實習報告一 衛(wèi)星資料接收系統(tǒng)的使用

1、實習一 衛(wèi)星資料接收系統(tǒng)使用1 實習目的1) 了解DVB-S衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)的基本原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；各種不同類型氣象 衛(wèi)星數(shù)據(jù)資料在全國范圍內(nèi)收集、分發(fā)、接收過程； 2)了解衛(wèi)星實驗室DVB-S系統(tǒng)氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收過程、應(yīng)用軟件、處理產(chǎn)品； 3)了解衛(wèi)星實驗室DVB-S系統(tǒng)MODIS數(shù)據(jù)接收過程及處理軟件； 4)了解直接接收系統(tǒng)與DVB-S系統(tǒng)之間的異同。2. 實習方案 1）聽老師介紹本實驗室概況、與“衛(wèi)星氣象學”有關(guān)的儀器設(shè)備與系統(tǒng)。 2）聽老師介紹DVB-S衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)及其軟件系統(tǒng)（圖1-1、1-2）、FY-2直接接收系統(tǒng)（圖1-3）。圖1-1衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)圖1-2小站接收系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

2、 3）分組在指定平臺上練習基本操作。如（1）本實驗室中與“衛(wèi)星氣象學”有關(guān)的儀器設(shè)備與系統(tǒng)（2）每套系統(tǒng)的主要用途、用戶界面和各級菜單所對應(yīng)的功能（3）FY-2靜止衛(wèi)星云圖的導(dǎo)入（4）不同通道之間的切換（5）不同投影方式的選擇（6）圖象處理：疊加底圖（7）產(chǎn)品處理：通道疊加，云團面積，積雪監(jiān)測（8）地理信息：地圖，城市（9）云圖以動畫形式顯示：制作一個指定時長的云圖動畫圖1-3 FY-2靜止氣象衛(wèi)星資料處理系統(tǒng)再如在EosShop遙感衛(wèi)星資料處理平臺上進行MODIS資料處理軟件如下操作：（1）在EosShop平臺上導(dǎo)入MODIS資料（2）三種分辨率數(shù)據(jù)的選擇（3）通道選擇、通道數(shù)據(jù)合成操作：制

3、作一張真彩色云圖（4）地圖疊加、網(wǎng)格疊加（5）MODIS圖像云與積雪的識別4）在熟悉系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，接收、處理、保存衛(wèi)星資料，為后續(xù)實習積累衛(wèi)星觀測資料。如：含有典型地形、云系、天氣系統(tǒng)等特征的云圖。3. 實習結(jié)果1） 與衛(wèi)星氣象學有關(guān)的系統(tǒng)與儀器設(shè)備：數(shù)據(jù)接收與測控站主要由接收系統(tǒng)、測控系統(tǒng)和通信設(shè)備組成。極軌道衛(wèi)星系統(tǒng)有多個數(shù)據(jù)接收和測控站，而靜止衛(wèi)星系統(tǒng)一般只有一個站。它的主要功用是接收氣象衛(wèi)星遙感器感測的信息、經(jīng)由衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)收集平臺的數(shù)據(jù)、空間環(huán)境監(jiān)測器的信息以及衛(wèi)星本身的遙測數(shù)據(jù)，經(jīng)通信設(shè)備將這些信息送往數(shù)據(jù)處理中心。它還將衛(wèi)星控制中心送來的遙控指令發(fā)送給氣象衛(wèi)星。此外，靜止氣

