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01

Landsat Next:一项革命性的新使命

Landsat Next 预计将于 2030 年底/2031 年初发射,这是一项创新的 Landsat 任务,代表了测量能力的巨大飞跃,具有更高的时间、空间和光谱分辨率。该任务将 满足全球 Landsat 数据用户的需求 并支持不断发展和新兴的应用程序,同时保持 Landsat 数据的连续性和地球陆地表面最长太空记录的质量。


要闻速览

§ 时间重访:6天(每个天文台18天)

§ 空间分辨率:10-20米(VSWIR),60米(大气VSWIR/TIR)

§ 光谱带:26 个(21 个 VSWIR、5 个 TIR)

§ 轨道:太阳同步轨道,653 公里(406 英里)

§ 轨道倾角:~98 度

§ 天文台轨道分离:120度

§ 穿越赤道时间:上午10:10±5分钟

§ 全球参考网格系统:WRS-3

§ 场景大小:164 公里(102 英里)x 168 公里(104 英里)

§ 视场:距天底±7.2度

§ 预计发射日期:2030 年末/2031 年初

§ 任务设计寿命:5年

02

改进时间分辨率

Landsat Next 是由三个相同的观测站组成的星座,它们将通过同一运载火箭送入轨道。三个观测站将以 120 度相隔,轨道高度为 653 公里(406 英里)。

Landsat Next 三重卫星将提供改进的 6 天集体时间重访,与 Landsat 8 或 Landsat 9 的 16 天重复间隔相比有显著提升。时间频率将增加获取无云场景的概率,并增强对动态和变化景观的监测和管理。

功能包括:

§ 用于植被分类和作物生长、健康和产量建模的物候特征

§ 检测因采伐和偶发性昆虫及病原体引起的周期性干扰

§ 评估近乎连续的用水量和蒸散量

§ 提供火灾和有害藻华发生的早期预警

§ 监测热浪季节的公共卫生

§ 追踪陆地和海上冰雪的动态


03

增强空间分辨率


每个卫星观测站将由一个带有 Landsat Next Instrument Suite (LandIS) 的航天器组成,该航天器将收集 21 个 VSWIR 和 5 个热红外波段。所有波段的空间分辨率都将高于之前的 Landsat 任务,可见光、近红外和短波红外波段的地面采样距离为 10 到 20 米,大气 VSWIR 和热红外波段的地面采样距离为 60 米。

04

超光谱观测

Landsat Next 将收集 26 个波段,比目前运行的 Landsat 8 和 Landsat 9 任务多 15 个。每个天文台的 LandIS 将获取 11 个 Landsat“传统”波段的精炼版本以保持数据连续性,获取 5 个与欧洲航天局哥白尼哨兵 2 号任务具有相似空间和光谱特征的新波段,以实现更好的数据协同和融合,并获取 10 个新光谱波段以支持数据用户需求和新兴应用。Landsat Next 还将拥有一个水蒸气波段,无需其他卫星的辅助数据即可提供大气校正。LandIS将几乎同时获取所有波段。这将最大限度地减少波段之间的照明变化,有利于云屏检测和从多光谱表面反射和热辐射数据(例如蒸散量)衍生的产品。


Landsat 8/9 和 Landsat Next 之间的光谱比较。光谱带是指 Landsat 仪器测量的光波长。当仪器测量一系列波长时,它会提供有关地面不同特征的详细信息。Landsat Next 将获得 26 个波段,比之前的两个卫星观测站多 15 个波段

05

数据质量和完整性

高度校准的 Landsat 数据的历史记录一直是全球陆地成像的黄金标准。Landsat Next 将保留与 Landsat 计划相关的严格的辐射和几何精度要求,以确保长期数据一致性并促进关键时间序列分析。辐射精度将与 Landsat 8 和 Landsat 9 的信噪比和噪声等效差温相当。以前的 Landsat 任务的几何精度将与 Landsat Next 更精细的地面采样距离相匹配。将采用严格的辐射和几何校准和验证方法来提供波段间和图像间配准。大气顶部和地表反射率数据产品将与以前的 Landsat 任务的产品相当。


Landsat Next 将以 Landsat 观测、管理和适应地球表面变化的传统为基础,并提供扩展功能以支持不断发展和新兴的用户应用程序。新的 26 波段超光谱 Landsat Next 星座增强的时间(6 天重访)和空间分辨率将增强现有的 Landsat 应用程序并解锁支持以下功能的新应用程序:

§ 水质和水生健康评估(例如有害藻)

§ 作物生产和土壤保护(例如作物残留物和非光合植被)

§ 森林管理和监测(例如光合生物指标)

§ 气候和雪动力学研究(例如雪粒大小和反照率)

§ 基于热发射率的矿物测绘

Landsat Next 将延续 Landsat 项目长达数十年的空间多光谱影像数据记录,该数据记录可提供对地球陆地表面的全球性、综合性和重复性覆盖,并且可以随着时间的推移检测、区分、描述和监测自然和人为变化。

Landsat Next 改进的时间频率将增加获取无云场景的概率,并增强对动态变化景观的监测和管理。这两个例子展示了快速变化的景观。棉铃象鼻虫正在摧毁德克萨斯州的棉花作物(左图),但 Landsat 的观测结果使农民能够尽早开始控制工作,并在虫害变得严重和蔓延之前阻止它们。2019 年,强烈的风暴导致中密西西比河沿岸发生严重洪灾(右图),雨水、融雪和土壤水分加剧了洪灾。


06

为何选择 Landsat Next?


Landsat Next 将帮助我们在地球上可持续地生活。Landsat Next 将推动我们进入下一个半世纪的科学发现和明智决策。由于人口增长和对食物、水、住房和能源等资源的压力增加,长期地球观测变得更有价值。跟踪全球环境变化和自然资源对于维持未来人类的需求至关重要。Landsat Next 将提供连续性,提高理解并支持决策。Landsat Next 将继续提供地球变化的公正、免费和连续记录。Landsat 数据记录的长期性使我们能够长期表征环境变化。将 Landsat Next 数据与类似的天文台(例如 Sentinel-2)协调,通过云存储和计算改善数据访问,并开发新算法,将提供更快速的分析和决策能力。

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