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加拿大雷达卫星系列

加拿大雷达卫星系列目前包括2颗卫星:RADARSAT-1、RADARSAT-2。RADARSAT系列卫星由加拿大空间署(CSA)研制与管理,用于向商业和科研用户提供卫星雷达遥感数据。RADARSAT-1卫星1995年11月发射升空,载有功能强大的合成孔径雷达(SAR),可以全天时,全天候成像,为加拿大及世界其他国家提供了大量数据。RADARSAT-1的后继星是RADARSAT-2卫星,它是加拿大第二代商业雷达卫星。RADARSAT-2卫星于2007年12月14日发射。与RADARSAT-1相比,RADARSAT-2卫星具有更为强大的功能。RADARSAT系列卫星的应用广泛,包括减灾防灾、雷达干涉、农业、制图、水资源、林业、海洋、海冰和海岸线监测。

卫星及传感器 波段数量 重访周期(天) 分辨率(米) 扫描幅宽(千米
卫星 传感器 全色 可见光 近红外 短波红外 热红外 雷达 最小 最大 最高 最低 垂直轨道方向
RADARSAT-1 SAR - - - - - C 1 3 8 100 20~500
RADARSAT-2 SAR - - - - - C 1 3 1 100 20~500

RADARSAT-1卫星

RADARSAT-1卫星与其他卫星有所不同,它在地方时早晚6:00左右成像。它装载的SAR传感器使用C波段进行对地观测,具有7种成像模式(精细模式、标准模式、宽模式、宽幅扫描、窄幅扫描、超高入射角、超低入射角),25种不同的波束,这些不同的波束模式具有不同入射角,因而具有多种分辨率、不同幅宽。中国科学院遥感与数字地球研究所自2001年6月开始接收RADARSAT-1卫星数据,并保存着RADARSAT-1卫星自2001年至今接收的卫星原始数据,能够处理多种产品级别,产品格式主要有CEOS、GeoTIFF两种。

RADARSAT-1卫星

RADARSAT-1卫星数据由遥感地球所数据服务部负责分发。同时,我中心提供RADARSAT-1卫星成像编程服务,用户可以向遥感地球所数据服务部提交编程申请

RADARSAT-1的卫星参数、有效载荷参数、工作模式和产品级别说明如下:

RADARSAT-1卫星参数
所属国家 加拿大
设计寿命(年) 5
发射时间 1995-11-04
失效时间 2013-05-09
卫星重量(千克) 2713
轨道类型 近极地太阳同步轨道
轨道高度(千米) 793
轨道倾角(°) 98.6
运行周期(分钟) 100.7
每天绕地球圈数 14.4
降交点地方时 6:00
轨道重复周期(天) 24
传感器数量 1
下行速率(Mbps) 105
SAR传感器
工作波段 C
工作频率(GHz) 5.3
极化方式 HH
空间分辨率(米) 8~100
入射角(°) 10~59
带宽(MHz) 30
幅宽(千米) 50~500
工作模式 波束位置 入射角(°) 分辨率(M) 每景覆盖范围(KM x KM)
精细模式 F1~ F5 37~48 8 50x50
标准模式 S1~ S7 20~49 30 100x100
宽模式 W1~W3 20~45 30 150x150
窄幅扫描 SN1 20~40 50 300x300
窄幅扫描 SN2 31~46 50 300x300
宽幅扫描 SW1 20~49 100 500x500
超高入射角模式 H1~H6 49~59 25 75x75
超低入射角模式 L1 10~23 35 170x170
产品级别说明
原始信号级 RAW 原始信号产品(Raw Signal Data Product)以复型方式将未经压缩成像处理的雷达信号数据记录在介质上。单波束模式和ScanSAR模式的数据均可以生成RAW产品。
地理参考级 SLC 单视复型产品(SLC,Single Look Complex),采用单视处理,保留了SAR相应信息,以32 bit复数形式记录图像数据。只有单波束模式(除窄幅扫描和宽幅扫描外的其他成像模式,下同)的数据可以生成SLC产品。
地理参考级 SGF SAR地理参考精细分辨率产品(SGF,SAR Georeferenced Fine Resolution)。只有单波束模式的数据可以生成SGF产品。标准模式、宽模式、超低和超高模式的产品输出像元大小为12.5米,精细模式的产品输出像元大小为6.25米。图像数据为16 bit无符号整型。
地理参考级 SGX SGX采用更加小的象元尺寸,因而产品的数据量较大。
地理参考级 SGC SAR地理参考粗分辨率产品(SGC,SAR Georeferenced Coarse Resolution),与SGF产品相仿,唯一的区别是SGC采用更加大的象元尺寸,因而产品的数据量较小。
地理参考级 SCN 窄幅ScanSAR产品(SCN,ScanSAR Narrow Beam),图像为25米×25米的象元尺寸,数据为8 bit无符号整型。
地理参考级 SCW 宽幅ScanSAR产品(SCW,ScanSAR Wide Beam),图像为50米×50米的象元尺寸,数据为8 bit无符号整型。
地理编码级 SSG SAR地理编码系统校正产品(SSG,SAR Systematically Geocoded),在SGF产品的基础上进行了地图投影校正。只有单波束模式的数据可以生成SSG产品。SSG产品的图象数据为16 bit或8 bit无符号整型。
地理编码级 SPG SAR地理编码精校正产品(SPG,SAR Precision Geocoded),与SSG产品相仿,不同之处在于采用地面控制点对几何校正模型进行修正,从而大大提高了产品的几何精度。
RADARSAT-1卫星多种成像模式

