Spacecraft Recovery & Remote Sensing, Volume. 46, Issue 2, 86(2025)
Design Technology on the Optical Remote Sensing System for High-Orbit Satellite Observation in the Ocean and Coastal Zone
Figures & Tables(13)
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Table 1. Technical parameters of the GOCI camera
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项目 设计指标 光学系统构型 离轴三反系统 口径 140 mm 星下点像元分辨率 500 m 时间分辨率 1h（≥8次/d） 可见光探测器 面阵CMOS（ 1415 ×1432 ）幅宽 500 km×500 km 观测区域 2500 km×2500 km谱段 402~885 nm 光谱分辨率 10~40 nm 信噪比 750~ 1200 辐射定标精度 4 %
Table 2. Technical parameters of the GEO-CAPE camera
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项目 指标 最低要求 设计目标 时间分辨率 1 h 0.5 h 空间分辨率 375 m×375 m 250 m×250 m 关注区域 北纬 60 °~南纬 60 °， 西经 155 °~西经 35° 北纬 60 °~南纬 60 °， 西经 155 °~西经 35° 谱段 345~ 1050 nm2个短波红外波段： 1245、 1640 nm340~ 1100 nm3个短波红外波段： 1245、 1640、 2135 nm光谱分辨率 紫外-可见光-近红外：≤5 nm 400~450 nm：≤0.4 nm (二氧化氮) 短波红外：≤20~40 nm 紫外-可见光-近红外：≤0.75 nm 短波红外：≤20~50 nm SNR 350~800 nm (10 nm 半高宽)： 1000 : 1近红外(40 nm 半高宽)：600 : 1 1245 、 1640 nm (20 ~40 nm 半高宽)：250 : 1 、180 : 1二氧化氮：≥500 : 1 350~800 nm：1500 : 1 2135 nm (50 nm 半高宽)：100 : 1近红外、短波红外和二氧化氮与阈值相同
Table 3. Spectral band setting reference table
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成像通道 序号 谱段范围/µm 带宽/nm 应用对象 可见光近红外 B1 0.402~0.422 20 溶解有机物、颗粒有机物、光合有效辐射（PAR）、浑浊水体大气校正 B2 0.433~0.453 20 叶绿素、颗粒无机碳、颗粒有机碳、溶解有机物、PAR B3 0.480~0.500 20 叶绿素、漫衰减系数、颗粒有机碳、溶解有机物、总悬浮物、PAR B4 0.510~0.530 20 叶绿素、总悬浮物、PAR B5 0.555~0.575 20 叶绿素、颗粒无机碳、颗粒有机碳、中低浓度悬浮物、PAR B6 0.610~0.630 20 中等浓度悬浮物、藻青蛋白、PAR B7 0.655~0.675 20 叶绿素、中等浓度悬浮物、植被、PAR B8 0.678~0.693 15 荧光线高度、PAR、初级生产力、大型漂浮藻类、赤潮 B9 0.703~0.718 15 荧光基线、高浓度悬浮泥沙 B10 0.740~0.760 20 清洁水体大气校正、高浓度悬浮泥沙 B11 0.845~0.885 40 清洁水体大气校正、高浓度悬浮泥沙 B12 0.400~0.900 500 海岛、海陆目标 B13 0.400~0.460 60 水深、底质、水色、海冰、植被、污染 B14 0.460~0.520 60 水深、底质、污染、滩涂监测 B15 0.520~0.580 60 水深、底质、悬浮泥沙、植被分类 B16 0.660~0.730 70 植被健康指数、悬浮泥沙 短中波红外 B17 1.230~1.250 20 浊水体大气校正、陆地/云/气溶胶 B18 1.620~1.660 40 浊水体大气校正、陆地/云/气溶胶 B19 2.110~2.160 50 浊水体大气校正、陆地/云/气溶胶 B20 3.550~3.930 380 高反射率高温目标、海雾、海温、云 长波红外 B21 8.010~8.390 380 水汽、云温度 B22 8.420~8.830 410 水汽量、地表温度 B23 10.300~11.300 1000 海表面温度、海冰、白天/夜间云层 B24 11.500~12.500 1000 海表面温度、海冰、白天/夜间云层
Table 4. Compliance of indicators
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项目 设计要求指标 指标实现情况 符合度 海洋水色与环境探测谱段 ≥20个 参考谱段0.402~12.5 µm共24个 符合 星下点像元分辨率 可见光通道25～200 m 短中波通道200 m 长波通道500 m 可见光近红外24.9 m且25～200 m可选 短中波红外198.6 m 长波红外497.1 m 符合 观测幅宽 ≥500 km×500 km 501.9 km×501.9 km 符合 水色SNR ≥ 1000 ≥ 1040 符合 NETD ≤0.1 K（在300 K温度时） 0.098 K（在300 K温度时） 符合 偏振灵敏度 ≤2% 1.46% 符合 绝对辐射定标精度 可见近红外：≤3% 红外：≤0.7 K 可见近红外：2.90% 红外：0.67 K 符合
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Zhicheng SHI, Shoucai ZHANG, Dongnan CHI, Jing DING, Xianqiang HE, Pengmei XU. Design Technology on the Optical Remote Sensing System for High-Orbit Satellite Observation in the Ocean and Coastal Zone[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2025, 46(2): 86
Paper Information
Category: Remote Sensing System Design Technology
Received: Nov. 8, 2024
Accepted: --
Published Online: May. 23, 2025
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