I9 ^3 v3 m( f1 X9 G5 d9 x

1)星下点地面像元分辨率(GSD):≤500m(@782km);

- L( l8 @/ u+ x( {% _8 ?* x

2)幅宽:≥3000km(@782km);

+ d; s+ ~4 \0 @

3)量化级数:≥14bits;

: o4 m( t# p! f' E

4)覆盖周期(单星):1次/天(水色)、2次/天(海表温度)

9 w. L" I/ c1 l3 e1 r( Y: H

5)观测要素:遥感影像、水色要素、海表温度。

A) M" d) p! Q% `$ p, e

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。

$ R l. l0 v4 N8 ?

表1海洋水色水温扫描仪技术指标

h; r8 C3 ?& |% k

编号

% R, W/ q* x+ D: n& Z( X

中心波长(nm)

9 Y$ c2 v5 s( G4 e0 N) @

带宽(nm)

8 `" b2 o& Z& K8 U1 F# k

S/N

9 K f8 G2 |9 }; b

1

) ^, a$ b4 j5 k) a; C

360

+ z0 h' V+ s7 @' h- D( ? j' G

20

, S5 i' M( y% x: U* g' Q

≥1000

% c3 d0 t$ D7 j0 t9 B3 v# y$ C

2

# ~( @4 C0 o3 n7 V2 G$ q, N+ z

385

* P, G, U( B* @, I/ ^$ w/ }& L

20

, |& |3 h) P" q O

≥1000

. [8 t. f6 _- f8 _) ^5 Z

3

/ z: ?2 V/ g& e- t- z a

412

3 r* I) x4 ~* D) @4 d8 j! u

20

T8 K. ~2 B& s5 { b* _

≥1000

. f& @6 _) z8 v( [2 M8 m7 L% F

4

$ B1 s- _- O; A h2 V: ?% f$ |1 D

443

8 A" U& N; g# \1 A5 X0 n1 ^1 K

20

$ F) e' u5 T4 T/ U0 B

≥1000

% G+ I n5 o6 I, l; u& U: S* u; I

5

" }' h4 E% k; S0 G6 r0 Q7 s' \# |$ {

490

- t- `1 }8 _7 V) s1 a/ `* G

20

. T( t C7 Y" n$ S) n

≥1000

) L! Z7 g$ U9 R) r+ q. ?! {

6

% f0 h% V( J$ [. u

520

! `1 U# r, u% ?% R6 E

20

: F3 E, C, U% U: B

≥1000

6 `* X% T! z7 C- I, l/ z! }! u

7

; R L3 F# y' M# A

565

6 Q* ?! D. {& A7 @: F8 S

20

! M+ R% _- ` v' ]1 c

≥1000

0 m+ k& u& h7 U5 b' g

8

' P X4 F1 @# X5 L3 w

620

8 n& |( F! l) u% b: h" L% B

15

% o% q2 ?: L' u) R

≥1000

0 i5 q! f, o; a: g

9

: r1 u% `4 n5 X. N

665

- m' J" c$ Q& u+ v' {6 q4 f V. o

15

& `8 X9 c/ o/ {$ Z/ |

≥1000

4 E1 ?- {" X) _3 s7 U0 c1 G7 ?

10

9 y& S0 A5 v9 z: O, O! W9 J

681

' A' x4 ~2 t1 W g

15

; g- a( L7 I+ q/ C$ P

≥1400

% c, ^ Q1 R/ B& G0 e5 {

11

3 u6 ^/ f5 h3 N1 ?, A" J: @% F

705

: N( M' |/ U6 v+ k+ d" q9 |2 U3 F

20

5 T1 J* G0 D. | e" T

≥1000

/ S# G. T: ~* V3 b

12

+ o7 ]8 g& Q* ?3 q

744

. i+ B1 L. t: J) n2 V5 J! E

20

7 w. P N$ ?) W% H2 |

≥400

. @/ L, C' b7 @7 K- O

13

) \) n' `+ o5 i! b) l, i# I

865

' y! G" m4 Y- N: N, W

40

" H$ J! l+ o" A0 R I+ L

≥600

" [8 t w3 v* q( j

14

7 u4 D: C/ C3 u8 C

1245

1 H5 {0 Y* M$ [# j9 K3 b3 X; _1 a; E

40

Y* i5 f( g) i" t5 \6 b: f1 f

≥250

: O2 q! e% |* x0 M

15

: k$ W% E6 W1 W( H

1640

) N v( k7 b$ _* l$ g% {

80

# x* O2 x# L0 W* }# w" C, o0 m# n. V7 |

≥180

$ i8 F7 `5 L0 v" F" G$ p G

16

3 N- ]# n, E4 L I

3740

; I* x/ u' [8 e; B

190

. s# U( m* z& j

NEΔT≤0.15K

! S! |( J1 ]5 G& R' H2 h* }

17

5 E* j! r4 C; Y, L5 X

10800

% G( ]4 Y4 s- f4 v5 r

1000

0 C, ?" @! U u+ Z. p. L

NEΔT≤0.1K

0 h6 s5 z8 t6 v: x9 q3 x

18

) F& p: n* `, g0 p

12000

* |* F* x1 {' r- x! W

1100

0 {% N A1 U$ S( Y% Q

NEΔT≤0.1K

* j% G4 N3 m' f7 J/ K! q

2中分辨率可编程成像光谱仪(PMRIS)

