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主题:【原创】拜年贴:四十年来家国,三万里地山河 -- 竹片

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家园 五,第三代的LandSat 6 和7

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LandSat 6号卫星在轨运行的示意图。

在私有化之后EOSAT拥有的的第一颗卫星,在1993年10月5日发射后失败,没有达到获得轨道所需的速度。卫星与助推火箭顺利分离,但却没有进入轨道。经过一年半的调查,NOAA在1995年3月宣布故障原因是因为一只破裂的燃料管而导致火箭燃料无法输送到燃料室。此故障导致航天器失去动力,从而无法积累足够的能量到达其计划的轨道高度。由于EOSAT仅负责卫星平台和仪器的制造,这一故障与私有化并无必然关联

LandSat 6携带了增强型专题制图仪(ETM)。ETM传感器除了有与Landsats4和5上的TM仪器相同的7个光谱波段和空间分辨率之外,还包括空间分辨率为15米的第8波段。第八波段被称为锐化带或全色波段,它对从绿色到近红外波长的电磁波谱敏感。

1993年,失败的Landsat6,超出了他们的设计寿命的Landsats4和5,一个仍在计划中而遥遥无期的Landsat7,陆地资源卫星计划看起来马上就会有一个迫在眉睫的数据缺失阶段。然而,(似乎是为了证明公有制的优越性),在其顺利发射后就被宣布私有化的LANDSAT-5继续任劳任怨的工作着,直到2013年1月。

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5年后,政府全资拥有的Landsat 7号1999年4月15日由Delta-II运载火箭从加利福尼亚州范登堡空军基地发射成功。Landsat7号携带了增强型专题制图仪(ETM+)以取代在Landsats4和5上使用的专题制图工具。ETM+比其以前的设计增加了额外的功能,使得其为全球变化研究,土地覆盖监测和评估,以及大范围的制图提供了一个更灵活和有效的工具。

这些功能包括:

一个15米空间分辨率的全色波段

平台上有全开光圈,5%的绝对辐射校正功能。

一个60米空间分辨率的热红外频道

平台上的数据存储器

Landsat 7号是最精确的校准地球观测卫星,这是指它的测量与在地面上的测量相比是非常准确的。陆地卫星7号的传感器被称为“在以往任何轨道上的卫星仪器中最稳定,最有特征性的地球观测仪器。”Landsat 7号的严格的校正标准使得它可以为许多粗分辨率传感器提供验证标志。

出色的数据质量,统一的全球归档方案,和便宜的价格(600美元)使得Landsat 7号数据用户大量增加。

这个校准的胜利使得Landsat 7的任务进行的非常顺利,直到2003年5月,一个硬件组件故障导致Landsat 7号的图像数据在两侧的梯形空间上产生了丢失。这个硬件组件被称为扫描行校正器(scan line corrector,SLC)。

具体来说,ETM +光学系统包含扫描镜和扫描行校正器。扫描镜提供的与轨道垂直的扫描成像,而航天器在前进的同时提供了沿轨道方向的扫描。扫描线校正器(SLC)的组件被用于删除“之字形”的摄像视场的运动图的组合所产生的沿和跨轨道运动。当SLC不工作时,ETM +的地面轨迹呈现曲折之字形,如下图所示。

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SLC失败对一幅图像的两侧影响较大,对中心的图像质量影响较小,所以数据中的空隙呈现梯形。

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下图是在SLC失败之前和之后的对比:

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SLC失败6周后,USGS仍恢复了其全球土地调查任务,然而,故障已经影响了Landsat 7的成像。ETM +在这个SLC关机状态下,仍可以取得场景中约75%的数据。ETM +传感器,包括主镜的其余部分仍继续运作,并具有同样的高准确度和精密度,因此,图像的像素仍然具有准确的地理定位和光学校准。

为了满足用户的需要,在单个场景实现全覆盖,USGS试图合并多个时段的同一场景来解决SLC导致数据缺失。并在图像数据中设置一个二进制位掩码,以便用户能够确定任何给定像素的数据来源。USGS正在继续研究其他方法,以提供更好的合并的数据产品,并会继续提供这项工作的信息。

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深圳1988和1996

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美国新奥尔良飓风过后

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