3.1.2 卫星的轨道参数
卫星在空间运行，遵循天体运动的开普勒三定律。
一、开普勒第一定律
星体绕地球（或者太阳）运动的轨道是一个椭圆，地球（太 阳）位于椭圆的一个焦点上。 轨道离地最近的点称近地点，反之为远地点。
开普勒定律（1）
b 太阳
近日点
c a
远日点
地球轨道
二、开普勒第二定律
从地心或者太阳中心到星体的连线（星体向径），在 单位时间扫过的面积相等（面积速度守恒）。
风云一号气象卫星是中国研制的第一代太阳同步轨道气象卫 星。风云一号气象卫星共4颗，是中国的极轨气象卫星系列， 共发射了3颗，即FY-1A，1B，1C。风云一号A和风云一号B卫 星分别在1988年9月7日和1990年9月3日发射升空。风云一号C 卫星在性能上作的较大改进，被列入世界气象业务应用卫星 的序列，风云一号D卫星于2005年5月15日发射升空。 风云二号系列静止气象卫星是我国第一代静止气象卫星，计 划发射5颗，即风云二号A/B/C/D/E，两颗试验星（风云二号 A/B），三颗业务星（风云二号C/D/E）。其中风云二号A星于 1997年6月10日发射成功，风云二号B星于2000年6月25日发射 成功，风云二号C星和D星已分别于2004年10月19日和2006年 12月8日年发射。E-风云二号气象卫星于2009年发射。
RBVm
RBVp MSS
1. 0.475-0.575 (blue) 2. 0.580-0.680 (red) 3. 0.689-0.830 (near IR) 0.505-0.750 (PAN) 4. 0.5-0.6 (green) 5. 0.6-0.7 (red) 6. 0.7-0.8 (near IR) 7. 0.8-1.1 (near IR) 8. 10.4-12.6 (thermal) 1. 2. 3. 4. 5. 7. 6. 0.45-0.52 (blue) 0.52-0.60 (green) 0.63-0.69 (red) 0.76-0.90 (near IR) 1.55-1.75 (SWIR) 2.08-2.35 (SW IR) 10.4-12.5 (thermal IR)
Landsat -1用于国内和国外的大范围研究，验证研究数据对探测、绘制、 测量和评定地球资源和环境条件的实际应用。 Landsat -2具有更大的能力，能白天和夜晚测量来自陆地和水面的辐射。有 效载荷基本上与Landsat -1相同。 Landsat -3用于继续研究和发展中分辨力多光谱遥感系统。
TM是4号星以后搭载的。6号星以后仅搭载ETM，并予定追加IFOV为15ｍ的全 色波段。 • Landsat-7是Landsat计划中的最后一颗卫星。这颗卫星的发射，标志着一个 时代即大型、昂贵的Landsat系列地球观测卫数：
1 920 2 920 99.210 103 14 18 251 9：08 185 2875 3 920 99.117 103 14 18 251 9：31 185 2875 4、5 705 98.220 98.9 14.5 16 233 9：45 185 2752
（4）椭圆半长轴（A） 近地点和远地点连线的一半，它标志卫星轨道的大小。 它确定了卫星距地面的高度，按照卫星高度的不同又将卫 星分为低轨卫星（150—300公里）、中轨卫星（约1000公里左 右）和高轨卫星（36000公里处）。 （5）椭圆偏心率（e） 椭圆轨道两个焦点间距离之半与半长轴的比值，用以表示 轨道的形状。 （6）卫星过近地点时刻（T） 以近地点为基准表示轨道面内卫星位臵的量。
LANDSAT系列卫星成像仪器特征
仪器 波段 （m） IFOV(m) （瞬间视场角） 79*79 79*79 79*79 79*79 79*79 79*79 79*79 240*240 30*30 30*30 30*30 30*30 30*30 30*30 120*120 6 6 6 6 动态范围 （bits）
• • • •
近圆形轨道 近极地轨道 太阳同步轨道 可重复轨道
人造卫星的运动轨道取决于卫星的任务要求，区分为低轨道、中高轨道、地球 同步轨道、地球静止轨道、太阳同步轨道，大椭圆轨道和极轨道。人造卫星绕 地球飞行的速度快，低轨道和中高轨道卫星一天可绕地球飞行几圈到十几圈， 不受领土、领空和地理条件限制，视野广阔。能迅速与地面进行信息交换、包 括地面信息的转发，也可获取地球的大量遥感信息，一张地球资源卫星图片所 遥感的面积可达几万平方千米。
地球同步卫星，相对静止在赤道某一点上空。
3.1.4 遥感卫星系列
一、 气象卫星
• 气象卫星是作为联合国世界气象组织的全球气象监测（WWW） 计划的内容而发射的卫星。是用5个地球静止轨道卫星和2个 太阳同步极地轨道卫星对全球的气象同时进行观测，它们是 GMS(日本)、GOES一E（美国）GOES一W（美国）、METEOSAT （欧空局）、COMS（俄罗斯）及卫星NOAA（美国）、Meteop （俄罗斯），前5个以约70度的间隔配臵在赤道上空，后两个 在不同的极地轨道上。 • 气象卫星不仅进行气象观测，还具有数据收集平台DCP 功能。 它可以收集来自地面或海上观测站的信息，在观测的同时， 向地面转送S一VISSR信号，进行统计处理的直方图、云量、 海水表面、风分布等的数据组也被保存下来。
