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1、实习一实习一 卫星资料接收系统使用卫星资料接收系统使用1 1实习目的实习目的1)了解了解 DVB-S 卫星数据广播系统的基本原理、系统结构；各种不同类型气象卫星数据广播系统的基本原理、系统结构；各种不同类型气象 卫星数据资料在全国范围内收集、分发、接收过程；卫星数据资料在全国范围内收集、分发、接收过程；2)了解卫星实验室了解卫星实验室 DVB-S 系统气象卫星数据接收过程、应用软件、处理产品；系统气象卫星数据接收过程、应用软件、处理产品；3)了解卫星实验室了解卫星实验室 DVB-S 系统系统 MODIS 数据接收过程及处理软件；数据接收过程及处理软件；4)了解直接接收系统与了解直接接收系统与
2、DVB-S 系统之间的异同。系统之间的异同。2. 2. 实习方案实习方案 1）听老师介绍本实验室概况、与）听老师介绍本实验室概况、与“卫星气象学卫星气象学”有关的仪器设备与系统。有关的仪器设备与系统。2）听老师介绍）听老师介绍 DVB-S 卫星数据接收系统及其软件系统（图卫星数据接收系统及其软件系统（图 1-1、1-2） 、FY-2 直接接收直接接收系统（图系统（图 1-3） 。图 1-1 卫星数据广播系统图 1-2 小站接收系统硬件结构3）分组在指定平台上练习基本操作。如）分组在指定平台上练习基本操作。如（1）本实验室中与）本实验室中与“卫星气象学卫星气象学”有关的仪器设备与系统有关的仪器设
3、备与系统（2）每套系统的主要用途、用户界面和各级菜单所对应的功能）每套系统的主要用途、用户界面和各级菜单所对应的功能（3）FY-2 静止卫星云图的导入静止卫星云图的导入（4）不同通道之间的切换）不同通道之间的切换（5）不同投影方式的选择）不同投影方式的选择（6）图象处理：叠加底图）图象处理：叠加底图（7）产品处理：通道叠加，云团面积，积雪监测）产品处理：通道叠加，云团面积，积雪监测（8）地理信息：地图，城市）地理信息：地图，城市（9）云图以动画形式显示：制作一个指定时长的云图动画）云图以动画形式显示：制作一个指定时长的云图动画图 1-3 FY-2 静止气象卫星资料处理系统再如在再如在 EosS
4、hop 遥感卫星资料处理平台上进行遥感卫星资料处理平台上进行 MODIS 资料处理软件如下操作：资料处理软件如下操作：（1）在）在 EosShop 平台上导入平台上导入 MODIS 资料资料（2）三种分辨率数据的选择）三种分辨率数据的选择（3）通道选择、通道数据合成操作：制作一张真彩色云图）通道选择、通道数据合成操作：制作一张真彩色云图（4）地图叠加、网格叠加）地图叠加、网格叠加（5）MODIS 图像云与积雪的识别图像云与积雪的识别4）在熟悉系统功能的基础上，接收、处理、保存卫星资料，为后续实习积累卫星观测）在熟悉系统功能的基础上，接收、处理、保存卫星资料，为后续实习积累卫星观测资料。如：含有
5、典型地形、云系、天气系统等特征的云图。资料。如：含有典型地形、云系、天气系统等特征的云图。3.3. 实习结果实习结果1） 与卫星气象学有关的系统与仪器设备：与卫星气象学有关的系统与仪器设备：数数据据接接收收与与测测控控站站主要由接收系统、测控系统和通信设备组成。极轨道卫星系统有多个数据接收和测控主要由接收系统、测控系统和通信设备组成。极轨道卫星系统有多个数据接收和测控 站，而静止卫星系统一般只有一个站。它的主要功用是接收气象卫星遥感器感测的站，而静止卫星系统一般只有一个站。它的主要功用是接收气象卫星遥感器感测的信信息息、 经由卫星转发的数据收集平台的数据、空间环境监测器的信息以及卫星本身的遥测