4、象衛(wèi)星的數(shù)據(jù)接收與測控站還要把數(shù)據(jù)處理中心發(fā)來的高低分辨率的云圖、天氣傳真圖、對數(shù)據(jù)收集平臺的詢問信號轉(zhuǎn)發(fā)給氣象衛(wèi)星，根據(jù)衛(wèi)星控制中心的指令對衛(wèi)星進行跟蹤測量并將測得的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)處理中心。 數(shù)據(jù)處理中心由計算機、外圍設(shè)備和相應(yīng)軟件組成。它對數(shù)據(jù)接收與測控站送來的信息進行記錄、處理，提取各種有用信息，制出各種天氣圖，把各種觀測數(shù)據(jù)變換成定量的氣象數(shù)據(jù)，分發(fā)給天氣預(yù)報部門和其他用戶。這個中心還對整個氣象衛(wèi)星系統(tǒng)進行監(jiān)視和指揮調(diào)度。數(shù)據(jù)處理中心配備高速大容量計算機，現(xiàn)代常采用人機對話系統(tǒng)處理氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)。這是一種由數(shù)據(jù)庫管理、應(yīng)用處理機、顯示設(shè)備和磁盤等組成的系統(tǒng)，使用靈活，適應(yīng)范圍廣，能根據(jù)用戶

5、實際要求提取和判釋更多的有用信息。 數(shù)據(jù)利用站接收氣象衛(wèi)星實時發(fā)送的各種云圖，供有關(guān)地區(qū)使用。常用的數(shù)據(jù)利用站有：自動圖像傳送云圖站，用以接收極軌衛(wèi)星發(fā)送的實時低分辨率模擬云圖；高分辨率圖像傳送云圖站，用以接收極軌氣象衛(wèi)星發(fā)送的高分辨率數(shù)字化云圖；小型數(shù)據(jù)站，用以接收靜止氣象衛(wèi)星發(fā)送的低分辨率模擬云圖；中型數(shù)據(jù)站，用以接收靜止氣象衛(wèi)星發(fā)送的高分辨率數(shù)字化云圖或模擬傳真云圖。觀測 從人造地球衛(wèi)星上用遙感器探測地球大氣的氣象要素和天氣現(xiàn)象的技術(shù)。它是航天技術(shù)與遙感技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用于氣象探測的結(jié)果。利用人造衛(wèi)星探測的氣象資料可供研究大氣運動和為天氣預(yù)報服務(wù)，已形成氣象學的一個新分支衛(wèi)星氣象學。衛(wèi)星氣象

6、觀測系統(tǒng)由空間部分氣象衛(wèi)星和地面系統(tǒng)組成。地面系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)接收與測控站、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)利用站組成（見氣象衛(wèi)星地面系統(tǒng)）。衛(wèi)星氣象觀測具有地面氣象觀測無法相比的一些特點。觀測范圍廣：一顆極軌道氣象衛(wèi)星每12小時左右就能對全球大氣觀測一遍，一條軌道在地面的掃描條帶寬達2800公里左右。一顆靜止氣象衛(wèi)星能獲得地球上近一億平方公里的氣象資料，能觀測到臺風系統(tǒng)的全貌和全過程。觀測次數(shù)多、時效快：靜止氣象衛(wèi)星一般每20分鐘左右即可獲得一次觀測資料，還可用更短的時間間隔（515分鐘）取得較小范圍的觀測資料，對于監(jiān)視災(zāi)害性天氣系統(tǒng)特別有利。極軌道氣象衛(wèi)星在經(jīng)過地面臺站上空10多分鐘內(nèi)，可獲

7、得1000多萬平方公里的資料。不受自然條件和國界的限制：衛(wèi)星氣象觀測能覆蓋海洋、沙漠、高原等人煙稀少地區(qū)，填補這一些地區(qū)的氣象觀測資料的空白。衛(wèi)星氣象觀測按衛(wèi)星所載遙感器接收的電磁波信號的來源可分為被動式和主動式兩類。前者接收的是大氣本身輻射或?qū)μ栞椛涞姆瓷涞碾姶挪ǎ笳呓邮盏氖沁b感器本身向地球大氣發(fā)射經(jīng)過地球大氣反射回來的電磁波。衛(wèi)星氣象觀測按電磁波譜段分為微波、紅外、可見光和紫外氣象遙感。大氣輻射、吸收和窗區(qū)大多分布在微波和紅外波段，這是現(xiàn)代氣象遙感利用最多的波段。衛(wèi)星氣象觀測按衛(wèi)星的軌道分為極軌道觀測和地球靜止軌道觀測。 氣象衛(wèi)星已成為世界天氣監(jiān)視網(wǎng)的主要組成部分，衛(wèi)星氣象觀測正向一星

