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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5 }+ T* K/ c# X/ c

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。

& h; M" U) G0 p+ h

3 u1 H2 A; j7 B! g

卫星发射图(佟思平 摄)

; @+ K' P6 _3 F( ?

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。

{2 Z; w5 G( z$ [. K$ F

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:

% n! h0 X, @3 H

1 水色水温扫描仪(COCTS2)

+ H3 l( h( t1 t# Z

1)星下点地面像元分辨率(GSD):≤500m(@782km);

9 f' ]8 Y: l6 X8 E; W+ A

2)幅宽:≥3000km(@782km);

; p" O/ m+ B' \. }

3)量化级数:≥14bits;

! J1 e( B0 E1 H, |$ |- P/ w% u2 F

4)覆盖周期(单星):1次/天(水色)、2次/天(海表温度)

: m/ a9 T# ?+ r

5)观测要素:遥感影像、水色要素、海表温度。

4 D4 M t% o, M% C

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。

7 b) w4 G: |+ j8 e2 L9 c

表1海洋水色水温扫描仪技术指标

$ o% M+ g* j8 Q! E

编号

( L4 ?: ~& N( ~0 p0 Y' d

中心波长(nm)

% n2 F/ f" B& u: X# Q

带宽(nm)

+ {8 C3 J4 g# g3 e

S/N

6 V K) F3 B% u- x9 A/ a$ a

1

& v2 I- T; ^5 Q5 B# `$ E$ X3 c

360

" N* o% W& ~- t, m1 V0 ]

20

# V# j5 w) j7 T2 [ L5 r

≥1000

4 E& K8 c: l0 O6 p2 H5 l

2

5 S/ a7 q: r4 p6 g

385

8 \1 B) [% T/ B b2 ^, z. N& d$ [& f3 w

20

+ _. g9 ~' ~% w: G: \8 |4 r; q

≥1000

# a2 L0 Q- k* u$ P) B

3

# e/ \6 `' t2 q$ f5 c$ j: e

412

6 G* u0 c2 @. X7 p3 v& z

20

. w- h; ?( P+ D! H' z. X% i

≥1000

0 M0 D9 F0 b) b' v

4

3 b% U- h1 y/ s8 Q. M

443

3 |! s7 x; R) {3 H R+ x

20

G. f" U6 A. T- ~5 c* q

≥1000

1 k+ l% C/ _% ~: e/ I

5

7 |6 ]; A: \8 g* R. f$ D

490

/ [5 r1 T( q) V

20

" Q3 m3 ?. b6 v8 i- a

≥1000

/ W- r# H# u6 M6 s0 r

6

" D* y) V8 L+ l: ^- L

520

* A4 I0 c# |: b

20

: p1 E- K6 K! [; I9 @

≥1000

7 U: [# ~6 e- B: u( s3 j* E

7

, y$ {: _1 }# Y N, J

565

' P r$ `+ _0 X4 d8 x2 ]

20

" G1 `! C/ W; c( p

≥1000

) R2 q, s$ L! y% [

8

( {) D6 w6 y9 p9 G

620

6 ~6 o+ G. s/ h8 W5 N

15

% W7 h. k* ~# h8 ~

≥1000

- {: ~0 l8 |+ T! \1 J# s

9

' C! U" ?3 R! _

665

" E8 G# \( j& z- K. Z U8 F: v

15

* m) E/ x: A( d8 w! ?/ q

≥1000

: F! T* O; v) M$ _) V2 Y

10

9 @8 I. `* t: Y, H+ p6 L) L4 q- P- S

681

" v8 t( b9 i( {1 M" g

15

- h: {8 \) o/ x, }3 D1 F4 h0 C

≥1400

6 [+ |. z7 a* G9 t7 r7 K

11

7 x# S9 j# X3 `& K

705

$ ?, \& q0 |9 ~1 p, B+ I% O

20

6 f ^7 I" @5 W' Q5 F/ E$ g

≥1000

; W; v5 ]7 [. n1 d- Q8 V

12

3 ?9 R$ O/ R) b8 U

744

) l/ M( q( X7 o

20

/ O( I) X7 Y( O& l, J, f0 ]

≥400

" u6 A6 Z5 x! `) F# i& R/ n. m

13

& O, E9 y5 L2 C- I+ |# P- c

865

( p- Q* K/ Q( L- _" n: ]

40

' J, C, P8 X% u) _# `9 N! g) c

≥600

: x! d* d, U) o2 _

14

; _3 u7 V' K6 B$ ~/ W7 G0 ?9 \

1245

9 i- f" \ D: e5 o3 D: |

40

7 _7 s% }; o6 z7 W# X

≥250

1 F" |% T) }3 c8 ~3 \

15

9 m/ [! v; Y& R( T! T' c! y9 a( s

1640

) l, o$ z8 k; f4 z

80

9 }0 Q; b# t, J( j- i

≥180

y k X4 r6 J

16

% Z7 h4 V; H* [+ y" D: T( Q6 a4 \$ m

3740

: W3 [) {9 e* r

190

# a5 [) l, i/ G( K

NEΔT≤0.15K

5 c \5 M4 G0 L* p% L

17

Y' A$ K+ E5 z

10800

8 g: }4 K1 Q; Q( Z4 w2 c

1000

1 G$ u. d5 V( M0 a1 A7 l

NEΔT≤0.1K

) a$ B' l+ f) j7 L+ s' G9 ^8 S

18

/ g0 P1 w- \9 `- B! d2 p

12000

: ~4 w4 ^1 |1 |* D# J! [

1100

) R9 T. Y: B. u

NEΔT≤0.1K

1 \' _! ~" r% n& L w

2中分辨率可编程成像光谱仪(PMRIS)

