风云气象卫星发展及其应用

 风云系列气象卫星是我国重要的空间基础设施,是气象现代化的重要标志。自1988年成功发射第1颗风云气象卫星以来,我国已成功发射了两代四型19颗风云系列气象卫星,目前8颗卫星在轨业务运行,已形成极轨和静止2个系列气象卫星的组网观测体系,实现了气象卫星系列化、业务化自主发展。风云气象卫星整体实力跻身国际先进行列,有力支撑了气象防灾减灾,为我国经济社会发展、“一带一路”建设等做出了重要贡献。介绍了我国风云气象卫星的发展历程,综述了卫星数据在数值天气预报、天气监测、气候和气候变化、生态环境灾害监测、农业遥感监测和“一带一路”服务等方面的研究和应用进展,展望了风云气象卫星的未来发展。     

世界一流的大型地面站

能使"风云2号"气象卫星发挥作用的一个很重要的组成部分,是它的指令与数据接收站。走到地处北京西北部的东北旺,很远就可以看到一个直径达20米的乳白色的"锅底"形天线,这便是由中国空间技术研究院设计研制的"风云2号"卫星指令与数据接收站。据该站总设计师童铠介绍,这个接收站是"风云2号"卫星体系的重要组成部分。它担负着获取和转播多种云图气象数据以及对卫星进行控制管理的使命,是星地之间传输信息的枢纽。"风云2号"观天测地的神奇作用,就是通过它来实现的。它与数据处理中心、卫星运行控制中心、卫星测距系统等构成了我国气象卫星的地面系统。     

世界气象卫星的发展与应用

 据美国《宇航日刊》２０００年４月６日报道,美国国防部在战时将控制气象卫星数据发送。１９９９年底,由美国国家海洋大气局、空军和航空航天局联合授予洛克希德·马丁等公司一项“国家极轨业务环境卫星系统”（ＮＰＯＥＳＳ）计划合同,以设计、制造和发射下一代ＮＰＯＥＳＳ卫星。该卫星系统将把国防部和商业部过去分别经管的“国防气象卫星计划”（ＤＭＳＰ）卫星及“极轨业务环境卫星计划”（ＰＯＥＳ）卫星合二为一,同时为军、民用户提供高质量的气象与环境数据。在该合并协议中规定：在战争期间,国防部将拒绝向敌方地区发送ＮＰＯＥＳＳ卫星获取的气象数据。     

美国极轨气象卫星的转型探索

气象卫星是重要的国家基础性、战略性空间系统.美国极轨气象卫星体系通过融合美国国防部、美国海洋和大气管理局及欧洲气象卫星组织各自的极轨气象卫星系统,实现了全球全天时的持续覆盖能力.为获取高时效性全球范围气象卫星资料,近年来美国一直在探索气象卫星的转型发展.在梳理美国极轨气象卫星发展历程的基础上,分析了其多种转型探索,包括对美国国家海洋和大气管理局开展的新一代卫星架构研究项目,试点采购商业气象卫星数据,开展气象小卫星关键技术及载荷研究等.     

美国极轨气象卫星的转型探索

气象卫星是重要的国家基础性、战略性空间系统.美国极轨气象卫星体系通过融合美国国防部、美国海洋和大气管理局及欧洲气象卫星组织各自的极轨气象卫星系统,实现了全球全天时的持续覆盖能力.为获取高时效性全球范围气象卫星资料,近年来美国一直在探索气象卫星的转型发展.在梳理美国极轨气象卫星发展历程的基础上,分析了其多种转型探索,包括对美国国家海洋和大气管理局开展的新一代卫星架构研究项目,试点采购商业气象卫星数据,开展气象小卫星关键技术及载荷研究等.     

静止气象卫星资料处理

近年来，卫星资料的应用越来越受到重视，卫星资料已成为天气预报必不可少的资料源。从业务应用和科研的角度出发,以GMS－5气象卫星的资料处理为例，给出了资料分离、定标定位、资料订正、投影处理等一系列静止气象卫星资料处理方法，对卫星资料应用系统的开发、对卫星资料的业务应用和对卫星资料的应用研究有重要意义。     

风云气象卫星的地面应用系统

我国从20世纪70年代开始实施自己的气象卫星计划，经过30多年的工作，已经建立起风云1号极轨和风云2号静止两个系列的气象卫星。地面应用系统是风云气象卫星大系统中的一个重要组成部分。文章就地面应用系统的规划工作、关键技术问题的解决以及业务运行成功率的提高等三个方面做了回顾；风云气象卫星已成为我国现代化气象业务系统中不可或缺的重要组成部分，并被世界气象组织正式列为世界天气监视网全球观测系统的一个组成部分；从气象卫星获取的大气和地表信息，已被广泛应用于天气预报、气候预测、环境和自然灾害监测、农业等多个国民经济领域；讨论了风云气象卫星地面应用系统成功的经验。     

