最全世界各国目前在轨运行的光学成像卫星详细介绍以及下载方式介绍

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一、美国

1. Landsat 系列(Landsat 8 & 9)

基本情况 Landsat 是全球历史最悠久的陆地观测卫星计划,由 NASA 与 USGS 联合运营。Landsat 8 于 2013 年 2 月发射,Landsat 9 于 2021 年 9 月发射,均运行于 705 公里太阳同步轨道。卫星设计寿命 5 年,实际已超期服役,目前仍在轨稳定运行。Landsat 8/9 搭载 OLI(Operational Land Imager)和 TIRS(Thermal Infrared Sensor),全色分辨率 15 米,多光谱分辨率 30 米,热红外分辨率 100 米,幅宽 185 公里,重访周期 16 天。2024 年 Landsat 7 退役后,Landsat 8/9 与计划 2030 年发射的 Landsat Next 形成观测体系67。

技术特点

长期数据连续性:自 1972 年以来积累了近 50 年全球影像,支撑气候变化研究。

多光谱覆盖:11 个波段覆盖可见光至热红外,支持植被、水体、城市等多场景分析。

免费开放:数据通过 USGS EarthExplorer 平台全球共享,累计下载量超 10 亿景。

核心用途

农业监测:作物长势评估、干旱预警及全球粮食产量预测。

环境变化:冰川退缩、森林砍伐及城市热岛效应分析。

灾害响应:洪水、野火后快速获取大范围影像,辅助应急决策。

优缺点

优点:数据免费且长期连续,全球覆盖能力强,精度稳定。

缺点:分辨率低于商业卫星(如 WorldView),重访周期较长。

在轨数量:2 颗(Landsat 8、9)。

数据下载方式

USGS EarthExplorer:

访问https://earthexplorer.usgs.gov/,注册账户后搜索 Landsat 数据集。

筛选时间范围和区域,下载格式支持 GeoTIFF,可批量获取历史影像。

NASA Earthdata:

通过https://search.earthdata.nasa.gov/获取 Landsat Level-1 数据,支持科学研究。

商业平台:

在https://www.maxar.com/等平台购买预处理后的 Landsat 数据产品。

2. MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)

基本情况 MODIS 搭载于 NASA 的 Terra(2000 年 12 月发射)和 Aqua(2002 年 5 月发射)卫星,运行于 705 公里太阳同步轨道。卫星设计寿命 6 年,实际已超期服役 20 年,目前仍在轨运行。MODIS 空间分辨率 250 米(波段 1-2)、500 米(波段 3-7)、1 公里(波段 8-36),幅宽 2330 公里,每日覆盖全球一次。

技术特点

宽幅与高频次:每日全球覆盖,支持动态事件(如台风、火灾)实时监测。

多光谱能力:36 个波段覆盖可见光至热红外,可反演气溶胶、叶绿素等参数。

数据标准化:提供 Level-1 至 Level-4 级产品,支持全球变化研究。

核心用途

气象监测:云系演变、沙尘扩散及极端天气预警。

生态研究:植被指数(NDVI)计算、碳循环评估及生物多样性分析。

农业估产:全球作物面积估算及产量预测。

优缺点

优点:全球覆盖能力突出,数据免费且更新及时,应用广泛。

缺点:分辨率较低(250 米),几何定位精度有限,受大气干扰影响较大。

在轨数量:2 颗(Terra、Aqua)。

数据下载方式

NASA LP DAAC:

访问https://lpdaac.usgs.gov/,搜索 MODIS 产品(如 MOD09、MYD11)。

支持通过 Web 界面或 API 批量下载,数据格式为 HDF-EOS。

国家卫星气象中心:

国内用户可通过http://nsmc.cma.gov.cn/获取 MODIS 中国区域数据。

国际数据平台:

在https://urs.earthdata.nasa.gov/注册后,通过 FTP 下载原始数据。

3. WorldView 系列(WorldView-2/3/4)

基本情况 WorldView 系列由美国 Maxar Technologies 运营,是全球领先的高分辨率商业遥感卫星。WorldView-2 于 2009 年 10 月发射,全色分辨率 0.5 米,多光谱分辨率 2 米,幅宽 16.4 公里;WorldView-3 于 2014 年 8 月发射,全色分辨率 0.31 米,多光谱分辨率 1.24 米,新增 8 个短波红外波段;WorldView-4 于 2016 年 11 月发射,分辨率与 WorldView-3 相当,设计寿命 7 年。

技术特点

亚米级分辨率:0.31 米全色数据可识别地面车辆、建筑细节,支持军事侦察和城市规划。

多光谱扩展:WorldView-3 的 16 个波段覆盖可见光至短波红外,可识别矿物类型和植被健康。

快速响应能力:侧摆能力 ±45°,重访周期 1 天,支持定制化拍摄任务。

核心用途

国防安全:边境设施监测、军事目标识别及战略预警。

城市精细化管理:交通流量分析、建筑物密度评估及基础设施健康监测。

环境研究:海岸线变化、冰川退缩及珊瑚礁退化评估。

优缺点

优点:分辨率全球领先,数据更新速度快,支持实时任务规划。

缺点:数据获取成本高(约 8000 元 / 景),民用数据受出口管制限制。

在轨数量:3 颗(WorldView-2/3/4)。

数据下载方式

Maxar Technologies 官网:

访问https://www.maxar.com/,提交数据申请并获取报价。

需提供项目用途说明,经审核后通过硬盘或加密链路交付数据。

商业代理商:

通过北京揽宇方圆等代理商购买,价格根据分辨率和区域浮动。

国际数据平台:

在https://glovis.usgs.gov/等平台搜索 WorldView 数据,部分免费开放。

二、欧洲

1. Sentinel 系列(Sentinel-1/2/3/5P)

基本情况 Sentinel 系列是欧盟哥白尼计划的核心卫星群,由欧洲航天局(ESA)运营:

Sentinel-1A/B:2014 年 4 月、2016 年 4 月发射,C 波段合成孔径雷达(SAR),分辨率 5-40 米,幅宽 250 公里,重访周期 6 天。

Sentinel-2A/B:2015 年 6 月、2017 年 3 月发射,光学成像卫星,全色分辨率 10 米,多光谱分辨率 10-60 米,幅宽 290 公里,重访周期 5 天。

Sentinel-3A/B:2016 年 2 月、2018 年 4 月发射,海洋观测卫星,分辨率 300 米(光学)至 1 公里(雷达),幅宽 600 公里。

Sentinel-5P:2017 年 10 月发射,大气监测卫星,分辨率 7 公里,覆盖紫外至热红外谱段。

技术特点

雷达与光学结合:Sentinel-1 全天候成像,Sentinel-2 高光谱覆盖,互补应用场景。

数据免费开放:通过 ESA Copernicus Open Access Hub 全球共享,支持科研和商业应用。

高频次重访:Sentinel-2A/B 组网后重访周期缩短至 2-3 天,适合动态监测。

核心用途

农业监测:作物类型分类、生长周期评估及产量预测。

灾害响应:洪水、地震后快速获取雷达影像,不受云层影响。

环境研究:大气污染(如 PM2.5)监测、海洋溢油追踪及冰川运动分析。

优缺点

优点:数据免费且更新及时,多卫星协同提升观测效率。

缺点:雷达数据处理复杂度高,光学影像受大气干扰影响较大。

在轨数量:7 颗(Sentinel-1A/B、2A/B、3A/B、5P)。

数据下载方式

ESA Copernicus Open Access Hub:

访问https://scihub.copernicus.eu/,注册账户后搜索 Sentinel 数据集。

支持按时间、区域、传感器类型筛选,下载