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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/ a4 s! M; e' W; i! ` f t7 a

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。

" r( Z8 n* T/ t0 L- J4 p2 N! I% V3 I

4 U7 P+ p: `% c& I* y2 D

卫星发射图(佟思平 摄)

0 l- q2 Z l# ?

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。

( F4 G; ^% _6 B- P! J5 a3 ?

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:

/ j' L) J% D7 E( c

1 水色水温扫描仪(COCTS2)

' E8 Y4 `- N* x5 D7 q, J

1)星下点地面像元分辨率(GSD):≤500m(@782km);

. ^% l H/ `' h- W

2)幅宽:≥3000km(@782km);

0 e+ |& S8 y$ g! F! y

3)量化级数:≥14bits;

1 O" {3 X2 g% m; z& Q5 N9 I

4)覆盖周期(单星):1次/天(水色)、2次/天(海表温度)

4 o1 F& t- M( c/ I5 L

5)观测要素:遥感影像、水色要素、海表温度。

5 F5 a' R. o. m7 x3 Y& B. A3 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。

: q9 k+ J. l' S! O' x

表1海洋水色水温扫描仪技术指标

% u: k! |3 a$ r& n" x7 b( e

编号

- z( J9 E) n& ~% x2 ` C2 P

中心波长(nm)

& o+ k0 L+ F7 m x

带宽(nm)

$ m3 u2 w1 z. y, }

S/N

5 Y9 o1 t2 C/ W, t" g; L, p! b% V

1

$ p! h) m( f! x6 M

360

" Y- n: s! z; c5 a

20

8 I3 q' m) o# p+ [) [7 m4 V( E( [8 R

≥1000

9 p1 j- y0 y% R, s: A) B

2

5 K8 m" P& H/ Q0 N

385

+ R! r# X/ }9 r7 J

20

: X: E" d1 C% I" F

≥1000

4 i$ T, e5 Z5 Q4 n$ R$ Y

3

2 V3 c1 n3 E6 {3 X

412

! h- N, H6 n* x; Z" n

20

( v8 W- u' ]& P1 g! u$ ~

≥1000

+ O( P0 f4 {$ \1 D8 ]7 I4 Z* V6 r7 j

4

! _$ m0 {3 g; K; H) E

443

3 }* ?- U R& J* l7 L1 t" |2 L

20

) n1 W& N0 ^/ W) v/ E- Z

≥1000

0 A" {$ M5 i) Y) o

5

4 F- g: c( H6 d2 @7 c# W; K

490

5 M/ b: }+ B( f' u& B

20

1 I: e/ x- E& O: Y* r, t

≥1000

! d" A, A: O' @* {! }

6

- j' Q& P* }5 O5 ~6 t0 k6 G

520

" R9 A# j8 J3 ?+ ~1 Z8 l# s; @; R) f

20

1 z1 @; y7 ~; L0 @+ T

≥1000

" z8 V' N3 p- f+ G/ e

7

8 W' } `) W& Q5 o: s: d& `2 Z

565

( [9 @1 z' H) {: O! G/ u, B

20

9 f$ X1 \ v( t

≥1000

( S t! l9 p( B. b5 l; o8 l

8

. ~: N% a( F6 y: m

620

, T- e/ h( z4 E

15

V, k2 v5 n1 X# W

≥1000

: V7 Z! C! }+ E+ Y1 l# a% \6 Z

9

; _) ^4 i5 I8 }4 ]8 C: g3 l( i, B

665

! ]8 ]% t4 I0 \% g* h3 K

15

- c1 D: {! `) K, d% W* p

≥1000

$ A$ F' \# h! q

10

. L7 [$ b" {/ t" N6 J/ C# J

681

& A0 Z" a* D" K, c8 c

15

( D4 u/ _; f2 M8 S

≥1400

& T0 a4 K; ?/ E0 L+ D+ v9 W5 J/ O

11

% c( u) c+ M+ X

705

/ e, Z( K! C- r( R% H8 S

20

% H/ ?1 [+ h4 ]4 C( A: \0 T

≥1000

+ Z, N3 B7 ]$ |" L: P5 S- f7 Z

12

( t, c. e3 b. E- M/ w$ Y4 g

744

. L+ a% l2 G+ t; s+ C! W/ b6 C8 N

20

/ Z- {3 ?# L8 n! |9 v. o" c! P

≥400

. M: Q7 g0 M# N3 v ^$ F5 M

13

% O! n( P# j; C

865

, x& y3 Q$ z4 Q

40

6 _; Z6 F- d3 G4 a+ Z. _

≥600

5 B% x# v9 U' d& ]/ z) R

14

/ G" m0 ?( L2 W" l5 E0 p

1245

# s8 H1 w& q* M! x! o

40

3 i# Q+ ^* ~5 C8 ^/ D- ~6 w& G

≥250

8 E8 v% a% b9 p7 D( N- l

15

& z- m, R/ `0 \) ]

