ALOS introduce
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ALOS(Advanced Land Observing Satellite)衛星於2006年1月24日發射成功，並於2006年2月16拍攝第一幅影像。ALOS衛星為日本地球觀測衛星計畫中，負責針對陸地區域進行觀測的衛星。其主要工作為製圖、環境監測、災害監測及自然資源調查等。ALOS衛星為一太陽同步衛星，平均航高691.65公里，軌道與赤道傾斜角 98.16°，其軌道周期為46天，並可高速處理大量之資料，及提供高精確度之衛星拍攝位置及姿態，其餘相關資料如表1所示。ALOS衛星上共有三個遙測酬載儀器如圖1所示，分別為PRISM(Panchromatic Remote-sensing Instrument for Stereo Mapping)、AVNIR-2(Advanced Visible and Near Infrared Radiometer type 2)及PALSAR(Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar) 。
表1 ALOS衛星規格
ALOS Characteristics
| Launch Date |
Jan. 24, 2006 |
| Launch Vehicle |
H-IIA |
| Launch Site |
Tanegashima Space Center |
| Spacecraft Mass |
Approx. 4 tons |
| Generated Power |
Approx. 7 kW (at End of Life) |
| Design Life |
3 -5 years |
| Orbit |
Sun-Synchronous Sub-Recurrent |
Repeat Cycle: 46 days
Sub Cycle: 2 days |
| Altitude: 691.65 km (at Equator) |
| Inclination: 98.16 deg. |
| Attitude Determination Accuracy |
2.0 x 10-4degree (with GCP) |
| Position Determination Accuracy |
1m (off-line) |
| Data Rate |
240Mbps (via Data Relay Technology Satellite)
120Mbps (Direct Transmission) |
| Onboard Data Recorder |
Solid-state data recorder (90Gbytes) |
(取自日本宇宙航空研究開發機構網站http://www.eorc.jaxa.jp/index.htm, 2006/11/08)
圖1 ALOS衛星酬載配置圖
(取自日本宇宙航空研究開發機構網站http://www.eorc.jaxa.jp/index.htm, 2006/11/08)
PRISM
PRISM為一全色態立體觀測感測器，專為製作數值地形模型而設計，具有三個獨立光學系統分別向前、向下及向後觀測，可拍攝同軌立體對影像。向下觀測之光學系統其像幅寬度為70公里，向前及向後觀測之光學系統其像幅寬度為35公里。向前及向後觀測之光學系統與向下觀測之光學系統間之角度分別為+24及-24度，使得其基線航高比為1，具備良好之幾何交會條件。向下觀測時之空間解析度為2.5公尺，當像幅寬度為70公里時每條掃描線有28000個CCD，像幅寬度為35公里時每條掃描線有14000個CCD。PRISM具有多種不同之拍攝模式如表3 ，例如拍攝三重疊立體對之模式如圖2，或拍攝兩重疊立體對如圖3。
(取自日本宇宙航空研究開發機構網站http://www.eorc.jaxa.jp/index.htm, 2006/11/08
表2 PRISM感測器規格
PRISM Characteristics
Number of Bands |
1 (Panchromatic) |
Wavelength |
0.52 to 0.77 micrometers |
Number of Optics |
3 (Nadir; Forward; Backward) |
Base-to-Height ratio |
1.0 (between Forward and Backward view) |
Spatial Resolution |
2.5m (at Nadir) |
Swath Width |
70km (Nadir only) / 35km (Triplet mode) |
S/N |
>70 |
MTF |
>0.2 |
Number of Detectors |
28000 / band (Swath Width 70km)
14000 / band (Swath Width 35km) |
Pointing Angle |
-1.5 to +1.5 degrees
(Triplet Mode, Cross-track direction) |
Bit Length |
8 bits |
Note: PRISM cannot observe areas beyond 82 degrees south and north latitude.
