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目 录2

（上册）2

第一章 国内外卫星通信广播应用现状与发展2

1.1卫星通信与广播电视概述2

1.1.1卫星通信广播简述4

1.1.2卫星通信系统的组成与网络结构9

1.1.3卫星通信系统主要技术参数10

1.1.4结语16

1.2通信与广播卫星16

1.2.1通信与广播卫星的组成16

1.2.2通信卫星国内外发展现状18

1.2.3电视广播卫星30

1.2.4小卫星32

1.2.5通信、广播卫星的运动轨道，频率现状和发展35

1.2.6通信卫星发展趋势51

1.3卫星通信地球站52

1.3.1卫星通信系统组成及其工作过程52

1.3.2地球站的分类54

1.3.3地球站设备63

1.3.4地球站技术要求92

1.3.5地球站与地面网的接续96

1.3.6卫星通信地球站技术发展趋势100

1.4…2国外卫星通信公用网发展现状101

1.4卫星通信公用网101

1.4.1卫星通信在公用通信网中的作用与地位101

1.4.3我国卫星通信公用网系统现状108

1.4.4国内外卫星通信系统技术体制分析比较109

1.4.5卫星通信公用网系统的新技术和发展趋势115

1.5 VSAT（Very small aperture terminal）卫星通信网116

1.5.1 VSAT卫星通信网的作用与地位116

1.5.2 VSAT卫星通信网的概念116

1.5.3 VSAT卫星通信网的技术体制119

1.5.4 VSAT网的网络监控管理系统123

1.5.5典型的VSAT卫星通信网及其应用125

1.5.6 VSAT网的关键技术与发展趋势129

1.6卫星移动通信系统131

1.6.1卫星移动通信系统概述131

1.6.2目前的卫星移动通信系统介绍133

1.6.3面向21世纪的全球个人卫星移动通信系统（GMPCS）137

1.6.4我国卫星移动通信系统的发展146

1.6.5卫星移动通信的发展趋势148

1.7军用卫星通信系统155

1.7.1卫星通信在军用通信中的作用、地位、特点155

1.7.2国外军用卫星通信的现状158

1.8卫星广播电视系统164

1.8.1卫星广播电视系统概述164

1.8.2卫星广播电视系统的技术体制165

1.8.3国外卫星直播电视技术发展现状172

1.8.4我国卫星广播电视技术发展现状177

1.8.5卫星广播电视系统技术发展趋势178

1.9跟踪与数据中继卫星系统（TDRSS）180

1.9.1国外跟踪与数据中继卫星系统（TDRSS）现状180

1.9.2国外TDRSS的技术发展趋势188

1.9.3关于我国发展跟踪与数据中继卫星系统的需求与设想189

第二章卫星导航应用系统现状与发展191

2.1卫星导航定位概况191

2.1.1卫星导航的历史和现状191

2.1.2主要指标及关键技术197

2.1.3卫星导航的前途及卫星导航体制分析200

2.2 GPS技术及应用分析201

2.2.1导航方法及系统组成201

2.2.2用户接收机203

2.2.3现阶段GPS政策特点和性质206

2.2.4国内外GPS导航应用现状及技术忧虑207

2.2.5对策与建议210

2.3 GLONASS及其兼容机210

2.3.1 GLONASS导航原理及系统组成210

2.3.2接收机基本性能及工作原理225

2.3.3 GPS/GLONASS兼容接收机232

2.4.1广域差分系统242

2.4卫星导航广域差分增强系统242

2.4.2卫星导航增强技术243

2.4.3国内外典型增强系统244

2.4.4 GNSS249

2.4.5中国新航行系统概念250

2.4.6卫星导航增强系统基本方案251

2.5地球同步卫星无线电测定系统（RDSS）256

2.5.1系统基本组成及工作原理256

2.5.2空间系统特点264

2.5.3信号检测技术266

2.5.4信息处理技术270

2.5.5系统应用273

2.6区域卫星导航系统278

2.6.1系统的研究与现状278

2.6.2星座分析279

2.6.3区域卫星导航系统的发展前景281

2.6.4新兴卫星导航系统的共同特征281

第三章气象卫星应用系统现状与发展287

3.1国内外气象卫星发展概况287

3.1.1引言287

3.1.2气象卫星发展概况288

3.2气象卫星探测仪器304

3.2.1扫描辐射成像仪304

3.2.2主要大气探测器316

3.2.3其他探测仪器322

3.3气象卫星资料接收系统简介326

3.3.1概述326

3.3.2极轨气象卫星HRPT资料接收系统326

3.3.3静止卫星资料接收系统331

3.3.4气象卫星资料接收技术发展分析332