1 y5 ^" m4 _1 R8 ?, \

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

& `: Z* w$ X5 I

2)幅宽:≥950km(@782km);

; Y4 s9 {; ~* v2 z: u

3)输出方式

+ I J# t8 t/ K

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);

9 z) h, N0 Z0 W) K9 H9 y

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;

/ v* i. q# V* g. ^* X

4)量化等级:≥14bits;

' \! p' x% y- \ T1 L+ k

5)覆盖周期(单星):1次/3天。

/ X5 v: P+ X2 n* x z# z+ o$ Y5 _

6)观测要素:遥感影像、水色要素、近海环境其他要素等。

! K" ]2 y+ M5 s1 d

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%。

' j5 e. C# Y# s: {% U& h

表2中分辨率成像光谱仪技术指标

+ {8 m) @+ Q3 P I! W

编号

, d3 O5 k( `- ~* m+ O4 B9 V* C2 j+ p

中心波长(nm)

' B* u* u2 t+ l' C5 C9 [7 a6 F3 h

带宽(nm)

% u0 V' V# r: e0 B

S/N

& k- @% F8 C1 J2 g3 C. @6 W( f

1

8 |8 m1 @" B, p# Q& d' l/ C4 B

385

* ]7 l" l' J f, b

20

; c/ I4 L) q; \5 ]. N4 t8 n% f

≥260

. Z0 q# _; t0 x. r1 I

2

: ]( C" s+ w. A/ f R5 s

412

' M R6 @& n9 g/ R# C+ v

20

" @/ o$ I g) w, D

≥500

; i- k3 o1 J! c) @0 K

3

6 i- m" Z! E" t Y

443

! n. b: R: f# m5 W- J0 B5 ?