世界气象卫星的发展与应用

据美国《宇航日刊》２０００年４月６日报道，美国国防部在战时将控制气象卫星数据发送。１９９９年底，由美国国家海洋大气局、空军和航空航天局联合授予洛克希德·马丁等公司一项“国家极轨业务环境卫星系统”（ＮＰＯＥＳＳ）计划合同，以设计、制造和发射下一代ＮＰＯＥＳＳ卫星。该卫星系统将把国防部和商业部过去分别经管的“国防气象卫星计划”（ＤＭＳＰ）卫星及“极轨业务环境卫星计划”（ＰＯＥＳ）卫星合二为一，同时为军、民用户提供高质量的气象与环境数据。在该合并协议中规定：在战争期间，国防部将拒绝向敌方地区发送ＮＰＯ…     

多功能气象卫星接收处理系统

该系统是一种气象卫星遥感地面接收设备，可接收日本ＧＭＳ静止气象卫星、美国ＮＯＡＡ极轨气象卫星、中国ＦＶ系列静止和极轨气象卫星播发的多种制式的遥感信息，经处理后形成各种气象产品用于气象、农业、林业及海洋渔业等各方面。该系统软件功能强，可完成自动选星、跟踪、接收存贮、处理和监测，实现了无人值守。在一台微机上实现了同时接收两路高分辨信息，菜单式操作，界面清晰，简捷方便。系统集成度高，工艺先进；体积小，重量轻；共用天线采用无配重不平衡驱动方式，结构轻巧新颖ｓ跟踪噪声小。备有自检软件和检测信号源，使用维护方便。     

风云气象卫星在农业遥感中的应用

 总结了农业定量遥感、作物分类与种植面积估算、作物长势监测与产量预报、农业灾害监测等几方面的技术现状,介绍了风云气象卫星与农业相关的定量监测产品,展示了利用风云气象卫星数据开展的冬小麦面积提取、作物长势监测、物候监测及农业干旱等方面的业务应用,提出了今后风云卫星农业遥感应用发展的思路。     

气象卫星:从太空观测天气

1996年4月1日清晨,在美国东海岸的一个火箭发射基地上、一枚“雷神—艾布尔”运载火箭,腾空而起,把世界上第一颗气象卫星“泰罗斯1号”,成功地送上了轨道,从而揭开了观测全球大气的序幕,把先进的空间技术,引入了气象科学领域。三十六年过去了,世界各国已先后发射了170颗气象卫星,并相应建立了22O多个地面卫星资料接收站,每天从世界气象组织卫星观测网接收卫星云图和各类卫星观测资料。 1988年9月7日和199O年9月3日,我国分别成功地发射了两颗“风云1号”极轨气象卫星,1994年又发射了“风云2号”静止气象卫星。除利用卫星云图和卫垦资料监视和预报灾害性天气外,还逐步扩展到旱涝、病虫害、林火、海水滥测和     

九重天上的“气象台”

气象卫星按运行和工作状态可分为极轨气象卫星、静止气象卫星和气象卫星观测网。它们又与地面接受没备,即数据接收站和数据处理系统,共同构成了卫星气象系统。极轨气象卫星因其近圆形运行轨道每绕地球一周都要穿过南北两极地区而得名,也称太阳同步轨道卫星,观测高度在1000公里以下。每圈观测地面东西宽度为2800公里,14圈可覆盖地球表面一次。它对某一地区每天只能进行两次气象观测,观察间隔为12小时左右,其优点是可获得全球的气象资料,缺点是因地球自转云图资料不连续,赤道地段衔     

K/XWU02型多功能气象卫星接收处理系统

该成果是一种气象卫星遥感地面接收设备，可接收处理日本GMS静止气象卫星，美国NOAA极轨气象卫星、中国FY系列静止和极轨气象卫星播发的多种制式的遥感信息，经处理后形成各种气象产品用于气象、农业、林业及海洋渔业等各方面。本设备采用了小型化、模块化的设计，充分利用电脑技术，实现了接收处理的全自动化无人值守，性能可靠，     

世界气象卫星的发展现状与趋势

在没有气象卫星之前，各国气象部门主要靠在风筝、气球和飞机上安装探测仪器进行观测。1954年美国利用火箭拍摄云图的成功，引发了人们利用卫星作为平台进行大气探测的设想。1960年4月1日，美国第一颗气象试验卫星泰罗斯-1号(TIROS-1)发射成功，开创了人类将卫星应用于气象科学的先河，从此人类对气象卫星的应用不断地发展。     