8、多用的方向發(fā)展，除氣象外，兼有海洋和環(huán)境監(jiān)測的功能。某些專用氣象衛(wèi)星，如地球輻射收支衛(wèi)星和強風暴觀測衛(wèi)星等正在研制之中。在衛(wèi)星上對觀測數(shù)據(jù)進行預(yù)處理、增加微波遙感的比重、使用大天線、多信道微波輻射計和微波雷達與激光雷達等，也是衛(wèi)星氣象觀測的主要發(fā)展趨勢。2） DVB-S系統(tǒng)概述：數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)。衛(wèi)星資料是先由中國氣象局衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播綜合接受平臺接受再傳入國家衛(wèi)星氣象中心，再有國家衛(wèi)星氣象中心發(fā)射到通訊衛(wèi)星上，各站再由天線接收，通過DVB-S接受路由器，再通過DVB-S小站業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)分到各數(shù)據(jù)接受服務(wù)器，包括前端機（接受端）和后端機（應(yīng)用終端）。FY-2直接接收系統(tǒng)：風云二號氣象衛(wèi)星(FY-2)是

9、我國自行研制的第一代地球靜止軌道氣象衛(wèi)星，與極地軌道氣象衛(wèi)星相輔相成，構(gòu)成我國氣象衛(wèi)星應(yīng)用體系。風云二號衛(wèi)星由兩顆試驗衛(wèi)星（FY-2A衛(wèi)星、FY-2B衛(wèi)星）和三顆業(yè)務(wù)衛(wèi)星（FY-2C衛(wèi)星、FY-2D衛(wèi)星、FY-2E衛(wèi)星）組成，作用是獲取白天可見光云圖、晝夜紅外云圖和水氣分布圖，進行天氣圖傳真廣播，收集氣象、水文和海洋等數(shù)據(jù)收集平臺的氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)，供國內(nèi)外氣象資料利用站接收利用，監(jiān)測太陽活動和衛(wèi)星所處軌道的空間環(huán)境，為衛(wèi)星工程和空間環(huán)境科學研究提供監(jiān)測數(shù)據(jù)。遙感衛(wèi)星資料處理平臺（EOSshop）：在遙感衛(wèi)星資料處理平臺工具選項中選擇交互式投影工具選項選擇投影方式，包括麥卡托投影、蘭伯特投影、按中

10、心點或中心緯度投影），選取EOS文件，確定輸出格式HDF/LD2，輸入所需范圍的經(jīng)緯度，再選取通道及通道合成模式，最終合成所需圖像。DVB-SImg(圖像處理和應(yīng)用)軟件：處理NOAA衛(wèi)星和FY1D衛(wèi)星數(shù)據(jù)。通過選取局地投影方式對圖像進行投影，然后選取中心緯度和經(jīng)度對圖像進行截取。按照使用者的使用目標有選擇性的對圖像進行某些要素的增強，可選擇的增強對象有植被、河流、湖泊等。選擇通道及通道疊加方式（單通道或三通道），然后可對所選取的圖像進行疊加或消除地理信息等應(yīng)用。3） 分組在指定平臺上練習基本操作：第一步：打開文件夾，選擇導(dǎo)入文件第二步：選擇不同的通道第三步：選擇不同的方式投影第四步：打開制作出的投影文件第五步：地圖疊加，網(wǎng)格疊加第六步：觀看云圖面積第七步：積雪監(jiān)測第八步：放大，研究監(jiān)測到的積雪圖像4. 實習結(jié)語 通過本次實習，我了解DVB-S衛(wèi)星數(shù)