3.4气象卫星地面应用系统333

3.4.1国家级气象卫星数据接收处理系统333

3.5气象卫星资料处理和应用342

3.5.1气象卫星资料预处理342

3.5.2气象卫星资料处理和应用345

3.6.1概述362

3.6静止气象卫星数据收集系统（DCS）的现状与进展362

3.6.2 DCP的分类与工作方式363

3.6.3 DCP数据格式365

3.6.4 DCP的技术指标366

3.6.5数据收集平台质量认证技术规范及测试方法（暂定）368

3.6.6静止气象卫星DCS的进展372

3.7气象卫星资料存档与检索373

3.7.1气象卫星资料存档与检索的必要性373

3.7.2国家级存档与检索系统现状分析373

3.7.3国家级卫星资料存档及检索方法381

3.7.4我国现有气象卫星产品分发途径384

3.8.1概述389

3.8卫星遥感仪器外定标389

3.8.2外定标方法390

3.8.3辐射校正场394

3.9 2000年后气象卫星的发展趋势395

3.9.1引言395

3.9.2当前气象卫星观测能力的评估396

3.9.3改善气象卫星观测的途径399

3.9.4 2000年后气象卫星观测的发展趋势400

第四章海洋卫星应用系统现状与发展403

4.1卫星海洋探测的特点及发展403

4.1.1卫星海洋探测的特点403

4.1.2卫星海洋探测的发展阶段406

4.1.3 2000年前后卫星海洋探测计划410

4.2海洋水色卫星探测数据系统412

4.2.1海洋水色卫星的技术性能412

4.2.2 IRS-P3海洋水色卫星探测器数据系统415

4.2.3 SeaStar海洋水色卫星探测数据系统419

4.2.4中国海洋水色卫星技术性能425

4.2.5 SeaWiFS辐射定标428

4.2.6 SeaWiFS替代校正与真实性检验432

4.2.7 SeaWiFS数据产品及应用举例437

4.3海洋地形卫星探测数据系统443

4.3.1海面高度的卫星测量443

4.3.2早期海洋地形卫星的技术性能448

4.3.3 SeaSat卫星的测高技术性能451

4.3.4 Geosat GFO-1技术性能452

4.3.5 ERS-1/-2的测高技术性能456

4.3.6 Topex/Poseidon与EOS-ALT卫星技术性能458

4.3.7卫星轨道测定技术简介461

4.3.8卫星海面测高数据处理过程463

4.3.9 GFO-1仪器定标和真实性检验466

4.4星载SAR的海洋探测475

4.4.1 SIR-C/X的数据产品475

4.4.2 ERS-1 2 AMI SAR-Mode数据产品479

4.4.3 Radarsat数据产品481

4.4.4 SAR海洋应用研究成果483

4.4.5 21世纪头几年SAR海洋应用展望494

4.5海洋表面风场的卫星探测497

4.5.1微波散射计的发展498

4.5.2微波散射计的技术性能502

4.5.3 NSCAT与AMI-Wind数据产品505

4.5.4微波散射计的真实性检验509

4.5.5微波散射计在海洋和气象上的应用512

4.5.6波散射计的技术特性517

4.6海表面温度（SST）和海冰的卫星：探测521

4.6.1 SST红外探测概述521

4.6.2 AVHRR和ATSR技术性能523

4.6.3 AVHRR PFSST数据产品526

4.6.4 ATSR SST数据产品533

4.6.5微波辐射计的特点与发展535

4.6.6微波辐射计测量海面温度537

4.6.7微波辐射计探测两极海冰和冰盖540

（下册）550

第五章 陆地卫星应用系统现状与发展550

5.1陆地卫星类别、应用和发展550

5.1.1陆地卫星简况与发展551

5.1.2陆地卫星类卫星探测数据系统558

5.1.3高分辨率类卫星探测数据系统570

5.1.4高光谱类卫星探测数据系统575

5.1.5星载合成孔径雷达（SAR）探测数据系统587

5.1.6返回式照相对地观测卫星597

5.1.7陆地观测卫星综述598

5.2传输型陆地卫星地面系统609

5.2.1陆地卫星地面系统概述609

5.2.2卫星测控系统和跟踪站611

5.2.3卫星数据接收站的功能和结构612

5.2.4数据处理技术状况621

5.2.5数字图像存贮技术及管理626

5.2.6照相处理系统631

5.2.7数据分发系统632

5.2.8资源一号卫星应用系统及其数据处理系统635

5.3.1地面接收系统645

5.3合成孔径雷达成像数据接收与处理系统645

5.3.2数据处理系统646

5.3.3产品存档、查询和分发648

5.3.4定标648

5.3.5 SAR图像信息识别处理650

5.4返回式照相卫星资料处理系统666

