陆地卫星（Landsat）计划：50多年的星球档案

陆地卫星计划：陆地卫星1号至陆地卫星9号

1967年，NASA（美国国家航空与航天局） 提出了“地球资源技术卫星”计划，从此开始了在理论上对地球资源技术卫星系列的可行性研究，于是，陆地卫星 (Landsat) 系列应运而生。美国 NASA 的陆地卫星计划(1975年前称为地球资源技术卫星 - ERTS )，自1972年7月23日以来， 已发射9颗，陆地卫星9号是最新的任务，于2021年9月发射。

陆地卫星的另一个名称是陆地卫星数据连续性任务（LDCM），源于一个确保地球资源卫星未来的承诺。从陆地卫星1号到9号，所有的陆地卫星图像都可以通过 USGS Earth Explorer 公开获取。现在，让我们一起开启陆地卫星计划的旅程吧。

陆地卫星1号

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星球档案始于陆地卫星1号。美国陆地卫星计划中的之一颗卫星，也是世界上之一颗用于监测和研究地球陆地的地球观测卫星。1972年7月23日在加利福尼亚的范登堡空军基地由德尔塔900火箭搭载发射，1978年1月6日退役。最开始被称为地球资源技术卫星(Earth Resources Technology Satellite ，ERTS-1)，在1975年被更名为陆地卫星1号(Landsat 1)。

由于它的成功，陆地卫星1号为未来的卫星铺平了道路。事实上，它也甚至在拉布拉多海岸发现了一座岛屿，如今仍将其称为“陆地卫星岛”。

陆地卫星2号

陆地卫星2号是陆地卫星计划的第二次任务。它最初被命名为 ERTS-B，于1975年1月22日发射。在长达7年的时间里，收集了24万个场景。随后，美国地质调查局于1982年2月25日将其从运行状态中删除。

陆地卫星2号与其前身几乎相同。例如，它收集了绿色、红色和两个近红外波段。此外，在80M像素大小下，分辨率也基本相同。

陆地卫星3号

陆地卫星3号的目标是在没有任何时间间隔的情况下继续对地球进行归档。陆地卫星3号运行了5年多的时间，已能够收集14万个场景。陆地卫星3号的规格与过去的卫星相似。例如，它收集了绿色、红色和两个近红外波段，它也有一个热波段，但在发射后不久就失败了。

陆地卫星4号

陆地卫星4号于1982年7月16日发射，它的主要目的是成为一个全球性的卫星影像图库；虽然当时陆地卫星计划是由美国国家航空航天局管理，但其数据的管理与提供是由美国地质调查局（USGS）所负责。陆地卫星4号的科学任务于1993年12月14日终止，当时它已无法继续传送卫星数据，但已超出其原先的设计寿命5年。任务终止后，美国国家航空航天局仍持续追踪和遥测，直到它2001年除役为止。

陆地卫星4号是陆地卫星计划的第四次任务，通过收集总计217,650个场景，延续了其长期运行的档案。但陆地卫星4号是不同的，美国地质勘探局引入了一种全新的传感器。陆地卫星4号是之一颗装备专题测绘仪（TM）的卫星，与之前的 4 个波段不同，Landsat 4 总共收集了 7 个波段。此外，地面分辨率大幅提高到30 m像素大小，但热波段的分辨率为120米。

陆地卫星5号

尽管陆地卫星5号的设计寿命为3年，但它的运行时间接近29年。由于其耐用性，它被吉尼斯世界纪录认定为历史上运行时间最长的地球观测卫星。陆地卫星5号收集了重大事件的影像，包括切尔诺贝利、毁灭性海啸和森林砍伐。陆地卫星5号还具备专题制图仪，因此其图像与其前身一致。

陆地卫星6号

陆地卫星6号是陆地卫星计划中唯一未能进入轨道的卫星。NOAA 将 Ruptured Manifold 归因于故障的主要原因，这种破裂阻止了燃料到达稳定发动机的卫星。陆地卫星6号具有升级的专题测绘仪。增强的专题测绘仪 (ETM) 将收集 15m 全色图像，但其他7个光谱波段仍将保持30米的地面分辨率。

陆地卫星7号

这是陆地卫星计划的第七颗卫星，它是之一个利用增强型专题测绘仪 (ETM+) 进入轨道的卫星，该仪器增加了一个15米全色波段。2003年5月，陆地卫星7号遭受了扫描线校正器 (SLC) 的机械故障，由于 SLC 故障，陆地卫星7号图像已导致部分数据丢失。

陆地卫星8号

这颗卫星有两个仪器，总计有11个光谱波段。11 个光谱波段中有 7 个与 Landsat 7 上发现的 ETM+ 基本一致。陆地卫星8号波段 包括分辨率为 30 米的沿海波段、蓝色波段、绿色波段、近红外波段、SWIR-1 波段、SWIR-2 波段和卷云波段。全色波段的分辨率为15m，而 TIR 的分辨率为100M像素。

陆地卫星9号

陆地卫星9号于2021年9月 从加利福尼亚州范登堡太空部队基地成功快速发射。这颗卫星完全取代了有故障的陆地卫星7号，并延长了陆地卫星计划的生命线。陆地卫星9号几乎复制了陆地卫星8号的设计，除了热传感器，同时将升级为TIR-2。这两个光学传感器将检测11个可见光，近红外，短波红外和热红外光的总光谱波段。

应用

以下是陆地卫星图像充分发挥其潜力的一些用例和应用介绍，涵盖从农业到环境的各种不同行业。

农业

从监控食品供应链到对欺诈性作物保险索赔进行侦探，NASA一直密切关注着我们的星球。健康的植被反射绿色和近红外光，吸收红色和蓝色光，通过使用陆地卫星的 归一化差异植被指数（NDVI），可以监测植物在光合作用期间产生的叶绿素情况，这为我们提供了量化农业作物的大局状况。

环境

陆地卫星计划是人类历史上运行时间最长的地球观测任务，其数字记录可以追溯到20世纪70年代。如果想了解不断变化的地貌景观，陆地卫星任务会及时为我们提供简要说明，有助于为子孙后代吸取经验教训。从石油泄漏、森林砍伐到城市发展，陆地卫星已经见证了这所有的一切。例如，此 Landsat Explorer APP 可显示从变化检测到各种波段组合的所有内容。

林业

地球上的数十亿人都依靠森林谋生。但森林砍伐正在以非常高的速度发生，令人们的生命处于危险之中。陆地卫星持续监测采矿、农业和伐木公司的 非法雨林砍伐。这不仅仅是森林砍伐，也包括陆地卫星评估疾病，野火和森林退化。这些都可能对生态系统健康和当地经济产生灾难性的影响。

水资源

对于水资源来说，最重要的是保持它的清洁，不含有害物质。事实证明，通过卫星图像可以了解很多关于湖泊健康状况的信息。例如，陆地卫星研究藻类，藻类是向湖中注入氮和磷的数量的指示器。此外，卫星还可以划定漏油的搜索范围，并确定移动的方向和速度。

艺术的地球

其中一些最令人叹为观止的景色来自太空，这一点在 NASA 从太空中看到的75页地球图像集 (NASA 的地球是艺术) 中得到了证明。地球观测图像的收集来自Terra、Landsat、EO-1和 Aqua 卫星。在这幅地球艺术杰作中，可以找到一些最有趣的海洋、大气和陆地特征的图案和几何图形。

来源：开源地理空间基金会中文分会

来源链接：https://www.osgeo.cn/post/1ab46

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