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第1章 概述1

1.1风云三号卫星发展背景1

1.1.1美国极轨气象卫星的发展历程1

1.1.2中国极轨气象卫星的发展历程3

1.2遥感仪器及应用系统主要特点6

1.2.1星载遥感仪器6

1.2.2数据处理系统7

1.2.3数据共享能力7

1.3风云三号卫星的主要应用领域8

1.3.1气象卫星应用背景8

1.3.2数值天气预报应用9

1.3.3天气和气候应用9

1.3.4环境和自然灾害监测9

1.4未来发展趋势和应用前景10

参考文献10

第2章 风云三号卫星及地面应用系统12

2.1卫星概况12

2.1.1主要任务14

2.1.2主要技术指标14

2.1.3平台15

2.1.4遥感仪器17

2.1.5主要技术特点20

2.2地面应用系统概况21

2.2.1系统组成21

2.2.2星地信息流程27

2.2.3系统结构27

2.2.4信息处理流程29

2.3直接广播与接收31

2.3.1 HRPT传输信道主要技术指标31

2.3.2 MPT传输信道主要技术指标31

2.3.3两行轨道报31

2.3.4直接接收站32

2.4数据和产品获取35

2.4.1产品处理时效36

2.4.2产品分发和服务渠道36

2.4.3卫星数据广播服务37

2.4.4网站数据服务38

参考文献40

第3章 风云三号卫星星载遥感仪器41

3.1可见光红外扫描辐射计（VIRR）41

3.1.1应用目标41

3.1.2探测原理41

3.1.3工作方式42

3.1.4 性能指标43

3.2红外分光计（IRAS）45

3.2.1应用目标45

3.2.2探测原理45

3.2.3工作方式46

3.2.4性能指标47

3.3微波温度计（MAWTS）50

3.3.1应用目标50

3.3.2探测原理50

3.3.3工作方式51

3.3.4性能指标51

3.4微波湿度计（MWHS）52

3.4.1应用目标52

3.4.2探测原理53

3.4.3工作方式54

3.4.4性能指标54

3.5中分辨率光谱成像仪（MERSI）55

3.5.1应用目标55

3.5.2探测原理55

3.5.3工作方式56

3.5.4性能指标56

3.6紫外臭氧垂直探测仪（SBUS）58

3.6.1应用目标58

3.6.2探测原理58

3.6.3工作方式58

3.6.4性能指标59

3.7紫外臭氧总量探测仪（TOU）61

3.7.1应用目标61

3.7.2探测原理61

3.7.3工作方式61

3.7.4性能指标62

3.8微波成像仪（MWRI）64

3.8.1应用目标64

3.8.2探测原理64

3.8.3工作方式64

3.8.4.性能指标65

3.9地球辐射探测仪（ERM）66ERM）66

3.9.1应用目标66

3.9.2探测原理67

3.9.3工作方式68

3.9.4 性能指标68

3.10太阳辐射监测仪（SIM）70

3.10.1应用目标70

3.10.2探测原理70

3.10.3工作方式70

3.10.4性能指标71

3 11空间环境监测器（SEM）72

3.11.1应用目标72

3.11.2探测原理73

3.11.3工作方式73

3.11.4性能指标73

参考文献74

第4章 风云三号卫星遥感数据地理定位76

4.1引言76

4.2轨道计算77

4.2.1 GPS卫星轨道计算77

4.2.2高精度卫星轨道模型78

4.2.3综合模式卫星轨道计算79

4.2.4卫星轨道数据精度／误差79

4.3姿态计算80

4.3.1星敏感器80

4.3.2星敏感器姿态测量数据及其使用方法80

4.4地理定位81

4.4.1 45°旋转扫描镜多元跨轨并扫82

4.4.2 45°旋转扫描镜（或天线）单元跨轨扫描86

4.4.3圆锥跨轨扫描92

4.4.4星下点观测94

4.5地形校正94

4.6辅助参数计算95

4.7误差分析96

4.7.1不确定性因素分析96

4.7.2星体空间位置误差对定位精度影响96

4.7.3星体姿态/遥感仪器指向误差对定位精度影响97

参考文献97

第5章 风云三号卫星遥感数据辐射定标99

5.1引言99

5.2可见光红外扫描辐射计（VIRR）100

5.2.1辐射定标算法100

5.2.2定标结果分析102

5.2.3一级产品格式主要内容说明104

5.3红外分光计（IRAS）106

5.3.1辐射定标算法106

5.3.2定标结果分析109

5.3.3一级产品格式主要内容说明112

5.4微波温度计（MWTS）114

5.4.1辐射定标算法114

5.4.2定标结果分析116

