[科普中国]-日本地球资源卫星

简介

日本地球资源卫星(JERS- 1)成功发射于1992年2月11日，JERS-1是第一颗将光学传感器(OPS )和合成孔径雷达(SAR)系统设置于同一平台上的卫星，发展JERS--1的主要目的是进行地球陆域的观测、地学研究及其它方面应用。

卫星携带新一代的合成孔径雷达(SAR)和光学传感器(OPS)，卫星能复盖全球的大陆，主要用于资源开发，以及土地测量、农业、林业、渔业、环境保护、灾害预防和海岸带监测等。合成孔径雷达是一种有源微波传感器，通过接收来自地球表面的反射脉冲信号值，进行地物判读。光学传感器采用CCD像机进行对地观测，接收7个波段的地面反射光谱，有可见光、近红外、远红外等。两种传感器的地面分辨率均为18米，可提供影像清晰、质量很高的图像。

主要技术参数JERS-1是一种箱式结构，携带二个大型可展翼，即太阳能电池版和SAR天线。卫星星体由框架及可展翼组成，光学传感器和数据记录仪(MDR)被安置在Z轴方向，SAR天线在X轴方向。卫星总重量1340公斤，太阳能电池功率2053瓦，轨道高度控制采用三轴姿态检测系统及零动能的姿态控制系统，误差小于0.3度，姿态稳定小于0.003度/秒、热控制子系统采用主动控制系统(包括加热器、热百叶窗、热管)和被动控制系统(包括特种材料、绝缘材料)等。1

存在的问题对OPS和SAR资料的初步检验就已暴露出JERS一1传感器图像资料在许多应用领域中的局限性，为改善获得的图像资料的质量，就必须修缮传输系统。SWIR图像资料存在一系列间题，由于传感器动力欠缺致使所有SWIR波段对入射辐射的差异水平响应失灵而在短期内还只能产生“离焦”图像(如沿卫星飞行方面的图像“模糊”)，这种现象被证明难以通过图像处理加以纠正。VNIR图像上有时出现规则间隔的横向条带(类同于陆地卫星MSS影像条带)，这种噪声频率约100Hz:并影响VNIR所有4个波段的图像亮度值，这种条带在后处理阶段有可能被复原。
另一问题是活动间距。亮带的间距在无云的地面目标图像上非常狭窄(大多情况下少于10纱支)，并在以标准方式的图像上获取存在不规则分布。由于6 bit量化和活动间距的误置和空置造成OPS图像资料CCT数字化数值的离差不大，6 bit量化大大降低了图像资料的空间分辨率和光谱分辨率，并将影响到以标准方式获取的图像上光谱分类的可分程度。为获得较好的VNIR图像，需要高获得方式系统，然而，在高获得方式下SWIR的5波段和7波段尤其容易出现中和问题，其它波段以及VNIR在低纬无植被地区的图像也经常出现类似问题。

SAR图像上出现的重影和亮带噪声，特别是在较暗海面上由于非常亮区域的岐变响应而表现出重影般的较亮特征，如工业平台。在特殊地区图像上出现的横向亮带可能是由地面雷达脉冲信号干扰所致，经时间维滤波或许能改善图像质量。

优势尽管存在诸多间题，JERS-1较当时其它正在运行的卫星(如美国陆地卫星)仍有一些优势。

OPS系统的前向倾斜视场可以提供数字化立体图像，据此可以精确测量坡度和坡向而用于构建高质量的地形和地质图，尤其适用于低平地形和复杂地质构造区域的地质解译。虽然OPS立体系统的基高比值较低，但可以在同一轨道上获得立体像对，并可以提供便宜的全球数字化立体像对。

SAR较其它星载系统，如欧空局(ESA ) ERS -1SAR和海洋卫星(SEASAT)SAR的视角线。JERS-1的照射角被调置于35度，以减小图像的几何扭曲(如“掩盖”和“缩短”)。比较JERS-1 SAR和ERS-1 SAR的富士山周邻区域图像，由于各自所用波长不同，在植被覆盖区域显示出很大差异，但最典型的区别是富士山峰的“掩盖”，即在ERS-1 SAR图像上由于较斜的照射角导致山顶的火山口消失了;另一方面，海湾中明显的海波纹理可能在ERS -1 SAR图像上看到，在JERS-1 SAR图像上却没有表现，据推测可能是图像同时覆盖海陆区域时JERS-1 SAR接收电路的自动获取控制降低了海面低反射下的后向散射所致。2