1640

1 ?. q5 v, `2 \% l

80

6 b( P- i' h- ]( E( b+ J

≥180

d4 ]7 o7 V7 @0 d4 B/ K

16

+ L# q3 X9 Q! _ B; H$ D3 q

3740

7 l0 s. ^$ l4 L7 t& g

190

; s3 V& M! J' j% b4 @

NEΔT≤0.15K

; I1 X: L! S4 ]( Y) {: w* w

17

t$ D. Z; T$ _2 ~, L

10800

! X% p2 H+ k3 K# c! |

1000

/ `' U& X) v6 W7 H

NEΔT≤0.1K

' l7 v d7 v& E, h' x6 A

18

) H1 ?( y9 @; ?& t, E

12000

9 F3 `3 y; H V9 V* k( p, t/ u k

1100

0 ^3 n# x0 C0 Z+ N2 Y4 e1 S- b

NEΔT≤0.1K

. ]' }) D6 s2 m0 P, n9 f

2中分辨率可编程成像光谱仪(PMRIS)

7 v* [% ?4 F1 Q9 ?( d5 s' k

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

6 V- U, k1 d% F9 q @, B; f) X. C

2)幅宽:≥950km(@782km);

( a3 ~9 ^# H f+ R/ U: L# n

3)输出方式

7 f8 E% p" l/ c# J* V( {

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);

8 o% o8 Q" ~+ N# z Y# T; 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;

; g' g3 H# ~3 |

4)量化等级:≥14bits;

$ B8 G7 S, c* w. P0 A" I% |5 {

5)覆盖周期(单星):1次/3天。

4 z2 B; }/ G9 W! [+ F9 g( V& F

6)观测要素:遥感影像、水色要素、近海环境其他要素等。

9 Z4 q. r/ k( }* n8 A* h 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%。

# a. c6 v) S& f% ] o' m5 F. [

表2中分辨率成像光谱仪技术指标

$ _8 W* E! N" {; G2 j9 w

编号

3 ]2 V* z. W X* {! _+ H

中心波长(nm)

# r( s9 {% @* z

带宽(nm)

4 w" Q* }+ D2 a, r i

S/N

! n6 p/ a- p* B* l. R

1

" I4 G5 U- f8 W* q7 ?5 } l0 x

385

6 S. F, r1 t. F

20

0 @. S1 @0 L8 z' x2 t7 `1 I

≥260

/ p% T3 n, i! Q! w. Q* ~* a

2

) o) @8 V- m2 J$ \

412

3 ]0 P5 L+ ~4 _/ K

20

$ \6 Q, t9 W4 I4 g }+ {% v3 N

≥500

, _9 X; n9 N2 u0 p/ a D

3

" ]/ H+ o z. S

443

/ C' M4 r4 h* Q7 z

20

9 O/ G4 z: v U1 l- e

≥500

& e) }1 Q5 ~' r: b- V( \

4

4 `1 O# x) a/ u( P

475

! ~6 M! z( Y# p- Q: Q5 v

15

/ K* ?$ o2 D, o

≥500

- _ @4 }5 P% @# G3 R

5

2 H x( A& u7 N, M* ^, Y5 Y

490

/ a) f8 R9 l3 @% D, y, `6 `

20

8 `8 w* V/ b, n; F. z

≥500

3 x% q0 S7 [+ l) E: p( K

6

0 F1 `/ f. C5 B, b2 U" Z$ ?

520

F: }5 T% [5 {7 G5 Z; z$ n

20

: O( O1 f! Q- A8 {3 K

≥500

9 ^/ _7 d" O% p0 U2 R- [# B0 f7 i

7

6 A+ e. c# k+ {, G

565

X1 j0 p" V( r" F* C }; t

20

: S0 v* z4 g9 u

≥500

. b- Z# u' f9 d& H* W# ]

8

7 B v" B9 ~! Q$ k! y1 u8 L( j

617

) Y7 b0 v( ^; Z1 Z5 T

20

4 T( i; Y. P. l- I$ x9 S

≥500

9 s# d6 Y {& ]

