衛星拍的照片是用光學鏡頭拍的,還是用遙感技術合成的?

楓林如風


衛星成像主要採用光學成像和合成孔徑雷達(SAR)成像技術從太空對地球或月球等天體進行成像,從而用於遙感、環境監測或軍事偵察。

衛星成像系統主要有高分辨率光學成像系統KH-12、優於10米的光學衛星成像系統、高光譜及超光譜衛星成像系統、雷達成像衛星,並且衛星成像系統正在向高分辨率、高度集成、全數字、小型化方向發展。

隨著衛星成像技術的發展,已顯示出它具有許多潛在應用價值的最新領域,例如衛星成像技術在自然災害、氣候、土壤溼度監測方面的應用。

可以看出,光學成像是前者,遙感技術合成是後期


無胤龍


衛星照片既有可見光照片,也有多光譜照片,也有雷達成像照片(合成孔徑SAR),也可以多種技術疊加,根據需要來。

光也是一種電磁波,說到底無論是可見光,多光譜,還是雷達成像都是通過電磁波對地觀測,只是他們的頻段不同,被人為分成了多個區間。

1.對地觀測衛星的定義

對地觀測其實是指利用軌道上的觀測制高點對地球表面進行觀測,可以獲得地球表面各種物理、化學參數,在環境保護、氣象預報等國民生活領域貢獻很大。


2.分類

衛星成像主要採用光學成像和合成孔徑雷達(SAR)成像技術從太空對地進行成像,從而用於遙感、環境監測或軍事偵察。光學成像衛星觀測範圍較小,而合成孔徑雷達成像觀測範圍較大。

3.成像原理

  • 光學成像的原理類似數碼相機,以前是膠片現在是ccd,通過前面的光學鏡組和後面的CCD感光器件以及一系列的信號處理器,最終實現成像。

衛星上搭載的可見光相機

星載多光譜相機

  • 雷達成像的原理就是把雷達放在衛星上,通過合成孔徑(SAR)的方式掃描地表,最終成像。

合成孔徑的原理

4.我國的對地觀測衛星

高分七號衛星,是中國航天科技集團公司所屬空間技術研究院總體部研製的應用衛星,是一種高分辨率對地觀測衛星(簡稱"高分衛星")。於2019年11月3日11時22分在太原衛星發射中心發射升空。是我國首顆亞米級高分辨率光學傳輸型立體測繪衛星。高分七號的全稱“高分辨率國土測繪衛星”, 大到“一帶一路”重點項目規劃、雄安新區的建設、冬奧會場館的選址,小到住宅小區、學校、公園的選址佈局,都需要大量高精度測繪數據作為依據。它的投入使用不僅在國民經濟建設等眾多應用領域產生直接的效益,還將服務於人們的日常生活,今後藉助高分七號獲取的地圖和北斗的導航信號,可以讓出行線路更精準。

高分七號拍攝的背景大興國際機場

我國的“高分家族”裡的衛星根據任務需要,搭載不同載荷,也有可見光的,也有多光譜的,也有微波遙感的。其中,高分一號和高分二號都是光學成像遙感衛星,只是高分二號的全色和多光譜分辨率都提高了一倍;高分三號是家族中唯一一個微波遙感衛星;高分四號為地球同步軌道上的光學衛星;高分五號不僅裝有高光譜相機,而且擁有多部大氣環境和成分探測設備;高分六號與高分一號擁有相似的載荷性能。


