与水资源有关的卫星数据简介

在这里主要总结介绍一些便于获取，用途广泛，公开免费（ke yi bai piao）的数据，详细介绍或者下载链接在最后参考资料引用里面。

1 水体面积监测

光学卫星和雷达卫星均可以观测水体面积。

1.1 光学

1. MODIS数据

最高分辨率可达250米，由两颗卫星组成的星座，Terra和Aqua，分别为上午星和下午星。双星配合每1-2天即可重复观测整个地球表面。

MODIS详细波段介绍如下：

一般用途	波段	光谱分辨率1	辐射分辨率2	信噪比3	空间分辨率
Land/Cloud/Aerosols	1	620 - 670	21.8	128	250
Boundaries	2	841 - 876	24.7	201	250
Land/Cloud/Aerosols	3	459 - 479	35.3	243	500
Properties	4	545 - 565	29	228	500
	5	1230 - 1250	5.4	74	500
	6	1628 - 1652	7.3	275	500
	7	2105 - 2155	1	110	500
Ocean Color/	8	405 - 420	44.9	880	1000
Phytoplankton/	9	438 - 448	41.9	838	1000
Biogeochemistry	10	483 - 493	32.1	802	1000
	11	526 - 536	27.9	754	1000
	12	546 - 556	21	750	1000
	13	662 - 672	9.5	910	1000
	14	673 - 683	8.7	1087	1000
	15	743 - 753	10.2	586	1000
	16	862 - 877	6.2	516	1000
Atmospheric	17	890 - 920	10	167	1000
Water Vapor	18	931 - 941	3.6	57	1000
	19	915 - 965	15	250	1000
一般用途	波段	光谱分辨率1	辐射分辨率2	噪声等效温差4	空间分辨率
Surface/Cloud	20	3.660 - 3.840	0.45(300K)	0.05	1000
Temperature	21	3.929 - 3.989	2.38(335K)	0.2	1000
	22	3.929 - 3.989	0.67(300K)	0.07	1000
	23	4.020 - 4.080	0.79(300K)	0.07	1000
Atmospheric	24	4.433 - 4.498	0.17(250K)	0.25	1000
Temperature	25	4.482 - 4.549	0.59(275K)	0.25	1000
Cirrus Clouds	26	1.360 - 1.390	6	150(SNR)	1000
Water Vapor	27	6.535 - 6.895	1.16(240K)	0.25	1000
	28	7.175 - 7.475	2.18(250K)	0.25	1000
Cloud Properties	29	8.400 - 8.700	9.58(300K)	0.05	1000
Ozone	30	9.580 - 9.880	3.69(250K)	0.25	1000
Surface/Cloud	31	10.780 - 11.280	9.55(300K)	0.05	1000
Temperature	32	11.770 - 12.270	8.94(300K)	0.05	1000
Cloud Top	33	13.185 - 13.485	4.52(260K)	0.25	1000
Altitude	34	13.485 - 13.785	3.76(250K)	0.25	1000
	35	13.785 - 14.085	3.11(240K)	0.25	1000
	36	14.085 - 14.385	2.08(220K)	0.35	1000

1. Bands 1 to 19 are in nm; Bands 20 to 36 are in µm
2. Spectral Radiance values are (W/m2 -µm-sr)
3. SNR = Signal-to-noise ratio
4. NE(Δ)T = Noise-equivalent temperature difference

Note: Performance goal is 30-40% better than required

MCD12Q1数据为IGBP土地覆被分类，17为Waterbodies，下载链接：https://e4ftl01.cr.usgs.gov/MOTA/MCD12Q1.006/

1. Landsat数据

不多说，懂遥感的都知道

1. Sentinel-2数据

哨兵2，非常好的一个星座，欧空局发射，最高10米分辨率，多达12个波段，信息丰富。

更多详细关于MODIS、Sentinel-2的介绍请看参考资料。

1.2 雷达

1. Sentinel-1

哨兵系列，同样也是A/B两颗星组成的雷达卫星星座。重访周期12天，数据免费下载。由于雷达卫星可以穿透云层，对于阴雨天气光学卫星无法使用的情况是一个非常重要的补充。

