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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: O9 \4 d* g5 G: x, 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。

9 f6 d% e1 v8 ?( g5 }$ b% R

5 O1 U- \, c% [- i

卫星发射图(佟思平 摄)

. r) E* \2 V* B' _: S5 e( v

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。

: f, ~7 z- e& f! l5 D0 k

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:

: u5 @& E% z/ q# O# `

1 水色水温扫描仪(COCTS2)

! U+ x& T+ w# j: K

1)星下点地面像元分辨率(GSD):≤500m(@782km);

; _9 O/ V8 |7 a" n# k$ @& ` v ]; u

2)幅宽:≥3000km(@782km);

7 ]. d3 S" ~ L3 y

3)量化级数:≥14bits;

0 |- L3 Y* Z! s5 m6 j

4)覆盖周期(单星):1次/天(水色)、2次/天(海表温度)

8 r8 x0 J9 u" h& _2 w: ]& B

5)观测要素:遥感影像、水色要素、海表温度。

: J$ f b8 D+ {2 t

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。

9 m4 i: a6 m5 w% l: m

表1海洋水色水温扫描仪技术指标

( b* A4 R1 g# A7 U. b

编号

, B; a0 P- A/ t( j; V. r

中心波长(nm)

% Z, c0 w4 E5 O; {9 X* p

带宽(nm)

- M E2 @- m! {3 b

S/N

2 { S" U" Y$ ]; G7 k2 I( b, B

1

2 `3 L$ x! a7 s+ X1 n7 V

360

- H" |. w* P7 k* l, a* H1 R4 J

20

- @, Z u- F t7 F! q" @

≥1000

2 }" r& e1 W" v9 r

2

0 n- c2 J0 G4 F% y& o* J

385

. `2 I& q7 ~5 |" I, j

20

7 l& q7 H: C, v- B0 i% J

≥1000

. I) T6 Z+ F2 g* F& c% U6 g! o

3

7 U7 i- x5 c: H5 V, [. n$ P! U# Z

412

- R9 N! U) a% X3 R4 t

20

; |6 R* c! @: x

≥1000

- t6 A- ?; W* W B7 R: L) ]

4

2 G- M& f% {# A, a3 x

443

" r4 u$ e2 m- L

20

! t/ ^0 b$ `+ Z$ e, Z& ^2 q6 Q# S

≥1000

; ]; n: X1 u x9 L6 O4 H! |

5

+ o( r, p# d4 e9 ? h; o6 H8 z. H+ E9 T

490

( O& p1 D0 l, O# ]

20

' U R+ d& i5 U% w

≥1000

) H' w2 Y; ?& o; O$ M/ U

6

6 u# h+ R M9 q- o' {9 Z+ t) w

520

: t* V" X* `: Y4 X

20

0 ^ q+ C3 l5 P( p$ Z- ~

≥1000

3 Q4 _* K9 Z, ^' E

7

8 g) x2 E) H2 u. ?/ u! |

565

7 P% s$ `' t* V3 |

20

$ e* }( w9 g- G& r9 J. }

≥1000

; ]5 ^; I! L) ?0 ]

8

+ W! N1 Y2 V" y( n: e% m

620

9 U4 t" r+ E) w# X" Q( k/ L

15

; V& |9 U6 C O) u

≥1000

$ H6 Z# J+ V: U1 S

9

1 q. d/ e- F: R: F: j3 G

665

# Q9 }* r' r8 V. J% A% L

15

* {! y" r7 f* G! Q0 d- F

≥1000

, a% P4 j( e& b/ ~+ `, ~' T

10

1 m2 [$ F; k M; B! c

681

! u' f7 {, a# ^$ L

15

+ l+ ~8 X2 t H- M0 q; W

≥1400

/ k0 R7 o0 C0 y9 \. s

11

' p+ M6 w* o; Z8 [, z

705

2 j- y3 o% i) V) Z/ S8 a8 Z

20

+ K3 [( j; X- p8 a8 e5 R5 a& a7 ]

≥1000

! I8 W1 D- \0 e/ y+ |6 J6 ^

12

4 q: C8 M; _, ^4 A B

744

& u4 ^; I# ~+ B$ p( |2 b

20

# L* n) O5 A' v) g$ I

≥400

: j+ Z( k8 Q% ]

13

6 p ^2 s" c' x: `/ I* N7 P+ l

865

7 f1 j; K3 p0 I9 s- a$ k! ?8 v: j4 i

40

$ F5 k } }6 U* Q) U7 f

≥600

# u$ ], E' A" G1 M

14

5 n+ w5 Q6 y5 ^

1245

/ i2 k8 \$ f2 l6 Y

40

$ H9 }) [8 V3 l6 W( t) L

≥250

6 C5 v1 O3 ~6 K- H. H

15

! ` E7 W. ]" a4 p9 K5 e: [# O

1640

$ A4 {$ U' u( y5 k

80

% j) @0 w! U5 G: L7 S( R

≥180

3 }2 f. o$ k- t

16

; I' T! Y) M3 z; @

3740

! T4 v1 a# d! J$ u% b% [

190

4 ^. N+ X2 ~0 T

NEΔT≤0.15K

3 Y& a0 M( \7 o5 t* { t

17

2 `- r3 r \" D$ ]2 U, x4 h* ]

