卫星拍的照片是用光学镜头拍的,还是用遥感技术合成的?

枫林如风


卫星成像主要采用光学成像和合成孔径雷达(SAR)成像技术从太空对地球或月球等天体进行成像,从而用于遥感、环境监测或军事侦察。

卫星成像系统主要有高分辨率光学成像系统KH-12、优于10米的光学卫星成像系统、高光谱及超光谱卫星成像系统、雷达成像卫星,并且卫星成像系统正在向高分辨率、高度集成、全数字、小型化方向发展。

随着卫星成像技术的发展,已显示出它具有许多潜在应用价值的最新领域,例如卫星成像技术在自然灾害、气候、土壤湿度监测方面的应用。

可以看出,光学成像是前者,遥感技术合成是后期


無胤龍


卫星照片既有可见光照片,也有多光谱照片,也有雷达成像照片(合成孔径SAR),也可以多种技术叠加,根据需要来。

光也是一种电磁波,说到底无论是可见光,多光谱,还是雷达成像都是通过电磁波对地观测,只是他们的频段不同,被人为分成了多个区间。

1.对地观测卫星的定义

对地观测其实是指利用轨道上的观测制高点对地球表面进行观测,可以获得地球表面各种物理、化学参数,在环境保护、气象预报等国民生活领域贡献很大。


2.分类

卫星成像主要采用光学成像和合成孔径雷达(SAR)成像技术从太空对地进行成像,从而用于遥感、环境监测或军事侦察。光学成像卫星观测范围较小,而合成孔径雷达成像观测范围较大。

3.成像原理

  • 光学成像的原理类似数码相机,以前是胶片现在是ccd,通过前面的光学镜组和后面的CCD感光器件以及一系列的信号处理器,最终实现成像。

卫星上搭载的可见光相机

星载多光谱相机

  • 雷达成像的原理就是把雷达放在卫星上,通过合成孔径(SAR)的方式扫描地表,最终成像。

合成孔径的原理

4.我国的对地观测卫星

高分七号卫星,是中国航天科技集团公司所属空间技术研究院总体部研制的应用卫星,是一种高分辨率对地观测卫星(简称"高分卫星")。于2019年11月3日11时22分在太原卫星发射中心发射升空。是我国首颗亚米级高分辨率光学传输型立体测绘卫星。高分七号的全称“高分辨率国土测绘卫星”, 大到“一带一路”重点项目规划、雄安新区的建设、冬奥会场馆的选址,小到住宅小区、学校、公园的选址布局,都需要大量高精度测绘数据作为依据。它的投入使用不仅在国民经济建设等众多应用领域产生直接的效益,还将服务于人们的日常生活,今后借助高分七号获取的地图和北斗的导航信号,可以让出行线路更精准。

高分七号拍摄的背景大兴国际机场

我国的“高分家族”里的卫星根据任务需要,搭载不同载荷,也有可见光的,也有多光谱的,也有微波遥感的。其中,高分一号和高分二号都是光学成像遥感卫星,只是高分二号的全色和多光谱分辨率都提高了一倍;高分三号是家族中唯一一个微波遥感卫星;高分四号为地球同步轨道上的光学卫星;高分五号不仅装有高光谱相机,而且拥有多部大气环境和成分探测设备;高分六号与高分一号拥有相似的载荷性能。


fighting强强


高分三号是我国首颗1米分辨率C频段多极化合成孔径高分三号是世界上成像模式最多的合成孔径雷达(SAR)卫星,具有12种成像模式。它不仅涵盖了传统的条带、扫描成像模式,而且可在聚束、条带、扫描、波浪、全球观测、高低入射角等多种成像模式下实现自由切换,既可以探地,又可以观海,达到“一星多用”的效果。 分辨率达到1米,就能看清地面上的小轿车、海上行驶的船只。高分三号的空间分辨率是从1米到500米,幅宽是从10公里到650公里,不但能够大范围普查,一次可以最宽看到650公里范围内的图像,也能够清晰地分辨出陆地上的道路、一般建筑和海面上的舰船。由于具备1米分辨率成像模式,高分三号卫星成为世界上C频段多极化SAR卫星中分辨率最高的卫星系统。而且它能同时发射、接收水平波和垂直波,是我国首颗多极化SAR卫星,帮助人们更好地分辨、识别地上、海上物体。此外,高分三号卫星还是我国首颗设计使用寿命8年的低轨遥感卫星,能为用户提供长时间稳定的数据支撑服务,大幅提升了卫星系统效能。

高分三号卫星工作模式

SAR按扫描方式分类: 合成孔径雷达按波束扫描方式一般分为三种模式:条带式SAR、聚束成像SAR和扫描式SAR。

条带式SAR,其波束指向与载体的飞行方向是固定的,波束扫描平行于飞行航迹的一条条带区域,并得到该条带区域的雷达图像。该模式成像技术相对简单,适合进行大面积的测绘,星载条带式SAR的测绘带宽可达几百公里。

聚束式SAR,其波束始终指向成像景物,可以对景物进行长时间的观测,获得长的合成孔径,从而获得高的方位分辨率。该模式适合于对景物进行精细成像。

扫描式SAR,它是条带模式和聚束模式的结合体,它根据实际情况选择用条带模式或者聚束模式对景物进行粗略或者精细成像。

无论那种成像方式其基本原理是相同的,都基于距离多普勒原理。雷达成像中距离分辨率都是通过发射宽频带信号进行接受匹配滤波得到窄脉冲,方位分辨率通过对散射点回波信号的多普勒历程进行相干积累得到。

高分三号成像模式(细分12)

条带成像模式(6种)