9

3 `- E1 S, p) ?. v

640

1 }. ]+ {1 j! {& t: a8 _

20

; a4 f. k0 N6 ?! N$ H# b6 w! i; ^+ b

≥500

2 S% L" P9 i! M' T& P

 10

( f" L. G0 I4 D ? f @# u

665

5 ?- h9 Y" m2 _$ d

15

0 u: ~) x( e+ f b5 E

≥440

* G/ `; g2 g9 N" t+ O. u, ~

11

0 w" g6 h7 ? S" W' Z; _

681

, S; d$ _" G4 G5 Q" v( c

10

/ m9 ]8 M8 C2 ?7 F1 k

≥340

+ s1 ]% y8 G/ `

12

M; z4 I/ L- g! T0 F

710

# ^. w, {# S9 f* l

15

& p1 U0 O& L+ {1 Y+ v8 }

≥360

K; _" i1 Y1 h( c, v i

13

9 \# Z9 z7 \# }! F

744

6 z0 i% r9 M4 |( p$ a. L

20

4 c9 c. [8 B5 S1 ^: G! O: N

≥340

1 ]! k W0 S+ X" j( p; Y9 u0 E

14

, N/ a7 a( s" T, w4 B) |% T% g7 E1 N3 q- D

820

% C$ s. Y2 e* b; P

15

5 _0 d- b6 j: P" e3 q

≥200

. m/ }9 P1 P$ e. ~4 N

15

* W, w y4 n; l) D

865

' ~8 d! k: Z* d J- ?, v

40

: O, b. g; n! q5 h& a

≥230

* @. ?# L+ d6 q2 S, v5 f5 m& P( f

16

1 U7 O) N* z: g+ G

1020

" B3 p. C( k9 \, T+ ^$ }5 k3 |

40

0 n& y+ \' U3 P! L6 \+ I7 s% `

≥400

, V( _5 s j6 ?. h5 c

17

7 l7 r& L2 z& S2 t) W' h* F

1245

: A' c; w% J1 q+ ?

20

* ~3 d% @, S \

≥250

' h0 N( }, z# ` u" O/ r v0 j

18

; J1 j7 q6 ~: v% m( q$ P

1640

$ R6 @0 c1 D3 T! E

40

7 V( E q3 w9 I/ E/ h4 Q

≥180

9 N- V& _) ^8 f1 @* T

19

9 o; v- ]( m( Q& U8 ?

2135

0 u6 ], |- `3 B# Y' W P6 @' ]

50

* t" f! `% H% U" d7 y" |

≥100

0 ~" M& @+ K% J2 c# \

3 海岸带成像仪(CZI2)

: G X. F: p- \" x. A

1)星下点地面像元分辨率(GSD):

9 a7 h# ]- s% [

a.全色:≤5m(@782km)

! U6 L9 D. \1 q( O& V+ m' F. i

b.多光谱:≤20m(@782km);

9 h& C3 _4 u4 G. a* B/ A7 q; G

2)幅宽:≥60km(@782km);

4 Y7 T, T( ~! _9 `1 [% M

3)量化等级:12bits;

3 X# m; ~3 b) d4 K. \

4)侧摆条件下可视范围:≥1000km。

4 f2 i9 t) O7 E/ Q2 a# z) C# Q! ?

5)覆盖周期(单星):1次/3天(侧摆条件下)

: b3 J& g/ \8 Z, i$ K8 @, R5 E

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。

& W$ a* R+ |# V3 ]- R$ m

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%。

1 G5 N/ p7 _2 i: v

表3海岸带成像仪技术指标

. c2 _; b7 L. H- k0 s. j

编号

2 Y) V9 b5 T/ y* Q2 u1 Y2 `0 x, H

中心波长(nm)

& V T6 d6 i, b# [* R; a

带宽(nm)

9 K$ K; }: ?0 l; q

S/N

+ C' c% [" p; X8 c& s1 I8 z

1

% b S. `8 S! f

425

0 H. g8 I0 v# z9 U3 E

50

/ a, Y* y1 E% Q

≥300

+ B; @$ @! C, |# @& o

2

- e- i0 D8 a) N1 d$ `0 J

485

& F- z% @4 c4 o3 R$ h% J0 \3 M5 d

70

" h7 r2 E" K2 g( C: `" r

≥300

" [! H; G+ H4 e' ^' @/ I3 {

3

6 M3 R3 m4 U! Z U

555

& r0 d. d; ] H" d- U- i

70

# y0 g( H' t. I' C' d' v

≥300

Z* _- ?9 @/ ^7 C

4

. a5 T. E* b: k: H* b

605

% z: ~: _2 }7 x# x) F2 a

40

6 v9 k: j' k8 @1 x

≥300

7 P4 c6 |7 H3 m9 m' g' F

5

( [( Q! c( f& \, u0 h5 y& N

660

: ~6 {- Z; o# \3 P% w

60

1 u- u* u" i' }2 O1 h5 \2 n% V

≥300

: H; V% J Y! t' ~

6

7 S7 F9 }3 \: _5 I9 v& n

725

1 ], x. G& A, C: {

40

% v( S7 a. i9 l8 W: [- l; R2 x

≥200

`$ S# g, }- G& R" t

7

+ y" d1 Y) F8 T- P- ?

830

$ p8 \' ^# [, S+ k, f# g9 M/ y/ l3 t% i

120

3 {3 ~/ @5 K; S) r @8 g% O

≥200

9 F, ^* M3 M/ w) S: Y) E0 w. y

8

. G0 c/ A6 _, v/ Q

950

# n; J3 g9 X( G) r; [7 o# c

180

; N1 g* z0 U9 `, e7 q }

≥200

' A" o5 w5 e, o6 ~% z5 _9 _

P

+ N7 z: x2 s$ R7 m. m Q

625

8 K3 e8 _; W; {) w9 `

350

4 {7 e/ [& A" w

≥200

( D5 ~8 ] I" I& }6 |

/ M" q$ B0 C, z- J3 l/ Q: I ' S! Q* |2 |3 ?6 q. l, a' i' t. H( \! d9 V 7 T( B1 B [" k+ j1 [3 t# b$ U1 G, n1 U& V8 M% l/ W
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龚超群
活跃在2025-1-26
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