5.4.1有效载荷运行管理666

5.4.2卫星潜影胶片回收667

5.4.3潜影胶片处理技术流程及系统组成668

5.4.4图像复制669

5.4.5像片纠正（光学方法）670

5.4.6摄影定位数据处理672

5.5卫星传感器辐射定标和遥感数据辐射校正677

5.5.1辐射定标678

5.5.2一些主要卫星的定标方法680

5.5.3遥感器的辐射校正692

5.5.4地面辐射校正场698

5.6遥感图像的几何校正技术702

5.6.1图像定位技术与地图投影状况702

5.6.2利用地面控制点进行几何精校正的各种方法715

5.6.3地学编码影像图725

5.6.4利用地面高程模型进行几何精校正725

5.6.5卫星像对立体测图技术状况727

5.6.6雷达干涉测量原理及其应用729

5.7陆地卫星遥感图像应用处理740

5.7.1数字图像处理740

5.7.2图像分析和理解743

5.7.3立体测图745

5.8我国陆地卫星资料应用概况746

5.8.1农业方面的应用，是我国陆地卫星遥感应用的重要组成部分747

5.8.2我国林业方面应用卫星资料进行林业资源调查、监测和评估有作长足747

的发展747

5.8.3陆地卫星遥感应用在我国的水利建设事业上，开拓了许多应用的新领域748

5.8.4在地质矿产资源的调查决策方面的应用概况748

5.8.6在土地资源的调查管理方面749

5.8.5海洋及海岸带资源调查与环境监测卫星遥感取得了显著的成果749

5.8.7城市规划调查研究750

5.8.8环境监测的遥感应用是我国正在开展的一项遥感应用研究750

5.8.9卫星遥感资料在测绘方面的利用750

5.8.10我国利用陆地卫星对各种灾害进行监测与评估750

第六章军事观测卫星现状与发展753

6.1概论753

6.1.1军事观测卫星的地位和作用753

6.1.2军事观测卫星的分类754

6.2成像侦察卫星756

6.2.1美国756

6.2.2前苏联／俄罗斯770

6.2.3法国774

6.2.4其他国家775

6.3摄影定位与测图卫星779

6.3.1发展概况779

6.3.2发展现状780

6.3.3发展趋势782

6.4电子侦察卫星783

6.4.1美国783

6.4.2前苏联／俄罗斯787

6.4.4法国788

6.4.5其他788

6.4.3英国788

6.4.6发展趋势789

6.5导弹预警卫星790

6.5.1美国790

6.5.2前苏联／俄罗斯794

6.6海洋监视卫星795

6.6.1美国796

6.6.2前苏联／俄罗斯800

6.7合成孔径雷达（SAR）卫星803

6.7.1发展现状804

6.7.2星载SAR图像应用814

6.7.3发展趋势821

6.8.1美国822

6.8高分辨率商业成像卫星822

6.8.2其他国家828

6.9 SAR知识窗832

6.9.1真实孔径与合成孔径832

6.9.2雷达方程与雷达截面834

6.9.3电磁波极化（Polarization）的概念835

6.9.4雷达回波的Doppler频移836

6.9.5微波摇感与微波衰减838

7.1.1 EOS任务背景与目的844

7.1.2 EOS卫星发射计划844

7.1地球观测系统（EOS）概述844

第七章地球观测数据与信息系统（EOSDIS）现状与发展844

7.1.3 EOS卫星数据接收站845

7.1.4.EOS数据与信息系统（EOSDIS）847

7.1.5标准格式数据包（SFDU）简介853

7.2 EOS卫星和仪器的技术指标856

7.2.1 EOS-AM-1卫星（后改名为TERRA卫星）856

7.2.2 EOS-PM-1卫星（后改名为AQUA卫星）861

7.2.3 Landsat-7卫星863

7.2.4 EO-1卫星865

7.2.5 ADEOS…Ⅱ卫星（图7.2.15）867

7.2.6 EOS-ALT系列卫星871

7.2.7 EOS-CHEM系列卫星874

7.3EODIS信息结构877

7.3.1 EOSDIS信息结构概述878

7.3.2参数值语言（PVL）882

7.3.3 EOSDIS数据格式886

7.3.4 EOS-HDF补充数据类型889

7.3.5地球科学数据模型893

7.4科学数据处理系统（SDPS）概述898

7.4.1 SDPS科学技术要求898

7.4.2 SDPS功能与组成899

7.4.3 SDPS各分系统的功能900

7.4.4 SDPS客户／服务器结构902

7.4.5客户子系统（CLS）904

7.4.6数据管理子系统（DMS）905

7.5.1数据前处理子系统（INS）概述907

7.5数据前处理子系统（INS）907