10800

2 ~' D8 g1 ?& p& G

1000

: Y4 @( `5 o, j3 b3 j- ]

NEΔT≤0.1K

$ y" l! K6 V0 w* ?9 _

18

- N& g1 c% @" D; y6 U) Q2 B

12000

' _# |0 C: |% ?; I- u$ M- P

1100

$ M# t: Y0 d5 G

NEΔT≤0.1K

( |' j z4 J- P$ t( B7 J5 c$ W

2中分辨率可编程成像光谱仪(PMRIS)

, V7 q1 q# G$ C( T. M

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

. v6 o' j q! ]% R$ i

2)幅宽:≥950km(@782km);

- M8 Q; q1 N) n3 \0 H* r- F

3)输出方式

' J% D- r. U9 m

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);

& F. Y, g! W! _& 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;

, u2 p; ~4 i/ e* X: _' ]

4)量化等级:≥14bits;

# r8 }8 J1 w# D' M( F1 k

5)覆盖周期(单星):1次/3天。

7 S: y: F k- M8 _; w3 y

6)观测要素:遥感影像、水色要素、近海环境其他要素等。

+ F" A( Z, k- o4 t' Q

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%。

9 P) y1 f+ c5 ?7 ~5 O) p9 i

表2中分辨率成像光谱仪技术指标

7 T8 L9 T5 |: i. o/ N

编号

1 @# X6 J9 v. g/ @) _/ Z) s

中心波长(nm)

* l2 }9 q7 U9 y* S

带宽(nm)