6、数据，经由卫星转发的数据收集平台的数据、空间环境监测器的信息以及卫星本身的遥测数据， 经通信设备将这些信息送往数据处理中心。它还将卫星控制中心送来的遥控指令发送给气经通信设备将这些信息送往数据处理中心。它还将卫星控制中心送来的遥控指令发送给气 象卫星。此外，静止气象卫星的数据接收与测控站还要把数据处理中心发来的高低分辨率象卫星。此外，静止气象卫星的数据接收与测控站还要把数据处理中心发来的高低分辨率 的云图、天气传真图、对数据收集平台的询问信号转发给气象卫星，根据卫星控制中心的的云图、天气传真图、对数据收集平台的询问信号转发给气象卫星，根据卫星控制中心的 指令对卫星进行跟踪测量并将测得的数据送到
7、数据处理中心。指令对卫星进行跟踪测量并将测得的数据送到数据处理中心。 数数据据处处理理中中心心由计算机、外围设备和相应软件组成。它对数据接收与测控站送来的信息进行记录、由计算机、外围设备和相应软件组成。它对数据接收与测控站送来的信息进行记录、 处理，提取各种有用信息，制出各种天气图，把各种观测数据变换成定量的气象处理，提取各种有用信息，制出各种天气图，把各种观测数据变换成定量的气象数数据据，分，分 发给天气预报部门和其他用户。这个中心还对整个气象卫星系统进行监视和指挥调度。数发给天气预报部门和其他用户。这个中心还对整个气象卫星系统进行监视和指挥调度。数 据处理中心配备高速大容量据处理中心配备高
8、速大容量计计算算机机，现代常采用人机对话系统处理气象卫星数据。这是一，现代常采用人机对话系统处理气象卫星数据。这是一 种由数据库管理、应用处理机、显示设备和磁盘等组成的系统，使用灵活，适应范围广，种由数据库管理、应用处理机、显示设备和磁盘等组成的系统，使用灵活，适应范围广， 能根据用户实际要求提取和判释更多的有用信息。能根据用户实际要求提取和判释更多的有用信息。 数数据据利利用用站站接收气象卫星实时发送的各种云图，供有关地区使用。常用的接收气象卫星实时发送的各种云图，供有关地区使用。常用的数数据据利用站有：自动图利用站有：自动图 像传送云图站，用以接收极轨卫星发送的实时低分辨率模拟云图；高分辨
9、率图像传送云图像传送云图站，用以接收极轨卫星发送的实时低分辨率模拟云图；高分辨率图像传送云图 站，用以接收极轨气象卫星发送的高分辨率数字化云图；小型数据站，用以接收静止气象站，用以接收极轨气象卫星发送的高分辨率数字化云图；小型数据站，用以接收静止气象 卫星发送的低分辨率模拟云图；中型卫星发送的低分辨率模拟云图；中型数数据据站站，用以接收静止气象卫星发送的高分辨率数字，用以接收静止气象卫星发送的高分辨率数字 化云图或模拟传真云图。化云图或模拟传真云图。观观测测从人造地球卫星上用遥感器探测地球大气的气象要素和天气现象的技术。它是航天技从人造地球卫星上用遥感器探测地球大气的气象要素和天气现象的技术。
10、它是航天技术与遥感技术相结合应用于气象探测的结果。利用人造卫星探测的气象资料可供研究大气术与遥感技术相结合应用于气象探测的结果。利用人造卫星探测的气象资料可供研究大气运动和为天气预报服务，已形成气象学的一个新分支运动和为天气预报服务，已形成气象学的一个新分支卫星气象学。卫星气象观测系统由卫星气象学。卫星气象观测系统由空间部分空间部分气象卫星和地面气象卫星和地面系系统统组成。地面系统主要由数据接收与测控站、数据处理中组成。地面系统主要由数据接收与测控站、数据处理中心、数据收集系统、数据利用站组成（见气象卫星地面系统）心、数据收集系统、数据利用站组成（见气象卫星地面系统） 。卫星气象观测具有地面气
11、象。卫星气象观测具有地面气象观测无法相比的一些特点。观测无法相比的一些特点。观测范围广：一颗极轨道气象卫星每观测范围广：一颗极轨道气象卫星每12小时左右就能对全球小时左右就能对全球大气观测一遍，一条轨道在地面的扫描条带宽达大气观测一遍，一条轨道在地面的扫描条带宽达2800公里左右。一颗静止气象卫星能获得公里左右。一颗静止气象卫星能获得地球上近一亿平方公里的气象资料，能观测到地球上近一亿平方公里的气象资料，能观测到台台风风系统的全貌和全过程。系统的全貌和全过程。观观测测次数多、次数多、时效快：静止气象卫星一般每时效快：静止气象卫星一般每20分钟左右即可获得一次观测资料，还可用更短的时间间隔分钟左