草原火灾监测中的遥感卫星数据源

卫星遥感是野火监测中的常规手段。通过比较各卫星遥感数据的光谱特性,提出日本的Himawari-8卫星作为新一代的静止轨道气象卫星,其高频率连续地观测数据能提供火灾动态演变的重要数据。新一代的极轨气象卫星Suomi NPP和Sentinel-3A具有相对高的时间分辨率和空间分辨率,可以提供火点发现、火点定位、燃烧面积测量、灾后评估等数据。中等分辨率(15~100m)的Landsat8能提供更精确的火点定位和更详细的地形信息。     

风云气象卫星天气应用回顾和展望

 近50年来,我国风云气象卫星从无到有、从弱到强,迄今为止已成功发射19颗风云系列气象卫星,现有8颗在轨运行,形成极轨、静止2个系列化、业务化的综合观测网。伴随着卫星所搭载仪器载荷的升级和观测能力的提升,风云气象卫星在天气监测方法和技术也实现了稳步发展。回顾了风云气象卫星和卫星气象学的发展,综述了气象卫星在天气应用方面的发展历程,特别是更新换代的变化在天气应用中的进展。围绕未来需求和风云卫星未来技术发展方向,展望了卫星天气应用的前景和发展趋势。     

风云气象卫星在防灾减灾中的应用

 风云气象卫星具有全球、全天候、三维立体观测的能力,在空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率等方面都达到了国际上先进气象卫星的水平,在防灾减灾工作中可发挥重要作用。介绍了风云气象卫星在台风、暴雨、干旱、高温、沙尘、雪灾、洪涝和森林草原火灾监测中的应用,展望风云气象卫星在防灾减灾中的应用工作进行了展望。随着风云气象卫星遥感仪器性能的不断提升、数据处理和应用技术的不断发展,将更好的为我国和全球提供卫星遥感灾害监测评估预警信息,为防灾减灾工作提供更加科学有力的支撑。     

基于“云+端”架构的江西省雷达拼图系统设计

及时准确的天气雷达产品对灾害性天气监测预报预警具有重要作用,为进一步提高雷达产品处理效率,本文基于融入气象大数据云平台（“天擎”）的建设理念,设计与开发了“云+端”技术架构的江西省雷达拼图系统,采用数据源感知、顺序任务、定时任务等多种调度机制,实现了雷达资料的质量控制、网格化处理、数据缓存、组网拼接等实时快速处理。基于集约化统一监控思想,研发了系统运行的全流程监视与异常告警功能。依托“天擎”的数据、计算资源,构建了分布式并行的系统运行环境,对江西省及周边省份22部多普勒天气雷达进行组网拼图处理,实时制作江西省逐6分钟、0.01°分辨率的单站及区域组网的雷达数据产品。产品纳入“天擎”统一标准化存储管理,为全省精细化气象业务提供了在线服务支撑。基于“天擎”统一加工流水线的雷达拼图系统显著提高了数据处理时效,为推进构建“云+端”的新气象业务提供了技术参考。     

中国遥感卫星地面站

一、中国遥感卫星地面站的建立中国科学院遥感卫星地面站是根据中美科技合作协议,由中国科学院负责引进的重大技术项目,是目前我国唯一的、具有国际先进水平的、完整的卫星遥感地面技术系统。自1986年12月建成运行以来,卫星地面站已向全国300多个部门提供了上万件卫星遥感信息资料,在国土利用、资源环境的监测与开发、自然灾害防治,以及农林、水利、地质等国民经济的众多领域发挥了重要作用。地面站的生产运行系统主要包括接收站、数据处理室和光学处理室。接收站的主要任务是捕获跟踪卫星,接收记录卫星遥感数据。站内有10米直径的抛物面天线,具有×和S波段的全半球跟踪接收能力。卫星数据以每秒85兆比特的码速率下传,经接收解调后记录在每英寸33000比特的28道高密度磁带上。接收范围约占我同陆地面积的80％。目前主要接收美国LANDSAT 5卫星的专题绘图仪(TM)数据,也可以接收法国SPOT卫星数据,配以相应的解调设备还可以接收包括国内计划发射的卫星在内的     

浅析卫星遥感影像处理技术

随着计算机和航天技术的发展,卫星遥感技术已经成为现代获取地理空间信息数据的主要手段。近年来,我国发射了一系列的高分辨率遥感卫星,高分二号、天绘一号、资源三号等,如何快速处理卫星遥感数据、加强卫星遥感数据应用研究,对于提高卫星遥感技术服务国民经济建设具有重要的现实意义。