表3 PRISM感測器觀測模式
Observation Modes |
| Mode 1 |
Triplet observation mode using Forward, Nadir, and Backward views (Swath width is 35km) |
| Mode 2 |
Nadir (70km) + Backward (35km) |
| Mode 3 |
Nadir (70km) |
| Mode 4 |
Nadir (35km) + Forward (35km) |
| Mode 5 |
Nadir (35km) + Backward (35km) |
| Mode 6 |
Forward (35km) + Backward (35km) |
| Mode 7 |
Nadir (35km) |
| Mode 8 |
Forward (35km) |
| Mode 9 |
Backward (35km) |
(取自日本宇宙航空研究開發機構網站http://www.eorc.jaxa.jp/index.htm, 2006/11/08
 
圖2 三重疊拍攝方式 圖3二重疊拍攝方式
(取自日本宇宙航空研究開發機構網站http://www.eorc.jaxa.jp/index.htm, 2006/11/08
AVNIR-2
AVNIR-2為一可見光及紅外光之多光譜感測器詳細規格如表4所示，其影像可製作土地覆蓋及土地利用分類圖，用來進行環境監測等工作。此多光譜感測器之四個波段分別為藍光段 (0.42–0.50μm)，綠光段 (0.52μm–0.60μm)，紅光段 (0.61μm–0.69μm) 與近紅外光段 (0.76μm–0.89μm)。每一波段皆有 7000 個 CCD 。在垂直向下攝影 (近地點，Nadir) 時對應之地面像幅寬度為 70 公里，其空間解析度為10公尺。AVNIR-2可在 ± 44 度內移動進行傾斜拍攝如圖4。此傾斜觀測能力使得AVNIR-2可在其目標左右各 1500 餘公里內選擇，利用此一功能更可對一特定地區增加觀測次數。
表4 AVNIR-2感測器規格
AVNIR-2 Characteristics |
| Number of Bands |
4 |
| Wavelength |
Band 1 : 0.42 to 0.50 micrometers
Band 2 : 0.52 to 0.60 micrometers
Band 3 : 0.61 to 0.69 micrometers
Band 4 : 0.76 to 0.89 micrometers |
| Spatial Resolution |
10m (at Nadir) |
| Swath Width |
70km (at Nadir) |
| S/N |
>200 |
| MTF |
Band 1 through 3 : >0.25
Band 4 : >0.20 |
| Number of Detectors |
7000/band |
| Pointing Angle |
- 44 to + 44 degree |
| Bit Length |
|
(取自日本宇宙航空研究開發機構網站http://www.eorc.jaxa.jp/index.htm, 2006/11/08
圖4 AVNIR-2感測器拍攝方式
(取自日本宇宙航空研究開發機構網站http://www.eorc.jaxa.jp/index.htm, 2006/11/08
PALSAR
PALSAR(Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar)為一L波段之主動式雷達影像系統，可獲取全天候影像，其影像可提供製作土地覆蓋分類圖，用來進行環境監測與災害監測等工作，尤其是作物地區與森林監測。PALSAR較1992年JERS-1 L 波段SAR雷達影像系統為先進，可多觀測角與多偏極、全偏極等選項，共提供三大拍攝方式，分別為Fine拍攝方式、ScanSAR拍攝方式、Polarimetric拍攝方式。Fine拍攝方式又可分為高解析單偏極(HH或VV)與雙偏極(HH+HV或VV+VH)方式，其空間解析度分別為7∼44公尺與14∼88公尺（依觀測方式而異），跨幅為40∼70公里；ScanSAR拍攝方式，可提供大廣域觀測需求，偏極為HH或VV，其空間解析度為100公尺，跨幅為250∼350公里；Polarimetric拍攝方式屬於實驗性質，可提供全偏極資料，5種觀測角度方式，其空間解析度為24∼89公尺，跨幅為20∼65公里。其他詳細規格詳見表5 PALSAR拍攝方式與感測器規格。圖6 PALSAR感測器拍攝方式。
圖6 PALSAR感測器拍攝方式
(取自日本宇宙航空研究開發機構網站http://www.eorc.jaxa.jp/index.htm, 2006/11/08
表5 PALSAR拍攝方式與感測器規格
PALSAR Characteristic
Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar |
| Mode |
Fine |
ScanSAR |
Polarimetric
(Experimental mode)*1 |
| Center Frequency |
1270 MHz(L-band) |
| Chirp Bandwidth |
28MHz |
14MHz |
14MHz,28MHz |
14MHz |
| Polarization |
HH or VV |
HH+HV or VV+VH |
HH or VV |
HH+HV+VH+VV |
| Incident angle |
8 to 60deg. |
8 to 60deg. |
18 to 43deg. |
8 to 30deg. |
| Range Resolution |
7 to 44m |
14 to 88m |
100m
(multi look) |
24 to 89m |
| Observation Swath |
40 to 70km |
40 to 70km |
250 to 350km |
20 to 65km |
| Bit Length |
5 bits |
5 bits |
5 bits |
3 or 5bits |
| Data rate |
240Mbps |
240Mbps |
120Mbps,240Mbps |
240Mbps |
| NE sigma zero *2 |
< -23dB (Swath Width 70km)
< -25dB (Swath Width 60km) |
< -25dB |
< -29dB |
| S/A *2,*3 |
> 16dB (Swath Width 70km)
> 21dB (Swath Width 60km) |
> 21dB |
> 19dB |
| Radiometric accuracy |
scene: 1dB / orbit: 1.5 dB |
(取自日本宇宙航空研究開發機構網站http://www.eorc.jaxa.jp/index.htm, 2006/11/08
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