7.5.2 Ingest CSCI软件模块909

7.5.3 Ingest CSCI功能结构913

7.6数据处理子系统（DPS）916

7.6.1数据处理子系统（DPS）概述916

7.6.2 PRONG CSC对象模型918

7.6.3 SDPTK CSCI简介922

7.6.4 AITTLCSCI功能模型926

7.6.5 SPRHW科学处理硬件模块927

7.7数据服务器子系统（DSS）929

7.7.1 DSS子系统的组成929

7.7.2 SDSRV CSCI科学数据服务器软件模块930

7.7.3 DDSRV CSCI文章数据服务器软件模块935

7.7.4 DRPHW数据存储器和WKSHW工作存储器硬件939

7.7.5数据分发软件模块（DDIST）和硬件模块（DIPHW）941

7.8分布式数据存档中心（DAACs）943

7.8.1DAACs和CEOS站点布局943

7.8.2 DAACs存档的科学数据946

7.8.3 EOS数据政策952

7.9我国地球观测卫星数据系统953

7.9.1 EOS实践中的策略与经验953

7.9.2我国地球观测卫星数据系统现状954

7.9.3建立我国卫星数据的信息宏观结构959

7.9.4卫星数据系统的系统结构960

第八章地理空间数据与信息系统967

8.1地理空间数据与信息967

8.1.1信息和地理信息967

8.1.2信息系统和地理（空间）信息系统968

8.1.3地理信息系统的发展历史969

8.2地理信息系统的数据源974

8.2.1空间数据及其特性974

8.2.2点方式获取地理空间数据（全站仪与GPS）975

8.2.3面方式获取地理空间数据（航空与航天遥感）984

8.2.4卫星应用技术在空间数据获取和更新中的作用996

8.2.5 GPS、RS与GIS的集成（移动式空间数据采集方法）997

8.3.1克林顿总统“协调地理数据的获取和使用”的行政令1007

8.3美国的国家空间数据基础设施（NSDI）1007

8.3.2美国联邦地理数据委员会（FGDC）1008

8.3.3美国国家地理数据交换站（National Geospatial Data Clearinghouse-NGDC）1010

8.3.4美国联邦地理数据委员会空间数据转换标准（SDTS）1011

8.3.5美国国家数字地理空间数据框架（DGDF）1013

8.3.6美国国家空间数据基础设施（NSDI）战略1023

8.3.7开放式地理信息系统协会（OGC）1029

8.3.8美国地质调查局（USGS）及其地理信息产品1033

8.4其他国家和地区性空间数据基础设施1038

8.4.1英国皇家测量局（OS）的地理空间数据系统1038

8.4.2德国的官方地形和制图信息系统（ATKIS）1041

8.4.3加拿大的国家地形数据库（NTDB）1042

8.4.4澳大利亚的土地和地理信息系统1045

8.4.5 日本地理信息系统的发展1049

8.4.6亚太地区空间数据基础设施（APSDI）1053

8.4.7欧洲空间数据基础设施及互操作1062

8.4.8全球空间数据基础设施的组成及其关系1069

8.4.9数字地球——概念、技术支撑和应用1077

8.5地理（空间）信息系统的网络化与标准化1080

8.5.1 GIS网络化1080

8.5.2主要标准化组织及其活动介绍1088

8.5.3主要地理信息系统标准介绍1091

8.6地理（空间）信息系统的发展趋势1095

8.6.1 GIS网络化1095

8.6.2数据商业化1097

8.6.3 GIS标准化1098

8.6.4系统专业化和软件部件化1098

8.6.5专业人员分离1098

8.6.6企业运作改革1099

8.6.7 GIS企业化1100

8.6.8 GIS全球化1101

8.6.9 GIS大众化1101

8.7我国国家空间数据基础设施的设计与实现1101

8.7.1建立我国国家空间数据基础设施（CNSDI）的必要性1101

8.7.2建设中国国家空间数据基础设施的可能性1103

8.7.3中国国家空间数据基础设施的内容（建议）1105

8.7.4对实施CNSDI的设想1106

8.7.5我国地球空间数据框架的设计思想与技术路线1111

8.7.6我国空间数据交换格式的设计思路1118

8.8加快发展我国地球空间信息星计划1122

8.8.1航天遥感系统1122

8.8.2航空遥感系统1122

8.8.3两种重要传感器简介1124

8.8.4发展我国地球空间信息卫星的意义1125

8.8.5发展我国地球空间信息卫星的必要性、可行性与基本设想1126

附件1：协调统一地理数据的获取和存储：国家空间数据基础设施1132

附件2：中华人民共和国国家标准地球空间数据交换格式1135

后记1148