2 水储量变化监测

使用重力卫星，可以进行水储量的变化监测。GRACE反演流域水储量，在垂直方向上包括地下水、土壤水、地表水（河流、湖泊、河道、水库等）、雪水当量和生物含水量。

GRACE科学数据产品分为：Level-0, Level-1A, Level-1B, Level-2,Level3五类。GRACE结果空间分辨率与数据球谐系数阶次有关；采用的阶次越高，空间分辨率越高

GRACE Level-2数据是一组组完全规格化球谐系数；提供GRACE重力卫星数据的中心：

• CSR/UTA(University of Texas at Austin),
• GFZ/ISDC(Information System and Data Center)
• JPL/PO.DAAC(Physical Oceanography Distributed Active Archive Center)

		GRACE—A	GRACE—B
	长   (mm)	3123
物理参数	宽   (mm)	1942
	高   (mm)	720
	质量 (kg)	487
	寿命（years）	5
轨道特性	发射时间  (s)	UTC时间2002年3月17日
	长半轴   a (km)	6876.4816	6876.9926
	偏心率   e (--)	0.00040989	0.00049787
	倾角     i (degree)	89.025446	89.024592
	升交点赤经      (degree)	354.447149	354.442784
	近地点角距      (degree)	302.414244	316.073923
	平近点角距 M (degree)	80.713591	67.044158

由于GRACE取得了成功，用途广泛，后在2018年5月22日发射了新一代的GRACE folllow-on卫星作为GRACE计划的延续。

3 卫星降水监测

1997年11月发射的热带降雨观测卫星( Tropical Rainfall Measuring Mission，TRMM) 搭载了世界上第一台星载降水雷达，开创了全球降水监测的新时代。

TRMM

主要反演方法

1. 可见光/红外反演（VIS/IR）

可见光/红外降水反演算法是最早提出并且也是最为简单的一种方法，该算法利用了冷云和暖云的物理性质。冷云和暖云的存在与对流有关，对流云系会产生降水。在可见光及红外光波段测得的云顶信息，可用来间接估算地表降水。具体而言，即建立云顶红外温度与降雨概率和强度之间的关系。

1. 被动微波反演（PMW）

利用被动微波亮温来反演降水率。在以被动遥感方式观测降水时，由于雨滴强烈影响微波辐射传输过程，因此星载微波辐射计可以容易地探测到降雨信息。微波在云雨大气中具有很强的穿透性，能够在恶劣天气条件下进行全天候的工作。降水云体内部产生的辐射信息可以到达星载微波辐射计，因其本身就直接包含了降水结构信息，所以利用微波资料反演降水更为直接。

1. 主动微波反演（AMW）

TRMM 上搭载了第一台专门用于监测降水的主动式微波传感器( 降水雷达) ，这也是目前世界上唯一的星载降水雷达仪器。它是一台相控阵天气雷达，主要使用13.8 GHz 频段来观测降水粒子和地球表面的反射能量，并且能够获得海洋和陆地降水的三维空间结构信息。

1. 多传感器联合反演（MPE）

在反演瞬时降水方面PMW 算法的精准度要高于VIS/IR 算法。由于GEO 卫星具有较高的时间采样频率，在反演连续降水方面VIS/IR 算法则具有更大的优势。结合VIS/IR算法和被动微波算法等进行联合反演可以弥补单一传感器算法存在的不足，而发展主/被动传感器的联合反演方法具有更加广阔的发展前景。

四类反演方法总结

主要的卫星降水产品

以上是我总结的一些关于水资源方面的卫星数据和方法，如果有啥更好的相关推荐欢迎留言啊

参考资料

1. https://modis.gsfc.nasa.gov/about/specifications.php
2. http://www2.csr.utexas.edu/grace/
3. http://icgem.gfz-potsdam.de/series