1 Z7 M6 B" F L1 L( m G5 M' o

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

0 J' [5 E( \* P3 B: F

2)幅宽:≥950km(@782km);

4 ~# c. h+ R" p( \1 m: C

3)输出方式

- N& e/ w# R/ s) i ^

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);

' y; b) O2 o5 {6 c1 u2 b5 R1 c# @

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;

) l2 f9 W! I K4 h1 z& F6 u- v

4)量化等级:≥14bits;

: ^+ r! P0 _, k9 T

5)覆盖周期(单星):1次/3天。

- p2 D0 v; g f

6)观测要素:遥感影像、水色要素、近海环境其他要素等。

* m5 u4 |$ _* ~& {. ]: n. C- j! R

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%。

3 j0 x$ J ]3 {; P$ M

表2中分辨率成像光谱仪技术指标

/ _ T/ E3 `' f1 S

编号

9 P7 t( z6 n9 h5 z. O' X

中心波长(nm)

* k& N( l$ S m: w4 x( \

带宽(nm)

2 x( Z$ p% e- s2 C2 t6 O

S/N

' ]/ n/ F' \' z6 w9 B+ g" m

1

2 g* S+ Q) ?6 \9 ?6 l4 |

385

9 J' I$ \; }! _; r

20

`+ n \* W/ o1 O! W

≥260

' K+ q5 p3 N7 r# W3 ~! y

2

" ?- ?* [2 y" M& x( X

412

7 L m6 l" X( Q8 ?7 {

20

1 [( n7 K. v- l5 J5 E* I% U

≥500

; [) ~' [8 G% p, ?% D6 K

3

5 X5 J# b9 p% e7 L3 V7 k

443

) S/ l4 m: r5 ?, }

20

6 ]( j- E- q9 B

≥500

( S8 ?6 d8 x; D2 Y/ y# n

4

/ h1 W" V3 m) s, |; [8 P7 ~

475

) ~ c; [$ A9 O' q, O9 x2 E) i

15

) w1 j1 L# l' f$ d- j, Z( A- _ H2 b9 Y

≥500

+ g _3 [, y: }! q, [& c

5

; G2 ?" d4 H; P

490

$ H0 [1 x* u) I# H

20

+ F3 J, ~6 t& a& v% ^: r

≥500

+ k) u! u$ u4 c Q V1 L

6

! x: @/ `9 `( H# I0 W1 b* w

520

( E# B" l- W# A# i) M) z' w, J

20

8 }1 p/ j7 L) Y, q" R8 h

≥500

9 p7 }0 K7 `9 k8 k3 V2 J$ d

7

- o' k2 T/ a0 x" w% f* l( h8 [

565

3 {8 \; m, I; n( y

20

& H2 V: O" \; Q' _

≥500

- {; C3 A/ E" u

8

; s9 S; h+ o% z; x& l

617

8 Q/ w4 k Q$ b ?& _4 X; l( O

20

. W' m* w$ a+ j# ]& q: L0 V$ [

≥500

: ~( o3 n7 O3 @

9

* L9 {8 O0 p8 ]/ l# _' f

640

: V4 l6 D' V2 D, u' C' H% T9 v: ?

20

: Q( x: `) m! D4 }! q4 [5 ]