12、右即可获得一次观测资料，还可用更短的时间间隔（515分钟）取得较小范围的观测资料，对于监视灾害性天气系统特别有利。极轨道气象分钟）取得较小范围的观测资料，对于监视灾害性天气系统特别有利。极轨道气象卫星在经过地面台站上空卫星在经过地面台站上空10多分钟内，可获得多分钟内，可获得1000多万平方公里的多万平方公里的资资料料。不受自然条件不受自然条件和国界的限制：卫星气象观测能覆盖海洋、沙漠、高原等人烟稀少地区，填补这一些地区和国界的限制：卫星气象观测能覆盖海洋、沙漠、高原等人烟稀少地区，填补这一些地区的气象观测资料的空白。卫星气象观测按卫星所载遥感器接收的的气象观测资料的空白。卫星气象观测按卫星所
13、载遥感器接收的电电磁磁波波信号的来源可分为信号的来源可分为被动式和主动式两类。前者接收的是大气本身辐射或对太阳辐射的反射的电磁波，后者接被动式和主动式两类。前者接收的是大气本身辐射或对太阳辐射的反射的电磁波，后者接收的是收的是遥遥感感器器本身向地球大气发射经过地球大气反射回来的电磁波。卫星气象观测按电磁本身向地球大气发射经过地球大气反射回来的电磁波。卫星气象观测按电磁波谱段分为微波、红外、波谱段分为微波、红外、可可见见光光和紫外气象遥感。和紫外气象遥感。大大气气辐辐射射、吸收和窗区大多分布在微波、吸收和窗区大多分布在微波和红外波段，这是现代气象遥感利用最多的波段。卫星气象观测按卫星的轨道分为极
14、轨道和红外波段，这是现代气象遥感利用最多的波段。卫星气象观测按卫星的轨道分为极轨道观测和地球静止轨道观测。观测和地球静止轨道观测。 气象卫星已成为世界天气监视网的主要组成部分，卫星气象观气象卫星已成为世界天气监视网的主要组成部分，卫星气象观测正向一星多用的方向发展，除测正向一星多用的方向发展，除气气象象外，兼有海洋和环境监测的功能。某些专用气象卫星，外，兼有海洋和环境监测的功能。某些专用气象卫星，如地球辐射收支卫星和强风暴观测卫星等正在研制之中。在如地球辐射收支卫星和强风暴观测卫星等正在研制之中。在卫卫星星上对观测数据进行预处理、上对观测数据进行预处理、增加微波遥感的比重、使用大天线、多信道微
15、波辐射计和微波雷达与激光雷达等，也是卫增加微波遥感的比重、使用大天线、多信道微波辐射计和微波雷达与激光雷达等，也是卫星气象观测的主要发展趋势。星气象观测的主要发展趋势。2） DVB-S 系统概述系统概述：数字卫星广播系统。卫星资料是先由中国气象局卫星数据广播综合数字卫星广播系统。卫星资料是先由中国气象局卫星数据广播综合接受平台接受再传入国家卫星气象中心，再有国家卫星气象中心发射到通讯卫星上，各站接受平台接受再传入国家卫星气象中心，再有国家卫星气象中心发射到通讯卫星上，各站再由天线接收，通过再由天线接收，通过 DVB-S 接受路由器，再通过接受路由器，再通过 DVB-S 小站业务网络分到各数据接
16、受服小站业务网络分到各数据接受服务器，包括前端机（接受端）和后端机（应用终端）务器，包括前端机（接受端）和后端机（应用终端） 。FY-2直接接收系统：风云二号气象卫星直接接收系统：风云二号气象卫星(FY-2)是我国自行研制的第一代是我国自行研制的第一代地球静止轨道地球静止轨道气象卫星气象卫星，与极地轨道气象卫星相辅相成，构成我国气象卫星应用体系。风云二号卫星由，与极地轨道气象卫星相辅相成，构成我国气象卫星应用体系。风云二号卫星由两颗试验卫星（两颗试验卫星（FY-2A 卫星卫星、FY-2B 卫星卫星）和三颗业务卫星（）和三颗业务卫星（FY-2C 卫星卫星、FY-2D 卫星卫星、FY-2E 卫星卫星）组成，作用是获取白天可见光云图、昼夜红外云图和水气分布图，进行天气）组成，作用是获取白天可见光云图、昼夜红外云图和水气分布图，进行天气图传真广播，收集气象、水文和海洋等数据收集平台的气象监测数据，供国内外气象资料图传真广播，收集气象、水文和海洋等数据收集平台的气象监测数据，供