fighting強強


高分三號是我國首顆1米分辨率C頻段多極化合成孔徑高分三號是世界上成像模式最多的合成孔徑雷達(SAR)衛星,具有12種成像模式。它不僅涵蓋了傳統的條帶、掃描成像模式,而且可在聚束、條帶、掃描、波浪、全球觀測、高低入射角等多種成像模式下實現自由切換,既可以探地,又可以觀海,達到“一星多用”的效果。 分辨率達到1米,就能看清地面上的小轎車、海上行駛的船隻。高分三號的空間分辨率是從1米到500米,幅寬是從10公里到650公里,不但能夠大範圍普查,一次可以最寬看到650公里範圍內的圖像,也能夠清晰地分辨出陸地上的道路、一般建築和海面上的艦船。由於具備1米分辨率成像模式,高分三號衛星成為世界上C頻段多極化SAR衛星中分辨率最高的衛星系統。而且它能同時發射、接收水平波和垂直波,是我國首顆多極化SAR衛星,幫助人們更好地分辨、識別地上、海上物體。此外,高分三號衛星還是我國首顆設計使用壽命8年的低軌遙感衛星,能為用戶提供長時間穩定的數據支撐服務,大幅提升了衛星系統效能。

高分三號衛星工作模式

SAR按掃描方式分類: 合成孔徑雷達按波束掃描方式一般分為三種模式:條帶式SAR、聚束成像SAR和掃描式SAR。

條帶式SAR,其波束指向與載體的飛行方向是固定的,波束掃描平行於飛行航跡的一條條帶區域,並得到該條帶區域的雷達圖像。該模式成像技術相對簡單,適合進行大面積的測繪,星載條帶式SAR的測繪帶寬可達幾百公里。

聚束式SAR,其波束始終指向成像景物,可以對景物進行長時間的觀測,獲得長的合成孔徑,從而獲得高的方位分辨率。該模式適合於對景物進行精細成像。

掃描式SAR,它是條帶模式和聚束模式的結合體,它根據實際情況選擇用條帶模式或者聚束模式對景物進行粗略或者精細成像。

無論那種成像方式其基本原理是相同的,都基於距離多普勒原理。雷達成像中距離分辨率都是通過發射寬頻帶信號進行接受匹配濾波得到窄脈衝,方位分辨率通過對散射點回波信號的多普勒歷程進行相干積累得到。

高分三號成像模式(細分12)

條帶成像模式(6種)

條帶模式是星載SAR 最常用的成像模式,在條帶模式工作時,雷達以一個固定視角對地面進行照射。星載SAR 一般工作在脈衝模式,即以一定的頻率(PRF)向地面發射脈衝並接收地面反射的回波信號。在距離向,星載SAR 通過發射寬帶線性調頻信號(Linear Frequency Modulation,LFM)並用匹配濾波器來提高分辨率。而在方位向,星載SAR 使用較寬的天線波束,通過對多個脈衝進行相干積累以提高分辨率。這樣,從單個目標來看,雷達信號從不同角度進行照射,相當於一個較大的天線孔徑,這就是合成孔徑的原理。一般的星載SAR 都具有條帶模式,目前的大部分星載SAR 都以條帶模式為常用工作模式。

高分三號在條帶成像模式下能夠實現的分辨率及測繪帶寬如下:

超精細條帶 3m/30km (單極化)精細條帶1 5m/50km (雙極化)

精細條帶2 10m/100km (雙極化)

標準條帶 25m/130km (雙極化)

全極化條帶1 8m/30km (全極化)

全極化條帶2 25m/40km (全極化)

滑動聚束成像模式

滑動聚束模式是一種新穎的SAR成像模式,它通過控制天線輻照區在地面的移動速度來控制方位分辨率,其成像的面積比聚束SAR大,並且其分辨率可以高於相同天線尺寸條帶SAR的分辨率,它可以在高分辨率和大面積成像中做出更好的權衡。圖像也不會產生扇貝效應,因此是一種比較有應用價值的工作模式。高分三號在該模式下能夠實現分辨率1m,成像面積10km*10km。

條帶SAR和滑動聚束SAR的基本原理是相同的,都是通過對平臺運動所產生的多普勒頻率進行分析從而提高方位分辨能力,因而對大部分概念和術語,三者基本一致,但各模式又擁有跟其他模式不同的特性。

掃描成像模式(ScanSAR)(3種)

