《表1 我国主要的自然资源相关卫星及遥感载荷》

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《我国自然资源监测技术装备发展综述》

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星基装备作业离不开航天器和地面系统的支持。目前，我国星基监测装备主要依托人造卫星开展业务[11-12]。我国现发射的全部航天器中对地观测卫星占一半左右[13]，其中专门或可以服务于自然资源监测工作的卫星主要包括地球资源卫星、海洋卫星、环境减灾卫星等，相应遥感载荷及能力见表1。从成像机理上可将各类星基装备划分为被动遥感装备和主动遥感装备2类。被动遥感装备包括光学设备如框幅相机、多光谱相机等，光电设备包括CCD相机、CMOS相机、成像光谱仪（光栅成像光谱仪、干涉成像光谱仪）和微波辐射计等。光学设备在功能上正从单用途、单光谱、单种类向多用途、多光谱及超光谱、多种类方向过渡，性能上逐步向大口径、长焦距、高分辨率、智能化等方向发展，并在主动光学波前探测技术、反射镜结构的轻量化设计、全光谱段航天光学成像遥感器和对天对地一体化结构等研究上取得了一定的进展[7]。光电探测器主要有CCD相机和CMOS相机2类，目前CCD相机的研究和应用仍然最为广泛[14-17]，受微光遥感成像技术（微光像增强CCD）的发展影响，CCD类相机的宽光谱响应、低噪声、高灵敏度、大动态范围和智能电子控制性能都得到了进一步提高[18]。CMOS相机得益于数字域时间延迟积分技术发展，以及CMOS在噪声、填充因子、成像幅宽等性能上的优化，装备占有率逐步提高。孙武等[19]通过对航天遥感相机的光电探测器的研究认为CMOS大有取代CCD的趋势。成像光谱仪目前主要应用于高光谱遥感，我国是世界上第二个将高光谱载荷送上太空的国家，近年来我国已经研制和发射多台成像光谱仪，HJ-1A所搭载的就是利用三角共光路横向剪切干涉的空间调制成像光谱仪，相关技术指标达到了国际先进水平[3，20-21]。目前，我国正在研制的大孔径静态干涉成像、双通道曲面棱镜高光谱成像等技术[22-23]，能够进一步提升成像光谱仪的光通量、信噪比和稳定性。微波辐射计是目前最重要的微波无源遥感有效载荷[2]，具备云雨穿透性、全天候监测能力，在我国最早也最广泛应用于气象领域，近年来在海洋和陆地资源领域也呈现出了蓬勃发展的态势。目前，我国在微波辐射计研究上已突破了圆锥扫描微波辐射计天线口面定标技术、静止轨道波束扫描、毫米波亚毫米波准光学馈电网络、接收、定标等关键技术，完成了全球首次静止轨道微波遥感技术验证和首次425 GHz频段探测。我国微波辐射计设备的灵敏度、探测精度指标已经与国际先进水平相当[2]。