≥500

# \# Q* d2 O2 A9 U

 10

) v8 e( t: v5 p/ R, R3 t8 F

665

. Q- W- p7 m6 v% l( U

15

; }2 ^0 `$ q+ h6 U3 Q- S E/ U

≥440

* \( q6 p& S$ V2 ^; A! r& x

11

) Y9 Z" ?$ n# f8 A0 D9 z- P

681

" v) n4 q, ^" v6 a2 d: _

10

* Y1 A* ~) D& B7 m2 u

≥340

8 U4 R6 R5 Q/ G1 Y; p2 m! X

12

6 ]' L/ q. ~2 |

710

$ n6 b, Z% G# O$ h4 e& R

15

2 u( ]$ E. ]( F6 o: @) O- }- x6 n

≥360

& L" I0 o* L0 C

13

1 F- L' J5 [& M) S1 q0 y; v

744

' Z+ U$ ]# d( o; J( z" w$ z! j# ~# l

20

0 Z+ T$ r* T( V* J3 w

≥340

' A3 k/ u) J' h# d1 A* D

14

" D# ~* Q3 w6 c- \% P# [. S

820

6 Q% ^7 c7 T/ x/ S) |& l- `5 `

15

% C& z% `1 X* S; L1 b

≥200

1 N8 K4 @# U6 M

15

7 i2 `/ F5 z" l9 ]" O" P; W

865

+ S, k" T, ` d) n J

40

1 F( [. W2 {4 s6 L) J! K

≥230

8 v; G i" |5 Y# Q

16

+ p/ _2 n; h: W0 E! v4 [ C$ _

1020

2 r: D; B/ c0 R: R" O- x9 F2 r6 _

40

9 Z3 U8 k; d4 E% x! K m( v' K

≥400

. v( X- E2 R: b5 S% J/ k

17

: Q9 f8 p7 i# w

1245

2 R3 }$ u* g. b7 j

20

3 {2 x/ N2 v% Q" y

≥250

1 D7 C* b* \; y1 i$ D

18

( n) C$ n) P* y% S5 X, e8 d7 ?

1640

; M0 C7 l3 _) `/ e+ a: X

40

, { u$ A$ s( v: ^4 u* H1 B8 w

≥180

9 [& [& L3 Q; }0 @0 z

19

- X8 L, O+ |& c0 E* \

2135

) q1 B2 G; L8 |4 I

50

" f% C2 q1 w* S! l' \1 p

≥100

8 x) w$ `' W. N. {& B4 ?! u: O

3 海岸带成像仪(CZI2)

2 u; Q3 w" n! g

1)星下点地面像元分辨率(GSD):

2 E$ J7 q+ ]! @2 t/ v" u

a.全色:≤5m(@782km)

" n- r6 V, J1 s# E5 u# s( d

b.多光谱:≤20m(@782km);

3 q- z1 ?; o- H; b, p

2)幅宽:≥60km(@782km);

d2 k# H# T, p t& l

3)量化等级:12bits;

& m6 @& z3 x! t# f0 a7 P

4)侧摆条件下可视范围:≥1000km。

; ^6 M% i- Z/ A1 b

5)覆盖周期(单星):1次/3天(侧摆条件下)

; H5 z8 s* V2 B8 l8 \

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。

* n9 ]/ q+ [5 v5 H% H

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%。

& h$ A! P" c" G8 K1 d

表3海岸带成像仪技术指标

7 {# N) c7 G- t$ s. [' L8 U

编号

1 \1 H4 S; o, e/ F$ n

中心波长(nm)

: r6 P4 X3 Z- i3 |7 ^9 y

带宽(nm)

1 j- j) u5 S4 T/ J* M, ~

S/N

( C' V" J& ]% Y1 m5 b' y

1

' g p8 e; s! t6 u. _9 d$ T

425

7 b1 I; j$ m5 g" ^/ a# L

50

2 W8 ]4 N5 x0 ?9 F- |4 H( P' P/ j

≥300

& v+ l. q1 v- q3 T

2

8 l" O. ?3 i, a1 i6 _: r

485

( ], M9 r$ N7 b5 n3 i% D

70

) o; x( l( b; i7 Z/ b, J; j

≥300

n6 O: ]4 O. \2 [# J/ E6 V5 ]

3

1 x3 |: w% I+ n1 }; \6 Z! h, c

555

2 I+ Y) d$ a( o" K: s! h C

70

9 s+ l0 d7 W5 T7 \

≥300

0 B8 ]2 \9 m& D; @

4

) R$ h$ |# ~! O3 X0 @8 I+ a

605

/ M0 p0 X6 z4 @9 L2 x+ K/ c

40

1 K# [" o; U2 |6 A. E8 h

≥300

) d- W" D' W( x7 ^% k6 h

5

) L5 A4 l2 n& I, c. A& `

660

' c& p, F1 m. Y+ E4 t

60

- J' d0 @6 [, o

≥300

" p% Z7 u$ ^# A" g. b8 ?8 b2 Y" A

6

' S# J5 a+ N) `. ^8 l1 D- f

725

" [9 F, v1 Q/ c, c" H* h

40

7 s% i0 X' z, E8 T" [

≥200

5 L& ]! {2 B6 e; v( ~

7

4 s( B- z( X# `; y6 U

830

. F) J& n5 m6 J7 W1 o8 m6 w

120

4 G0 K- W5 w/ d! y

≥200

3 E: s2 b( Y) h9 R

8

3 Z7 y. b: V/ _6 A7 _& I+ U: X

950

2 B1 r! q1 j% d4 X

180

' g( F$ G" k( m) C& [- M6 y

≥200

3 B" W% `! m8 _0 D( u$ f

P

' K5 ^/ @; e% A/ g4 c

625

- A+ y( y s( N

350

' {. z6 M" h' J: a2 y$ {

≥200

- q2 O1 [- s z, w+ k+ X5 j7 h

w$ ]" [8 X8 b0 i) X : w' s! ]+ e; c9 n5 M) u, x. B$ ~8 q' r , ~% N7 b" V6 N& x9 m " g4 W4 N! @- \- t; W0 }) w
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龚超群
活跃在2024-11-27
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