DMSP夜间灯光卫星介绍和数据下载

news2024/10/5 20:22:09

DMSP(Defense Meteorological Sate-llite Program)是美国国防部的极轨卫星计划，与NOAA卫星同属于一类，只不过星上载荷不同。

DMSP卫星简介

现有DMSP为三轴姿态稳定卫星，运行在高度约830km的太阳同步轨道，周期约101min，扫描条带宽度3 000km。DMSP卫星采用双星运行体制，两颗业务卫星同时运行，过赤道时间为05∶36及10∶52，每6h可提供一次全球云图。

该计划自1965年1月19日发射第1颗卫星，至今共发射7代40多颗卫星。2009年10月18日发射的是DMSP F-18 Block 5D-3，后续将发射2颗，即DMSP 5D-3F19~5D-3F20。

表1 已发射过的DMSP(截至2009年底)

卫星划分	卫星型号	发射时间	状况
第1代	DMSP 4AF1~F10-125	1951965-01-19~1967-10-11	退役
第2代	DMSP 5AF1~F6	1951968-05-23~1971-02-17	退役
第3代	DMSP 5BF1~F6	1951971-10-14~1974-08-09	退役
第4代	DMSP 5CF1~F2-175	1951975-05-24~1976-02-19	退役
第5代	DMSP 5D-1F1~F5-450	5131976-09-11~1999-12-12	退役
第6代	DMSP 5D-2F6~F14-750~830	1982-12-21~1997-04-04	部分在轨
第7代	DMSP 5D-3F15	1999-12-12	在轨
	DMSP 5D-3F16	2001-01-19	在轨
	DMSP 5D-3F17	2006-11-04	在轨
	DMSP 5D-3F18	2009-10-18	在轨

DMSP卫星的发射目的：

云图监测，以获得云的分类信息；
强风监测，以改善风暴、旋风等预报；
海况监测，为海军行动保障提供信息；
微光监测，允许可见光遥感器在夜间月光下工作。

DMSP气象卫星在现代战争中的作用日益明显。例如，用高级KH-11侦察卫星拍摄南联盟重要军事目标或出动飞机轰炸科索沃的要塞之前，要知道那里的云层情况；空袭用的导弹、命中精度也与大气的温度、压力和风速等密切相关。所以DMSP已成为美国从空间获取战略目标和作战地区气象情报的重要手段。

如下为几个OLS传感器所获得的夜间灯光遥感数据及应用，该传感器在夜间使用光学倍增管(PMT)，具有很强的光电放大能力，能进行微光探测，因此能够反映出地面目标的灯光强弱。

2011年3月12日，美国空军国防气象卫星计划（DMSP）的F-18观察卫星收集到这张日本东北部地区电力损失状况的卫星图像。这是一张合成的图像，将地震后的光照情况与2010年的正常光照情况作比较。黄色表示2010年和2011地震前的灯光（在图像中可看到包括东京和西部、南部地区电力情况依然正常）。红色表示3月12日监测到的停电状况（仙台，以及东北部海岸地区）。蓝色表示云，有一部分的云在黄色灯光的照射下变成了绿色（图左）。

利用灯光数据提取2000-2006年上海城市建成区扩展信息（上海师范大学）

DMSP卫星的技术性能

DMSP卫星发展已经历了7代，经不断改进，卫星质量由125kg增加到830kg，遥感器由1台增加到7台。目前在轨卫星有第6代5D-2——F6~14和第7代5D-3。

星上遥感器功能如下：

OLS(可见红外成像)线性扫描业务系统——测量云层分布、云顶温度及地面火情等；
SSM/T-2(微波辐射计-2) ——测量大气水汽廓线；
SSM/T(微波辐射计) ——测量大气温度廓线；
SSM/I［微波成像(辐射)计］——测量降水、液态水、冰覆盖和海面风速等；
SSJ/4——质子电子密度探测仪；
SSB/X2——γ和X射线探测仪；
SSI/ES——离子电子密度探测仪；
SSM——磁力计。

主要遥感器(4台)的技术性能

OLS线性扫描业务系统

它是DMSP卫星的主要遥感器之一，主要用于测量云层或陆地的反射和发射特性，经解译得到云总量、频度和类别。

OLS可见光波段使用2套探测器，白天使用光学望远镜头，入瞳单位波长辐亮度为10-3~10-5W/cm2srμm，垂直精度有0.55km和2.7km两档；夜间使用光学倍增管(PMT)，该探测器灵敏度极高，可以在微弱的月光下工作，入瞳单位波长辐亮度允许低至10-5~10-9W/cm2srμm，垂直精度2.7km。

OLS红外波段使用1套光学望远镜头。探测通道为0.4～1.1μm和10.0～13.4μm，空间分辨率0.5km。