8 e% A& y+ A- y- I, k( S/ |

S/N

7 Q5 p: N" @8 K% B% _

1

A# y, V9 [. _

385

5 D8 ~+ w$ v1 O& O! ~# z& X

20

( B! f7 t. y! I+ h4 Q! z

≥260

, I( E0 `, Z" t3 d3 W3 e

2

" c/ X: h1 q+ h# h: f6 e

412

+ P# e. h+ C" ]+ U0 P

20

: m' ]2 H2 }* R

≥500

. J* F O/ K3 N! ]- v

3

, a% z# g8 m1 q6 ~

443

8 f9 r5 i% g) J2 q, _& \) R

20

, w% A' E) Q( J

≥500

N8 s: z" a( v' Q

4

0 Z- ]- F2 E1 q4 V1 k2 E; a

475

V n: Y- `" K: X( P. q

15

3 {# i3 d# n" O2 z Q

≥500

6 ?: a" x M, V, a1 Q' p5 `3 \

5

2 M4 |2 x8 ]* W! D" w

490

/ \ Q6 M. J* y

20

4 `" v3 ~# c( b% Y# }

≥500

# G! [# V1 G; {3 V c0 ?

6

) ^$ R1 Q7 n% b3 d( ]2 g$ X

520

: V# D$ n6 Z n ?. G/ g

20

# | b# ^' ~* i' a' F

≥500

% Z/ [" L3 l3 d- ~3 O; B6 ~! n

7

; Z: ?7 H- h8 `, W- z

565

4 T' @" n5 S$ C3 e& C" T

20

( p9 M) c/ r: _0 I |. t

≥500

9 q! k" l) `; c' F$ o8 I( c; P# a

8

- F& Z) d8 p( Z' w) W, k" M" T8 x

617

8 |: A( U+ `/ a; o0 l

20

2 O4 |6 Y7 M6 B6 t8 S" O- [6 W

≥500

4 O& \& `6 z" J* e$ z4 K, q: `

9

/ t7 X/ b1 t! }7 T1 p( l S( _

640

: @( G4 \5 W9 T: c2 ?4 ~6 D% t

20

. y" D! B+ W3 b9 o7 K

≥500

% z- Y, G4 U( K) W' u; `. z+ x; k( `

 10

+ G$ D9 a, d& K) w" l

665

; W, t* i6 \8 T& o: o

15

/ _' R( n9 {8 p1 Q x+ o

≥440

+ s; V2 s4 [, v

11

, D8 y c# V; `3 e4 C& }2 p. i

681

9 g* t' H$ O$ K# {: q0 \) P8 t5 [

10

$ a9 L& u" k X2 j

≥340

: I" B6 H: u- Q

12

& x4 S/ L9 e; h& }/ z

710

9 K8 \0 I8 l1 s; k6 j9 S, x

15

G8 ?5 G4 b/ v" T' T! s

≥360

3 X( K% W3 Z; T4 O6 B' N

13

8 O+ V) G9 ]9 ]8 r5 u6 [6 D

744

9 E+ r) n N8 d+ T3 M6 z

20

) c. Q! a5 E3 Z9 ]! i1 i4 G

≥340

7 J) o. L) C7 c1 \

14

' @: v0 z( D9 C; j

820

/ [+ G( H, g. [

15

) v3 c8 o/ a* w

≥200

: @% w3 V/ q. c* h

15

( ?/ z+ `0 B" O% S, u

865

, V2 F6 ~+ o) E

40

6 F, s* l/ o$ O8 @& ^3 J- |

≥230

8 x/ v: m8 S/ Y* k& O3 h$ t+ V

16

" v: u9 T9 t! a5 T2 e5 I/ P n

1020

. O3 ?3 ?' t0 z6 D) G0 B

40

2 [% b) ]; x( S. H

≥400

- p7 T' I" z, X7 {( E5 Y

17

6 K0 k/ J9 [ F

1245

% P& |7 V% h4 }& V% L

20

- d6 a. \; w. ]0 S; a

≥250

& E/ v' B" t) B4 ^8 Q: z9 i. R

18

8 Q! u% c; O% }3 N% H! _

1640

( U8 w0 y1 p; Q2 c( A

40

3 [; k; }3 l9 }2 B- G5 ~; J

≥180

5 l2 N b2 p( d6 e2 t6 X* C

19

2 V9 P' `7 d* o3 m; R* ]! C

2135

. {: C9 ]7 B+ C& m6 C. O7 U. m

50

1 x$ m4 {/ K' C) m2 d3 P% W

≥100

y5 U" ` R: g' q# H7 d9 h* T

3 海岸带成像仪(CZI2)

; G- }& D8 \; j5 J4 C( ^

1)星下点地面像元分辨率(GSD):

0 F. v( [; n s

a.全色:≤5m(@782km)

* L% S! P9 O' z' |! D

b.多光谱:≤20m(@782km);

- i" @# ]( i* x5 V8 v9 k

2)幅宽:≥60km(@782km);

) s# g6 S9 M% Y9 n& B

3)量化等级:12bits;

4 O, _; [" ]$ w& m

4)侧摆条件下可视范围:≥1000km。

8 f- k& d2 L# j1 F$ n3 P

5)覆盖周期(单星):1次/3天(侧摆条件下)

6 [; e- {: {3 I4 T$ S; \

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 t* z5 v8 m0 v0 a# q. ?

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%。

/ p; O1 ^% |5 j/ ^/ |3 O! s

表3海岸带成像仪技术指标

# _0 x, D* @3 }! w' t

编号

# r# K; C# P7 |& m9 e

中心波长(nm)

2 E( q2 B' F: y9 z+ n2 {

带宽(nm)

6 j/ ^ Y" E5 ~

S/N

2 \$ c, s. }) U) N5 |! ?9 t

1

. E( g# H9 p8 M8 e, K1 L$ u8 @

425

% q: J5 S! e7 s9 G; I

50

8 ^3 P" y# v6 E o

≥300

( u4 f6 S" f6 t

2

9 D. \( O% _+ h: U# t

485

3 d& r) `9 x( v" K

70

: S' p. M1 _2 h2 P

≥300

( w6 _ M6 S: z( D6 f

3

! d8 e4 E3 _, x( _) U9 t

555

) |% N9 [" W6 ]

70

. ]8 z6 ~8 | |4 y1 S8 l

≥300

* v8 T6 O1 {* Z5 J; e2 g6 N

4

# G2 g" U4 }7 d& M) v4 I

605

- r9 m3 V: g, Y9 A, ^; a4 N7 T/ H

40

3 i* z; d* @) T- v1 D# S

≥300

4 y$ p$ L1 T6 \% `9 G$ b+ i

5

% @( Q. K" n2 M

660

- q! Q1 [) _7 A; @9 r* U4 }

60

# I* c8 |8 n+ s! Y# N

≥300

, Y# S% s5 |# L, ?

6

( H' }0 W3 b: j& W* ~ C8 e

725

7 s# k! y8 ~1 l) y" a `" Y4 p

40

& A, D- m, t. q: K3 Q: M9 C8 D

≥200

1 M( Y) a1 Y9 O1 o9 N2 m

7

# P" X; t2 X# E% y

830

: j5 H- E; @' |. f; o

120

" o) m; l5 Z2 R, k2 Y. X8 a/ }

≥200

! r: i; u) T u/ `

8

5 |$ K5 v# I5 q% l i1 G

950

& D& G9 `1 J4 |

180

4 g( p* `- m+ D4 z# ~+ J# ^

≥200

0 D, e: G% O+ U1 `% u M; [/ N& o1 x

P

0 f% j7 m7 b; M# X! s% K- D

625

/ p5 R$ b* n3 D, P

350

+ d# b$ U1 U/ J# P6 Q1 c

≥200

) b& \6 U# G! E- ]0 s7 D

$ E" O& A7 c: l/ _' q) a! @2 G 0 k& J5 e7 l1 @* y ( T+ t- C0 W, j5 Y6 i2 w! v* h # q3 S' \ [7 O4 F: i 0 G7 B5 O& z: d2 y+ S/ b+ ^, O& A

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龚超群
活跃在2025-1-26
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