六、其它常用遥感卫星参数
卫星高度：卫星距离地面的高程。
H3 T2 R C
运行周期：卫星绕地球一圈所需的时间。 重复周期：卫星从某地上空开始运行，经过若干时间的运行 后，回到该地上空时所需的天数。 降交点时刻：卫星经过降交点时的地方太阳时的平均值。 扫描宽度：传感器所观测的地面带的横向宽度。
3.1.3 卫星轨道及特点
赤道
太阳同步卫星，轨道近似穿越极地， 通过地球上同一点上空的时间一致。
二、地球静止卫星轨道
（Geosynchronous satellite orbit ） 卫星运行周期与地球自转周期(23小时56分4秒)相同的 轨道称为地球同步卫星轨道（简称同步轨道）。 在无数条同步轨道中,有一条圆形轨道,它的轨道平面与 地球赤道平面重合,在这个轨道上的所有卫星,从地面上 看都像是悬在赤道上空静止不动,这样的卫星称为地球 静止轨道卫星,简称静止卫星, 这条轨道就称为地球静 止卫星轨道, 简称静止卫星轨道, 高度大约是35800公 里。 人们通常简称的同步轨道卫星一般指的是静止卫星。 能够长时间观测特定地区，卫星高度高，能将大范围的 区域同时收入视野，应用于气象和通讯领域。
一、太阳同步轨道
（ sun-synchronous satellite orbit ） 卫星的轨道面以与地球的公转方向相同方向而同时旋转 的近圆形轨道。
卫星的轨道平面与赤道平面的夹角一般是不会变的, 但会 绕地球自转轴旋转。 轨道平面绕地球自转轴旋转的方向与地球公转的方向相同 ，旋转的角速度等于地球公转的平均角速度, 即0.9856度 /日或360度/年, 这样的轨道称为太阳同步轨道。 卫星轨道倾角很大，绕过极地地区，也称极轨卫星。 在太阳同步轨道上，卫星于同一纬度的地点，每天在同一 地方时同一方向通过。
风云一号C卫星轨道参数 轨道特征：太阳同步轨道 轨道高度：863km 道倾角：98.79° 轨道偏心率：0.00188 轨道回归周期：10.61天 轨道降交点地方时：8∶34（1999－07－04）
二、陆地卫星
1、Landsat卫星
• Landsat是美国于1972年在世界上第1次发射的真正的地球观测卫星，由于它 的出色的观测能力推动了卫星遥感的飞跃发展。是太阳同步轨道卫星 。 星上搭载多光谱扫描仪（MSS）和专题扫描仪（TM）两种遥感器。
轨道参数
近极近环形太阳同步轨道 轨道高度：705千米 倾角:98.22° 运行周期：98.9分钟 24小时绕地球:15圈 穿越赤道时间:上午10点 扫描带宽度:185千米 重复周期:16天,卫星绕行:233圈
2、SPOT卫星
SPOT对地观测卫星系统是由法国空间研究中心研 制开发，比利时、瑞典等国参与.
遥感平台的种类 卫星的轨道参数 陆地卫星轨道特点 遥感卫星系列
3.1.1 遥感平台
遥感平台（platform）是搭载传感器的工具。 根据运载工具的类型划分： 航天平台 150km以上， 卫星、宇宙飞船。 航空平台 百米至十余千米，低、中、高空飞机以及飞船、气球等。 地面平台 0—50m， 车、船、塔等。
卫星在离地近的地方经过时的速度要快些，在离地远 的地方运行的速度要慢些。
开普勒定律（2）
近地点
va
Rp
ra
远地点
a
Major axis
vp
Minor axis
三、开普勒第三定律
行星的公转周期的平方与它的轨道平均半径的立方成正比。 卫星绕地球的运行周期的平方与它的轨道平均半径的立方成 正比。 T2/（R+H）3=C T：运行周期；R：地球半径；H：离地高度；C：开普勒常数
第三章 遥感成像原理与遥感图像特征
王学平 数学地质遥感地质研究所 2011年2月
本章主要内容：
遥感成像原理、遥感图像特征，包括摄影成像、扫描成像、微 波成像等机理及图像特征。
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
遥感平台 摄影成像 扫描成像 微波遥感与成像* 遥感图像的特征
3.1 遥感平台
3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4
四、卫星的轨道参数
•赤道坐标系 赤道坐标系是取赤道面为基准 面，以地球自转轴、以及从地 心指向春分点的直线为坐标轴 所构成的坐标系。虽然由于地 轴的运动，该坐标系相对于恒 星其位臵是变动的，但是，对 于轨道寿命有限的卫星运动来 说，影响很小。
开普勒的轨道参数
五、开普勒的6个参数
（1）轨道倾角 轨道平面与地球赤道平面的夹角。具体计算是在卫星轨 道升高时由赤道平面反时针旋转到轨道平面的夹角。
卫星编号 高度（KM）