RADARSAT-2卫星

RADARSAT-2是加拿大空间署(CSA)与MDA公司之间的独特的合作项目。是RADARSAT-1卫星的后继星,设计寿命7至12年。与RADARSAT-1卫星相比,RADARSAT-2卫星具有更为强大的成像功能,成为世界上最先进的SAR商业卫星之一。首先,RADARSAT-2卫星可根据指令在右视和左视之间切换,所有波束都可以右视或左视,这一特点缩短了重访时间、增加了获取立体图像的能力。第二,RADARSAT-2保留了RADARSAT-1的所有成像模式,并增加了Spot light模式、超精细模式、四极化(精细、标准)模式、多视精细模式,使得用户在成像模式选择方面更为灵活。第三,RADARSAT-2卫星改变了RADARSAT-1卫星单一的极化方式,RADARSAT-1卫星只提供HH极化方式,RADARSAT-2卫星可以提供VV、HH、HV、VH等多种极化方式。

中国科学院遥感与数字地球研究所自2008年10月开始接收RADARSAT-2卫星数据,能够处理多种级别的数据产品,产品格式是GeoTIFF。

RADARSAT-2卫星数据由对地观测中心数据服务部负责分发。RADARSAT-2卫星接受成像编程,用户可以向对地观测中心提交编程申请

RADARSAT-2的卫星参数、有效载荷参数、工作模式和产品级别说明如下:

RADARSAT-2卫星参数
所属国家 加拿大
设计寿命(年) 7-12
发射时间 2007-12-14
失效时间 -
卫星重量(千克) 2200
轨道类型 近极地太阳同步轨道
轨道高度(千米) 798
轨道倾角(°) 98.6
运行周期(分钟) 100.7
每天绕地球圈数 14.4
降交点地方时 6:00
轨道重复周期(天) 24
传感器数量 1
下行速率(Mbps) 105
ASAR传感器
工作波段 C
工作频率(GHz) 5.405
极化方式 HH、VV、HV、VH
空间分辨率(米) 1~100
入射角(°) 10~59
带宽(MHz) 100
幅宽(千米) 20~500
工作模式 波束位置 入射角(°) 分辨率(M) 每景覆盖范围(KM x KM) 景面积(平方公里)
SpotlightA - 20~49 <1 18 x 8 144
超精细 UF1~UF27 30~40 3 20 x 20 400
*宽幅超精细 3 50 x 50 1250
多视精细 MF1~MF5 30~50 8 50 x 50 2500
*宽幅多视精细 8 90 x 50 4500
精细 F1~F5 30~50 8 50 x 50 2500
*宽幅精细 8 150 x 170 25500
标准 S1- S7 20~45 25 100x100 10000
W1~W3 20~45 30 150x150 22500
窄幅扫描 SN1 20~40 50 300x300 90000
宽幅扫描 SW1 20~49 100 500x500 250000
高入射角 H1~H6 49~59 25 75x75 5625
低入射角 L1 10~23 25 170x170 28900
四极化精细 QF1~QF5 20~41 8 25x25 625
*宽幅四极化精细 8 50x25 1250
四极化标准 QS~QS7 20~41 25 25x25 625
*宽幅四极化标准 25 50x25 1250
波束模式 单视复型 SAR地理参考精细 SAR地理参考超精细 SAR地理编码 SAR地理编码 窄幅扫描产品 宽幅扫描产品
(SLC) 分辨率(SGF) 分辨率(SGX) 系统校正(SSG) 精校正(SPG)
SpotlightA
超精细
*宽幅超精细
多视精细
*宽幅多视精细
精细
*宽幅精细
标准
窄幅扫描
宽幅扫描
高入射角
低入射角
四极化精细
*宽幅四极化精细
四极化标准
*宽幅四极化标准
产品级别说明
地理参考级 SLC 单视复型产品(SLC,Single Look Complex),采用单视处理,保留了SAR相应信息,以32 bit复数形式记录图像数据。只有单波束模式(除窄幅扫描和宽幅扫描外的其他成像模式,下同)的数据可以生成SLC产品。该产品面向于具有相当处理水平和处理条件的用户。
地理参考级 SGF SAR地理参考精细分辨率产品(SGF,SAR Georeferenced Fine Resolution)。只有单波束模式的数据可以生成SGF产品。标准模式、宽模式、超低和超高模式的产品输出像元大小为12.5米×12.5米,精细模式的产品输出像元大小为6.25米×6.25米。图像数据为16 bit无符号整型。
地理参考级 SGX SAR地理参考超精细分辨率产品(SGX,SAR Georeferenced Extra Fine Resolution),与SGF产品相仿,唯一的区别是SGX采用更加小的象元尺寸,因而产品的数据量较大。
地理参考级 SGC SAR地理参考粗分辨率产品(SGC,SAR Georeferenced Coarse Resolution),与SGF产品相仿,唯一的区别是SGC采用更加大的象元尺寸,因而产品的数据量较小。
地理参考级 SCN 窄幅ScanSAR产品(SCN,ScanSAR Narrow Beam),图像为25米×25米的象元尺寸,数据为8 bit无符号整型。
地理参考级 SCW 宽幅ScanSAR产品(SCW,ScanSAR Wide Beam),图像为50米×50米的象元尺寸,数据为8 bit无符号整型。
地理编码级 SSG SAR地理编码系统校正产品(SSG,SAR Systematically Geocoded),在SGF产品的基础上进行了地图投影校正。只有单波束模式的数据可以生成SSG产品。SSG产品的图象数据为16 bit或8 bit无符号整型。
地理编码级 SPG SAR地理编码精校正产品(SPG,SAR Precision Geocoded),与SSG产品相仿,不同之处在于采用地面控制点对几何校正模型进行修正,从而大大提高了产品的几何精度。
RADARSAT-2卫星RADARSAT-2卫星影像图
RADARSAT-2卫星多极化伪彩色图像