20

9 J0 ]+ T# p% _/ u1 L9 `

≥500

6 y$ V- G N+ z" Q) K6 E& {7 q# z

4

& a8 C& Z( U1 l D6 j- |9 c

475

0 c; ~ E5 J+ j) r+ Z* w8 A& ?7 O

15

6 t1 ]; G& f8 e7 }! S8 V

≥500

3 J% N6 R* R4 l0 z% Q7 ]! c

5

6 T8 D7 n4 j# y j

490

$ X" R. p9 V: p

20

' |) L7 `0 A( @

≥500

3 |$ s% `$ x" d' v% |

6

9 G6 ?: N+ [1 \6 K+ T

520

: r O& x6 z) _

20

3 a& R2 l8 {, M `6 w

≥500

$ o5 {2 {8 c: p) k8 a& a

7

# n: D( F/ N6 G# Y' E

565

+ d$ x, _/ x( x0 T8 C

20

! u" G; l: @' t' D+ x! E7 k

≥500

% w# ]' l, R1 A. K0 c

8

! n6 S7 o. S. G" x' Q2 i' r

617

1 _6 t) n5 L6 I( U. T# ~4 k

20

4 C: [( e K2 b) C# E# t

≥500

. {8 u+ j2 }4 S. A2 X' _

9

; u, q! Q/ ]% ~! e3 w- W, g

640

! C4 g Z4 y6 {. D8 [

20

) b% U0 p7 X$ c

≥500

2 N( w$ n( [8 ]5 [* a/ [1 H

 10

, D# J6 T9 c" C( H, I/ V

665

4 F7 H. I+ H% y7 D, D; u

15

, X6 |3 r3 D8 O7 @4 a) @& g

≥440

$ s8 |/ {$ o1 H! U

11

9 |, x& u$ Z; ?( i) x) E3 I

681

: I0 V+ y; y0 ]; K

10

: Z( ^' @3 K6 ^; {/ q8 ~% l

≥340

4 K/ i; h# J$ G% S" b

12

! B) [4 R$ n0 P

710

# x+ ]) ^! I; n* N$ m6 _

15

) Z6 |9 U& z( n3 A5 Y) U2 C2 U; x

≥360

6 r) g8 D7 `+ U9 [% T# d. n$ t) X1 x! `

13

1 u) _/ f5 _$ \8 X8 U- Q6 n6 `, |6 D

744

1 j; ]9 Y2 o' N% }4 f' |7 N

20

" `# Z6 f7 B4 B/ X# _

≥340

) Y) a& V" W% R \% Z0 q

14

, P( T' [9 I3 ?3 A5 U. T/ D4 v

820

% ]' v1 b, y% \8 V# I

15

8 `. Q4 r+ U: j( W" ^1 P2 r

≥200

+ ]8 D* u' z( o: ^+ f) _

15

1 A- z' W5 l* s. c3 B

865

: M# K+ ^) n, X0 n/ N4 O& e1 q

40

6 o6 M1 K* H' o( S9 ~# D' {

≥230

0 ~, e* {- m3 }6 f; ~! ^ `

16

6 s3 k+ r" |7 L- U7 v( n' P: \

1020

# Z' R$ q# A p6 ~, A, P% {4 L/ Y

40

7 O# E5 G! i8 S1 W

≥400

0 s! }. x$ j+ j0 u

17

: s! x1 W! ~4 I3 B$ n! o4 v+ Z

1245

% W v/ E# B" Y3 e% r

20

2 y1 @' J2 c }4 Z& J+ K

≥250

; J9 B- w; Q% ^9 I7 D

18

+ B( z) \# A/ v3 O( O0 r

1640

+ \5 v/ [, G' x* D. V3 Y) e

40

. C3 M. \4 _' h, x

≥180

9 n' |+ o) J ]0 Z

19

% I3 l, L8 J" ~

2135

' C: i$ ]6 @; }1 i! X

50

0 n! Q- A. I- t) ?

≥100

* I3 G8 D$ I8 R: ?

3 海岸带成像仪(CZI2)

( P# w9 j6 @8 s! c/ o. G

1)星下点地面像元分辨率(GSD):

" P4 O( q( v9 }2 n

a.全色:≤5m(@782km)

0 H1 |4 {9 X; O* e3 ~: p

b.多光谱:≤20m(@782km);

1 r+ l8 ?$ K( e3 e* g: e, h

2)幅宽:≥60km(@782km);

! S2 a8 N7 ?3 {8 T, W

3)量化等级:12bits;

5 Q+ a0 g. l4 v' D9 i

4)侧摆条件下可视范围:≥1000km。

7 N. |+ E' R* u, Y

5)覆盖周期(单星):1次/3天(侧摆条件下)

# a: j9 |1 Z* |

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。

" \+ e0 S9 M3 _4 Y8 `

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%。

7 e( N, ?2 u; z3 G, v+ c! |+ Y- N

表3海岸带成像仪技术指标

* }1 b3 W3 C0 F4 x ~9 F' a, ]

编号

( l* I0 T: @0 |3 Q9 m

中心波长(nm)

& a7 k x/ O! c$ L9 M

带宽(nm)

. r m3 j/ U! F1 v8 ^ A9 {8 K

S/N

$ I5 m7 ^% w# q! H; A9 g. G

1

) S5 L; j `6 @3 K

425

! @4 Y' D) e6 K$ D

50

% e$ e, s; x2 w- o2 e7 d( W

≥300

1 `2 c4 d1 U1 j/ ]6 B9 f0 R

2

0 k6 K& A! ~" O* `$ v: z8 }; z! n

485

; k- f0 J6 G9 L; V

70

4 v8 W7 w% k2 ]

≥300

* ?" `0 n5 ?3 `+ t

3

8 H5 p' O# l; \9 O& K1 f. N' m

555

2 z, A. A5 x- L8 b4 I2 D& p

70

0 K/ K' [; K, h. h- b5 H

≥300

) L- V+ L& g9 c! N I" P$ C

4

/ j. S# h, }* I% ?4 B

605

' i! E( U- {2 P6 x

40

2 E8 y$ N2 W6 e; L$ P+ ?8 w

≥300

% E8 _/ _, A5 b; W

5

3 S3 X* O7 ~; d. I

660

7 b4 ^2 Q- |1 E. K: M# H( p" I

60

" ~1 z( l! W' I- T3 s

≥300

. F9 T' o. n/ t8 s' P8 W A# e, T

6

# X5 h% M: v6 M0 w

725

# X* U' X7 J/ t6 w. N2 }

40

/ a& w7 P. V9 e; i. O7 F/ Q

≥200

. q- m3 h8 p# H, @ H, a! Y4 _) L

7

, o' c; U! r$ g* \/ [+ M

830

$ @" X: U. }# L0 V+ Z c9 p; j( Z/ N

120

7 J8 F) E/ o% E* @2 s9 _- S6 n

≥200

+ w, j. u% u& v+ @6 |* p& @7 Y

8

7 z6 P; j) H Z9 W# U

950

/ g1 g8 i' m k1 P! `

180

' J p3 P9 x/ f- |( L% v. _/ h7 O! C

≥200

" A2 l) v+ M6 r8 U2 T" j

P

7 Y" ~5 X8 u8 f+ G$ Y1 C) x

625

8 C; f1 c9 D; M2 w% r* r

350

1 x$ ]# G' z( A( ?4 H

≥200

5 f0 m4 Q, l# S9 k3 E# [; K% {! j

( i9 Q0 O9 c( J: T/ O9 k ) M: J! y5 q- z 7 ~4 }* P3 s. U1 Z1 w! `+ h& G w6 N( G0 R . b4 o! ?" A+ p3 g; _6 o
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龚超群
活跃在2024-11-27
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