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AVHRR

AVHRR,全称为Advanced Very High Resolution Radiometer,是NOAA系列气象卫星上搭载的传感器,从1979年TIROS-N卫星发射以来,NOAA系列卫星的AVHRR传感器就持续进行着对地观测任务。

AVHRR是一种多光谱通道的扫描辐射仪,各光谱通道的波长范围及地面分辨率见表41。星上探测器扫描角为±55.4°,相当于探测地面2800km宽的带状区域,两条轨道可以覆盖我国大部分国土,三条轨道可完全覆盖我国全部国土。

什么是NOAA气象卫星

NOAA气象卫星是近极地、与太阳同步的卫星,高度为833km~870km,轨道倾角98.7°,成像周期12小时。NOAA系列卫星采用双星运行,中低纬度地区每天可有四次过境机会。

什么是AVHRR探测仪

NOAA系列气象卫星保持着一颗上午卫星(大约10:00过境,不同卫星稍有不同),和一颗下午卫星(大约14:00过境)除此之外,欧空局Metop卫星上也搭载了AVHRR传感器。

AVHRR的星下点分辨率为1.1km。由于扫描角大,图像边缘部分变形较大,实际上最有用的部分在±15°范围内(15°处地面分辨率为1.5km),这个范围的成象周期为6天。为了用于洲级及全球范围的研究,AVHRR数据经常被重采样形成空间分辨率更低的数据。

在NOAA网站上 [1] 可以获得的level1B数据产品有四种,分别有全球地表覆盖产品(GAC),分辨率为4km,自从1979年开始就保持全球覆盖;区域地表覆盖,LAC数据,从1985年4月开始,分辨率为1.1km,覆盖的范围会随着年份的变化,每年覆盖的区域都有所不同;HRPT数据产品为1.1km分辨率,覆盖范围往往在美国及其附近区域,也是从1985年开始;全分辨率地表覆盖产品(FRAC),可以获得Metop的所有轨道1.1km AVHRR数据,并且有着1.1km的分辨率,遗憾的是FRAC产品只有从Metop卫星发射以来才有,产品从2007年5月开始。

AVHRR一共经历了三代传感器,AVHRR/1有4个原始波段,只有一个热红外(TIR)波段,第一代传感器搭载于TIROS-N,NOAA-6,NOAA-8,NOAA-10上,AVHRR/2在前一代基础上增加了一个热红外的波段(11.5~12.5μm),便于反演地表温度。AVHRR/3搭载于AVHRR KLM [2] ,NOAA18/19以及Metop A/B上,额外增加了一个中红外波段(3b波段)。

AVHRR常常经过处理、重采样成全球或者区域的地表温度(LST),海表温度(SST),归一化植被指数(NDVI)产品等。

AVHRR的波段介绍

通道

波长范围(μ m )

对应的波段

地面分辨率(星下点, km )

AVHRR - 1

0.55 ~ 0.68

可见光

1.1

AVHRR - 2

0.725 ~ 1.1

近红外

1.1

AVHRR - 3

3.55 ~ 3.93

中红外

1.1

AVHRR - 4

10.5 ~ 11.3

热红外

1.1

AVHRR - 5

11.5 ~ 12.5

热红外

1.1

AVHRR资料的应用主要有两个方面:一方面是大尺度区域(包括国家、洲乃至全球)调查,这方面的应用,气象卫星遥感具有其他遥感所无法相比的优势。已经开展过的工作包括美国本土的土地覆盖调查(Loveland et al.1991)、非洲的土地覆盖调查(Tucker et al.1985)、南美土地覆盖调查(Townshend etal.1987)以及全球的土地覆盖调查(Defries 1994)等,应用的方法一般是采用多时相分类的方法对1km空间分辨率的AVHRR数据或更低空间分辨率的GAC或GVI数据进行分类;另一方面是中小尺度区域的调查,这方面的应用主要是由于高空间分辨率遥感数据的获取比较困难,遥感调查的实时性较差,利用AVHRR数据来获得宏观的、实时的、能达到一定精度的地面信息。应用的方法通常是针对AVHRR数据空间分辨率低的缺陷,采用混合像元分解技术对AVHRR数据进行分类。

从研究的现状来看,AVHRR数据在大尺度区域调查中所采用的方法基本一致,但由于调查区域范围大,精度分析比较困难,在图像的预处理方面也还存在一些没有解决的问题(Town-shend et al.1994);AVHRR数据在中小尺度区域土地覆盖调查中的应用还不是很多,但发展潜力很大,这方面的工作还有许多问题需要深入研究。

[3]


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