一文读懂遥感卫星分类:全色、多光谱、高光谱、光学与雷达卫星的区别

资讯 » 科技探索 2025-07-03

遥感卫星根据传感器类型和工作原理的不同,可分为光学遥感卫星和雷达卫星两大类。其中光学遥感卫星又分为全色、多光谱、高光谱等不同模式。

以下是它们的核心区别和特点:

1. 光学遥感卫星 vs. 雷达卫星

2. 光学遥感卫星的分类

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(1) 全色(Panchromatic)

波段范围:单一宽波段(通常覆盖可见光波段,如450–800nm)。特点:高空间分辨率(如0.3–1米),但无颜色信息(黑白图像)。常用于与多光谱数据融合,提升图像清晰度。应用:军事侦察、城市精细制图。

(2) 多光谱(Multispectral)

波段范围:3–10个离散波段(如蓝、绿、红、近红外)。例如Landsat-8的11个波段,Sentinel-2的13个波段。特点:中等空间分辨率(如10–30米),可合成彩色图像。通过波段组合识别地物(如植被指数NDVI)。应用:农业监测、土地利用分类、环境评估。

(3) 高光谱(Hyperspectral)

波段范围:数十至数百个连续窄波段(如5–10nm间隔)。例如AVIRIS的224个波段。特点:光谱分辨率极高,可识别物质化学成分。数据量庞大,处理复杂,空间分辨率较低(通常米级)。应用:矿物勘探、水质监测、精准农业。

3. 关键区别总结

4.如何选择

1. 全色(Panchromatic)卫星

特点:单一宽波段(通常覆盖可见光至近红外),空间分辨率高(可达亚米级),但无光谱信息。

适用场景:

需要高分辨率几何信息的应用,如地图测绘、城市规划、目标识别(如建筑物、道路等)。通常与多光谱数据融合,提升多光谱影像的空间分辨率。

选择建议:优先选择当需要高空间分辨率且对光谱信息要求不高时(如QuickBird、WorldView系列)。

2. 多光谱(Multispectral)卫星

特点:多个离散波段(如蓝、绿、红、近红外等),空间分辨率中等(1~30米),兼顾光谱和空间信息。

适用场景:植被监测(NDVI)、土地利用分类、水体检测、农业估产、环境监测等。

选择建议:需要兼顾光谱和空间分辨率时选择,适合大多数常规遥感应用。

3. 高光谱(Hyperspectral)卫星

特点:数十至数百个连续窄波段,光谱分辨率高(纳米级),但空间分辨率较低(通常>10米)。可识别地物精细光谱特征。

适用场景:矿物勘探、精准农业(如病虫害检测)、水质参数反演、军事目标识别等。

选择建议:需精细光谱分析时选择,但数据量大、处理复杂,适合专业领域。

4. 光学遥感卫星(全色/多光谱/高光谱的统称)

共性特点:依赖太阳光照射,受天气(云、雾)和昼夜影响,无法全天候工作。

选择建议:适用于无云、光照充足的场景,若需长期稳定监测且环境条件良好,优先选择光学卫星。

5. 雷达卫星(SAR,合成孔径雷达)

特点:主动发射微波,不受光照和天气影响(全天时、全天候),可穿透云层、雾霾甚至浅层植被/土壤。对地表形变、水分、粗糙度敏感,但数据解译较复杂。

适用场景:地质灾害监测(如地震、滑坡)、森林生物量估算、海面油污检测、军事侦察等。

选择建议:在多云多雨地区(如热带)或需要连续监测地表形变时必选。



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