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气象遥感:温度、干旱、火点与沙尘的可观测边界

气象遥感的价值是「连续」——不是某一景多清晰,而是每天都有。静止轨道卫星把时间分辨率推到分钟级,极轨卫星提供分辨率与光谱深度,两者互补才能覆盖气象业务的全部需求。

按任务选数据

任务推荐数据选型说明
地表温度(LST)Landsat TIRS、高分五号、MODIS劈窗算法反演,需大气水汽与发射率
干旱监测Sentinel-2 + 热红外、LandsatTVDI 温度植被旱情指数,或降水距平
林火与秸秆焚烧火点高分四号中波红外、Landsat、气象卫星中波红外对高温目标最敏感
沙尘与雾霾高分五号大气载荷、Sentinel-5P、静止卫星气溶胶光学厚度、沙尘指数
云量统计与影像可用性Sentinel-2、高分系列的历史云掩膜评估某区域某月的光学可用概率
降水估算静止轨道红外 + 微波数据云顶亮温与降水强度经验关系
高温热浪与城市热岛Landsat 热红外、高分四号地表温度分布与不透水面比例相关
台风与强对流高分四号、风云系列静止轨道分钟级跟踪云系演变

一、静止轨道与极轨的分工

类型代表空间分辨率时间分辨率擅长
静止轨道高分四号、风云四号50 米(可见)/ 400 米(红外)分钟级台风、火情、沙尘演变跟踪
极轨Landsat、Sentinel-2、高分系列0.3—30 米天—周级精细温度、地表参数、制图

二、火点识别为什么用中波红外

火焰温度约 800—1200 K,其热辐射峰值落在 3—5 微米的中波红外区间。同时,中波红外接收到的能量远高于长波红外,弱小火点在像元内只占很小比例也能被探测到。业务化算法通常用中波红外与长波红外的亮温差做交叉验证,以排除工业热源与水面的误判。

三、云量统计是被低估的刚需

采购光学影像前最该先做的事,是查清目标区域在目标月份的历史云量。以南方某省 6 月为例,光学影像的平均可用率可能不足 30%,这意味着编程拍摄大概率失败。用 10 年历史云掩膜做统计,可提前判断应该改期、改数据源(SAR),还是接受更低的分辨率。

区域1—3 月4—6 月7—9 月10—12 月
华北平原较易(冬春晴多)较难(对流云)难(雨季)易
长江中下游难(连阴雨)难(梅雨)较难(台风)较易
西南山区较难难难较易
西北干旱区易易较易易

上表为定性经验判断,具体项目应以历史云掩膜统计结果为准。

可调用的卫星

以下数据均可做存档检索与编程拍摄,点击查看分辨率、波段与计价方式:

高分四号

热红外|50 米 可见近红外 / 400 米 中波红外

Landsat

光学|30 米 多光谱 / 15 米 全色 / 100 米 热红外

高分五号

高光谱|30 米 高光谱 / 40 米 热红外

Sentinel-2

光学|10 米 / 20 米 / 60 米

高分三号

雷达|1—10 米(多模式)

高分二号

光学|0.8 米 全色 / 3.2 米 多光谱

Planet(Dove)

光学|3—4 米 多光谱

这类任务的常见叫法与数据形态

同一件事在不同采购单上写法不一样。下面按任务拆开,写清四种叫法、分辨率上限与可用的影像类型。

温度监测

地表温度反演,热红外波段与重访频率是核心。交付时四种叫法常见混用:温度监测卫星影像(原始景)、温度监测遥感影像(正射成品)、温度监测卫星数据(含 RPC 与元数据)、温度监测遥感数据(裁切匀色后的交付件)。这个任务的分辨率上限是 400 米,比它粗的影像不是不能用,是判读结论不可靠;可用类型为 热红外。

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常见问题

卫星测的温度和气温一样吗?

不一样。卫星测的是地表温度(LST),即地面或冠层的辐射温度;气温是距地面 1.5 米高度处的空气温度。夏季晴天正午,裸土地表温度可比气温高 20℃ 以上。

为什么火点监测会有误报?

工业热源(钢厂、电厂、窑炉)、水面镜面反射、裸岩高温、温室大棚都会造成误报。业务算法需结合亮温阈值、多波段交叉、时序持续性与土地利用类型排除。

TVDI 干旱指数怎么用?

以 NDVI 为横轴、地表温度为纵轴构建散点空间,取上边界(干边)与下边界(湿边)拟合,计算每个像元到干边的距离即为 TVDI。值越大越干。适用于植被覆盖度中等以上的区域。

高分四号能替代气象卫星吗?

不能。高分四号是遥感卫星,侧重对地观测,幅宽约 400 公里,只覆盖我国及周边;气象卫星提供全球、多载荷、业务化观测(含大气垂直廓线、云分类)。两者用途不同。

怎么查某地某月的历史云量?

用该区域 5—10 年的 Sentinel-2 或 Landsat 云掩膜产品统计各月有效像元比例。这是采购前评估可行性的标准动作,比事后发现拍不到要省事得多。

大气环境卫星遥感监测方案

气溶胶光学厚度用 Sentinel-2 或高分系列多光谱反演;NO₂、SO₂、O₃ 等痕量气体需要专门载荷(如高分五号的温室气体监测仪);沙尘与火点用高分四号(地球同步、分钟级)。卫星给的是面状分布,与地面站数据互补。

这些具体问题,这一页逐条回答

下面每一条都是客户实际问过的原话(共 2 条)。答案只讲这一页的主题,需要看别的主题,页脚有全站入口。

秸秆焚烧卫星遥感火点监测

火点监测用「中红外/热红外异常」:MODIS/VIIRS 每日多次过境,375 米—1 公里像元,能捕捉明火点;高分四号 400 米中波红外可对重点区域分钟级凝视。多光谱光学能在白天看到烟羽。局限:小火点与闷烧容易漏,云下无法探测,需结合地面巡查。

沙尘暴影响范围卫星监测

沙尘监测用「气溶胶光学厚度(AOD)+ 真彩色影像」:MODIS/VIIRS 每日产品给范围与强度,Sentinel-2/高分一号真彩色能看清沙尘锋面与地表起沙区。国内业务化多用风云气象卫星 + 地面站。做沙源地治理评估,还需要 0.8 米影像看植被覆盖与沙障。

气象与火情数据查询与报价

提供目标区域坐标(或范围文件)与时间窗口,我们可先做存档免费检索,确认有无可用影像及云量情况,再决定采购或编程拍摄。

公司名称
北京揽宇方圆遥感科技有限公司
服务内容
卫星影像存档查询 · 编程拍摄 · 预处理(正射/融合/镶嵌)· 行业解译
总机电话
010-67577156
业务咨询
186-1058-3567 / 186-1076-3567
服务区域
全国(含海外区域数据代理)

报价说明:亚米级高分辨率影像按平方公里计价(25 km² 起订);中低分辨率多按景计价。具体价格随卫星、时相、云量与采购方式浮动,需按实际需求核算。详见 按面积购买规则 与 按景购买规则。