ScanSAR是星載SAR寬測繪帶觀測的重要模式,它通過在多個子測繪帶(subswath)間切換,來擴展其一次通過觀測地區時的觀測帶寬度,從而實現寬測繪帶觀測(如圖2.3 所示)。星載SAR 工作於ScanSAR模式時,首先在第一個子測繪帶工作一段時間,再切換到第二個子測繪帶。對所有子測繪帶完成掃描後,再回到第一個子測繪帶繼續工作。為了地面圖像能夠連續,ScanSAR需要在合成孔徑時間內完成對所有子測繪帶的觀測,在每個測繪帶觀測的時間就會比較少。從目標的角度看,就是把原來的合成孔徑時間,與在同一方位向不同測繪帶的目標分享,各佔一段。因此,相比條帶模式,ScanSAR可以說是犧牲一部分的分辨率來換取了寬的測繪帶。

高分三號能夠採用ScanSAR模式成像,它工作於C波段,有全球監測、寬、窄三種掃描模式,測繪帶寬分別為650km、500km 和300km,分辨率分別為500m×500m、100m×100m 和50m×50m。

波成像模式(無相關資料,按概念推測應該為滑動聚束成像模式的一種特例)

波成像模式分辨率及成像範圍為: 10m/5 km*5 km(全極化) (連續兩次觀測間隔約50 km)

高低入射角成像模式

高分三號在成像時的常規入射角為20 ~50度,在擴展入射角成像模式時10 ~60度。其分辨率及帶寬分別為:

低入射角25 m/130 km(雙極化)

高入射角25m/80 km(雙極化)。


經常用了


這個要看是什麼衛星,不同的衛星成像是不一樣的:

1、雷達衛星,就是搭載有雷達微波傳感器的衛星,傳感器一直不停地對地面發射微波,這些微波達到地面後,有很多被反射回到衛星記錄成像。可以看出,這類衛星是主動成像的衛星,不受天氣的干擾,可以快速響應一些緊急的狀況。雷達衛星獲取的圖像,看起來不如光學衛星圖像那麼舒服。

2、光學衛星圖像好比是人用眼睛來看地球,而雷達衛星圖像則好比人用手去摸地球,體現是一種“觸覺”。

3、這種觸覺,實際測量的是從衛星到地面目標的距離,因此,我們可以通過讓衛星以相同的位置和姿態對地面目標實施多次觀測,通過比較這多次測量的結果,去掉一些誤差,就可以非常精細地測量地面目標的細微形變了,一般說來,這個測量的精度根據不同的波長,最高可以達到毫米量級;還有這個技術最大的好處是不用有任何的地面工作,特別適合我們對地球上物體的形變、地面的沉降和地質災害如滑坡等進行早期識別,雷達衛星的這個技術好比是給地球做“體檢”。

希望可以解答你的疑惑。



鎏老師很芒


我有個朋友是航天方面的人士,據他說,有光學相機,還有紅外相機,遙感相機(相控陣雷達、合成孔徑雷達)。這些相機包括1.全景照相機對地面全面搜索,譜查; 2.畫幅式照相機就是把一些目標拍攝下來,以便進行詳查,分辨率特別高,甚至能分辨0.3釐米大小的物體;3.多光譜照相就是用不同的濾光鏡,對同一目標用不同窄光譜進行拍照,利用不同的物體具有不同的光譜特性,達到去偽存真,識別詭計;4,雷達相機利用電腦把雷達訊號提高,變成雷達造影,可能穿透雲霧和黑暗,甚至還可能發展成具有穿透建築物的能力。(僅做參考)


歸德太極道


準確來說遙感不是直接拍照的方式,也就是說它和平時我們用光學鏡頭拍照的方式不一樣。遙感技術拍照是通過收集、處理,最後成像。


熟友貼吧


大部分是遙感吧!!


伯虎工作室


遙感技術!


木檬子歐夢怡


這是秘密不能告訴你


墨影軒


數字技術處理。


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