5.4.3一级产品格式主要内容说明117

5.5微波湿度计（MWHS）118

5.5.1辐射定标算法118

5.5.2定标结果分析121

5.5.3一级产品格式主要内容说明121

5.6中分辨率光谱成像仪（MERSI）123

5.6.1辐射定标算法123

5.6.2定标结果分析125

5.6.3一级产品格式主要内容说明127

5.7紫外臭氧垂直探测仪（SBUS）130

5.7.1辐射定标算法130

5.7.2定标结果分析133

5.7.3一级产品格式主要内容说明133

5.8紫外臭氧总量探测仪（TOU）135

5.8.1辐射定标算法135

5.8.2定标结果分析137

5.8.3一级产品格式主要内容说明141

5.9微波成像仪（MWR I）143

5.9.1辐射定标算法143

5.9.2定标结果分析146

5.9.3一级产品格式主要内容说明147

5.10地球辐射探测仪（ERM）149

5.10.1辐射定标方法149

5.10.2定标结果分析150

5.10.3一级产品格式主要内容说明152

5.11太阳辐射监测仪（SIM）154

5.11.1辐射定标算法154

5.11.2定标结果分析156

5.11.3一级产品格式主要内容说明157

5.12空间环境监测器（SEM）158

5.12.1定标算法158

5.12.2定标结果分析161

参考文献164

第6章 风云三号卫星业务产品及应用166

6.1可见光红外扫描辐射计（VIRR）产品及应用166

6.1.1 VIRR云检测166

6.1.2 VIRR-MERSI积雪170

6.1.3 VIRR云光学厚度和云顶温度云高176

6.1.4 VIRR全球云量和云分类181

6.1.5 VIRR射出长波辐射184

6.1.6 VIRR海上气溶胶188

6.1.7 VIRR晴空大气可降水192

6.1.8 VIRR大雾监测196

6.1.9 VIRR火点判识198

6.1.10 VIRR海冰监测203

6.1.11 VIRR沙尘监测206

6.1.12 VIRR陆表反射比211

6.1.13 VIRR陆表温度214

6.1.14 VIRR植被指数218

6.1.15 VIRR海表温度222

6.2中分辨率光谱成像仪（MERSI）产品及应用226

6.2.1 MERSI云检测226

6.2.2 MERSI海上气溶胶230

6.2.3 MERSI海洋水色234

6.2.4 MERSI陆上大气可降水240

6.2.5 MERSI陆上气溶胶244

6.2.6 MERSI250米分辨率陆表反射比250

6.2.7 MERSI250米分辨率植被指数253

6.2.8 MERSI土地覆盖257

6.3微波成像仪（MWRI）产品及应用263

6.3.1 MWRI通道空间分辨率匹配数据集263

6.3.2 MWRI极区海冰覆盖度269

6.3.3 MWRI降水和云水272

6.3.4 MWRI海上大气可降水276

6.3.5 MWRI干旱和洪涝指数279

6.3.6 MWRI陆表温度283

6.4大气垂直探测系统（VASS）产品及应用286

6.4.1 VASS 1 C数据286

6.4.2 VASS匹配数据290

6.4.3 VASS和VIRR云检测匹配数据294

6.4.4 MWHS降水检测297

6.4.5 IRAS等效晴空辐射亮温300

6.4.6综合大气温湿度廓线302

6.4.7 IRAS射出长波辐射307

6.4.8 MWHS冰水厚度指数311

6.4.9 VASS数据质量及NWP应用潜力317

6.5臭氧探测（TOU/SBUS）产品及应用321

6.5.1 TOU臭氧总量321

6.5.2 SBUS臭氧垂直廓线325

6.6辐射收支探测（ERM/SIM）产品及应用328

6.6.1 ERM/SIM扫描视场大气顶辐射和云328

6.7空间环境监测器（SEM）产品及应用334

6.7.1 SEM高能粒子334

6.7.2 SEM表面电位336

6.7.3 SEM辐射剂量337

6.7.4 SEM单粒子338

6.7.5产品信息说明339

参考文献339

第7章 风云三号卫星遥感产品结构347

7.1遥感产品分级347

7.1.1遥感产品种类347

7.1.2遥感产品分级348

7.2遥感产品文件命名规则348

7.2.1命名规则348

7.2.2完整格式文件名构成349

7.2.3基本格式文件名构成349

7.2.4短格式文件名构成349

7.2.5文件名信息字段含义和长度定义349

7.2.6气象卫星数据文件名信息字段内容350

7.3 1级产品格式359

7.4 2、 3级产品格式363

参考文献364

缩略语列表365