条带模式是星载SAR 最常用的成像模式,在条带模式工作时,雷达以一个固定视角对地面进行照射。星载SAR 一般工作在脉冲模式,即以一定的频率(PRF)向地面发射脉冲并接收地面反射的回波信号。在距离向,星载SAR 通过发射宽带线性调频信号(Linear Frequency Modulation,LFM)并用匹配滤波器来提高分辨率。而在方位向,星载SAR 使用较宽的天线波束,通过对多个脉冲进行相干积累以提高分辨率。这样,从单个目标来看,雷达信号从不同角度进行照射,相当于一个较大的天线孔径,这就是合成孔径的原理。一般的星载SAR 都具有条带模式,目前的大部分星载SAR 都以条带模式为常用工作模式。

高分三号在条带成像模式下能够实现的分辨率及测绘带宽如下:

超精细条带 3m/30km (单极化)精细条带1 5m/50km (双极化)

精细条带2 10m/100km (双极化)

标准条带 25m/130km (双极化)

全极化条带1 8m/30km (全极化)

全极化条带2 25m/40km (全极化)

滑动聚束成像模式

滑动聚束模式是一种新颖的SAR成像模式,它通过控制天线辐照区在地面的移动速度来控制方位分辨率,其成像的面积比聚束SAR大,并且其分辨率可以高于相同天线尺寸条带SAR的分辨率,它可以在高分辨率和大面积成像中做出更好的权衡。图像也不会产生扇贝效应,因此是一种比较有应用价值的工作模式。高分三号在该模式下能够实现分辨率1m,成像面积10km*10km。

条带SAR和滑动聚束SAR的基本原理是相同的,都是通过对平台运动所产生的多普勒频率进行分析从而提高方位分辨能力,因而对大部分概念和术语,三者基本一致,但各模式又拥有跟其他模式不同的特性。

扫描成像模式(ScanSAR)(3种)

ScanSAR是星载SAR宽测绘带观测的重要模式,它通过在多个子测绘带(subswath)间切换,来扩展其一次通过观测地区时的观测带宽度,从而实现宽测绘带观测(如图2.3 所示)。星载SAR 工作于ScanSAR模式时,首先在第一个子测绘带工作一段时间,再切换到第二个子测绘带。对所有子测绘带完成扫描后,再回到第一个子测绘带继续工作。为了地面图像能够连续,ScanSAR需要在合成孔径时间内完成对所有子测绘带的观测,在每个测绘带观测的时间就会比较少。从目标的角度看,就是把原来的合成孔径时间,与在同一方位向不同测绘带的目标分享,各占一段。因此,相比条带模式,ScanSAR可以说是牺牲一部分的分辨率来换取了宽的测绘带。

高分三号能够采用ScanSAR模式成像,它工作于C波段,有全球监测、宽、窄三种扫描模式,测绘带宽分别为650km、500km 和300km,分辨率分别为500m×500m、100m×100m 和50m×50m。

波成像模式(无相关资料,按概念推测应该为滑动聚束成像模式的一种特例)

波成像模式分辨率及成像范围为: 10m/5 km*5 km(全极化) (连续两次观测间隔约50 km)

高低入射角成像模式

高分三号在成像时的常规入射角为20 ~50度,在扩展入射角成像模式时10 ~60度。其分辨率及带宽分别为:

低入射角25 m/130 km(双极化)

高入射角25m/80 km(双极化)。


经常用了


这个要看是什么卫星,不同的卫星成像是不一样的:

1、雷达卫星,就是搭载有雷达微波传感器的卫星,传感器一直不停地对地面发射微波,这些微波达到地面后,有很多被反射回到卫星记录成像。可以看出,这类卫星是主动成像的卫星,不受天气的干扰,可以快速响应一些紧急的状况。雷达卫星获取的图像,看起来不如光学卫星图像那么舒服。

2、光学卫星图像好比是人用眼睛来看地球,而雷达卫星图像则好比人用手去摸地球,体现是一种“触觉”。

3、这种触觉,实际测量的是从卫星到地面目标的距离,因此,我们可以通过让卫星以相同的位置和姿态对地面目标实施多次观测,通过比较这多次测量的结果,去掉一些误差,就可以非常精细地测量地面目标的细微形变了,一般说来,这个测量的精度根据不同的波长,最高可以达到毫米量级;还有这个技术最大的好处是不用有任何的地面工作,特别适合我们对地球上物体的形变、地面的沉降和地质灾害如滑坡等进行早期识别,雷达卫星的这个技术好比是给地球做“体检”。

希望可以解答你的疑惑。



鎏老师很芒


我有个朋友是航天方面的人士,据他说,有光学相机,还有红外相机,遥感相机(相控阵雷达、合成孔径雷达)。这些相机包括1.全景照相机对地面全面搜索,谱查; 2.画幅式照相机就是把一些目标拍摄下来,以便进行详查,分辨率特别高,甚至能分辨0.3厘米大小的物体;3.多光谱照相就是用不同的滤光镜,对同一目标用不同窄光谱进行拍照,利用不同的物体具有不同的光谱特性,达到去伪存真,识别诡计;4,雷达相机利用电脑把雷达讯号提高,变成雷达造影,可能穿透云雾和黑暗,甚至还可能发展成具有穿透建筑物的能力。(仅做参考)


归德太极道


准确来说遥感不是直接拍照的方式,也就是说它和平时我们用光学镜头拍照的方式不一样。遥感技术拍照是通过收集、处理,最后成像。


熟友贴吧


大部分是遥感吧!!


伯虎工作室


遥感技术!


木檬子欧梦怡


这是秘密不能告诉你


墨影軒


数字技术处理。


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