多尺度遥感数据系统的构建与应用

卫星遥感数据可以涵盖从纳米波到微米波的各个波段的光谱及影像数据，其空间分辨率已经由1000m、500m、200m逐渐发展到几十米、几米，比如，4m和1m，探测精度日新月异。卫星遥感获取的全球地理地表数据作为重要的地球资源与环境遥感数据源，能满足有关农、林、水、土、地质、地理、测绘、区域规划、环境监测等专题分析，已经在军事、农业、测绘、环境、规划等领域得到了广泛应用。

根据获得的分辨率和精度不同，常用的卫星遥感数据有以下几种。

（1）中分辨率成像光谱仪（moderate-resolution imaging spectroradiometer，缩写MODIS）。MODIS数据是指美国宇航局研制的大型空间遥感仪器获得的多波段扫描影像，以了解全球气候的变化情况以及人类活动对气候的影响。1999年，随地球观测系统（EOS）泰拉（Terra）AM卫星发射到地球轨道，2002年随另一枚地球观测系统水（Aqua）PM卫星升空。该装置在36个相互配准的光谱波段捕捉数据，覆盖从可见光到红外波段。每1～2天提供地球表面观察数据一次。它们被设计用于提供大范围全球数据动态测量，包括云层覆盖的变化、地球能量辐射变化，海洋陆地以及低空变化过程。

轨道高度为705km。其空间分辨率如下：1～2波段分辨率为250m，3～7波段分辨率为500m，8～36波段分辨率为1000m。波长范围为0.4～14µm，分波段获取，共有36个波段，不同波段分辨率不同。

MODIS数据涵盖地域面积广，分辨率相对较低，特别适合对大面积地表特征的大尺度统计分析。

（2）美国陆地卫星4～5号专题制图仪（thematic mapper）。TM数据，指美国陆地卫星4～5号专题制图仪所获取的多波段扫描影像。分为7个波段，主要特点为具较高空间分辨率、波谱分辨率、极为丰富的信息量和较高定位精度。(www.xing528.com)

TM影像有7个波段，波谱范围包括：①TM-1为0.45～0.52µm，蓝光波段；②TM-2为0.52～0.60µm，绿光波段；③TM-3为0.63～0.69µm，红光波段，TM1～TM3为可见光波段；④TM-4为0.76～0.90µm，为近红外波段；⑤TM-5为1.55～1.75µm，中红外波段；⑥TM-6为10.40～12.50µm，为热红外波段；⑦TM-7为2.08～2.35µm，为远红外波段。

影像空间分辨率除热红外波段为120m外，其余均为30m，像幅185km×185km。单波段像元数为38023666个（TM-6为15422个），一景TM影像总信息量为230兆字节），约相当于MSS影像的7倍。

因TM影像具独特优势，成为20世纪80年代中后期在世界各国广泛应用的重要的地球资源与环境遥感数据源。能满足有关农、林、水、土、地质、地理、测绘、区域规划、环境监测等专题分析和编制1:10×104或更小比例尺专题图，修测中大比例尺地图的要求。

（3）高分辨率IKONOS数据。IKONOS卫星运行在高度681km的太阳同步轨道上，可采集1m分辨率全色和4m分辨率多光谱影像的商业卫星，同时，全色和多光谱影像可融合成1m分辨率的彩色影像。时至今日，IKONOS卫星已采集超过2.5亿平方公里涉及每个大洲的影像，许多影像被中央和地方政府广泛用于国家防御、军队制图、海空运输等领域。从681km高度的轨道上，IKONOS的重访周期为1～3天，并且可从卫星直接向全球12个地面站地传输数据。

全色光谱范围为0.45～0.9μm；多光谱分段范围：0.45～0.53μm（蓝），0.52～0.61μm（绿），0.64～0.72μm（红），0.76～0.86μm（近红外）；空间分辨率全色1m，多光谱4m。单景标称成像模式成像幅宽11.3km×11.3km，连续条带成像模式成像幅宽11.3km×100km。