快鸟卫星

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义项:商业遥感卫星

快鸟卫星(QuickBird)是一颗由美国 DigitalGlobe 公司运营的商业高分辨率对地观测卫星,2001 年 10 月 18 日由德尔塔 II 运载火箭从范登堡空军基地发射入轨[1]。卫星搭载全色与多光谱相机,星下点全色分辨率 0.61 米、多光谱分辨率 2.44 米,发射时是当时在轨商业卫星中分辨率最高的一颗,也是最早向商业市场提供亚米级影像的卫星之一[2][3]。2015 年 1 月 27 日卫星再入大气层,结束超过 13 年的在轨任务,其历史存档影像仍对外销售[4]。

百科 图文
目录
  1. 定义
  2. 原理
  3. 发展历程
  4. 应用
  5. 局限
  6. 参见

定义

快鸟卫星是一颗在近地轨道运行的光学商业遥感卫星,由美国 EarthWatch 公司(后更名为 DigitalGlobe)运营,主要任务是对地球表面成像并向客户销售影像数据[1][2]。它于 2001 年 10 月 18 日由德尔塔 II 运载火箭从加利福尼亚州范登堡空军基地发射,进入太阳同步轨道[5]。其影像分为全色与多光谱两类,星下点全色分辨率为 0.61 米,多光谱分辨率为 2.44 米,单景覆盖范围约 16.5 千米 × 16.5 千米[6][7]。

同系列的 QuickBird 1 是卫星的第一次发射尝试,2000 年 11 月 20 日由俄罗斯宇宙-3M 火箭从普列谢茨克发射,未能进入预定轨道,卫星丢失[8]。此后发射的 QuickBird 2 成功在轨,并在此后十余年里以“快鸟”为名对外提供数据[1]。

原理

卫星运行在高度约 450 千米的 太阳同步轨道 上,轨道倾角约 98°,绕地球一圈约需 93.4 分钟,降交点地方时约为上午 10:30,因此能在相对稳定的光照条件下成像[1][9]。为延长任务寿命,其轨道在 2011 年 4 月中旬被抬高到 482 千米,星下点分辨率与幅宽随之略有变化[9]。

星上载荷为鲍尔宇航研制的 BGIS-2000 成像仪,望远镜采用离轴无遮拦结构,视场较宽,配合三轴稳定平台、星敏感器与 GPS 可以精确指向目标[1][10]。相机在 450 至 900 纳米范围获取全色数据,并分蓝、绿、红、近红外四段获取多光谱数据,每个像元的量化位数为 11 位[6][10]。

采集到的数据先存入约 128 GB 的星上存储器,再经 X 波段链路以 320 Mbps 的速率下传地面[10]。卫星每天可成像 15 圈,一年能够采集约 7000 万至 7500 万平方千米的地表影像[6][2]。

发展历程

快鸟系列由 EarthWatch 公司规划,是该企业在“晨鸟”卫星之后研制的高分辨率成像卫星,卫星本体与成像仪由鲍尔宇航设计、集成和测试[1]。首颗 QuickBird 1 于 2000 年 11 月 20 日由俄罗斯宇宙-3M 火箭从 普列谢茨克航天发射场 发射,运载火箭第二级工作异常,卫星未进入预定轨道,次日再入大气层[8]。

第二颗卫星 QuickBird 2 于 2001 年 10 月 18 日由波音德尔塔 II 火箭从 范登堡空军基地 发射,2002 年 1 月转入全面运行[1][6]。该星最初按 1 米级分辨率设计,在 2000 年获得美国商务部与 NASA 的许可后,改为提供 0.61 米全色与 2.4 米多光谱影像[5]。

运营方 EarthWatch 后来更名为 DigitalGlobe,该公司在 2017 年与 MDA 合并组建 Maxar Technologies,快鸟等卫星资产随之归入 Maxar[1][11]。卫星在轨运行超过 13 年,绕地球 7 万余圈,2015 年 1 月 27 日再入大气层,坠落位置在南大西洋巴西以南上空[4]。

应用

快鸟影像主要用于地图制作、地表变化检测和影像分析,其几何定位精度允许在没有地面控制点的条件下确定地物位置[10]。欧洲空间局把这类数据的用途归纳为制图、农业与城市规划、气象研究以及军事监视等方向[2]。

在植被与林学研究方面,高分辨率影像被用于反演植被指数、判别林木受病虫害的健康状况,日本有研究者利用高分辨率卫星影像在单株尺度上寻找松材线虫受害木[12]。在埃及尼罗河三角洲的冬小麦研究中,研究人员用 2007 年 4 月 7 日获取的快鸟多光谱影像配合地面高光谱测量,分析作物的胁迫与生化参数[13]。

灾害评估也是其典型应用。有研究使用快鸟等多光谱影像对洪涝影响范围与损失进行判读[14];日本的研究机构以 2005 年 1 月 16 日获取的快鸟影像与灾前影像配准比对,识别印度洋海啸的波及范围和房屋受损情况[15]。

中国黑河流域的生态水文遥感试验也通过购买方式获得快鸟影像,将其作为高分辨率背景数据,用于地表参数反演和验证[16]。卫星 2015 年停止采集以后,用户已无法下达新的拍摄任务,但可以通过影像库购买既有存档[4][10]。

局限

作为光学成像卫星,快鸟只能在白天拍摄地表,云层遮蔽或大气条件不利时无法获得可用影像[2]。其单景幅宽约 16.5 千米,大范围成图需要多个条带拼接,覆盖效率受到限制[6]。

重访能力同样有限:在北纬 40° 地区,获取 1 米以下分辨率影像的重访间隔约为 2.5 天[10]。此外,美国商业遥感政策对可销售的分辨率设有约束,卫星最初仍按 1 米级设计,只有在主管部门发放许可后才得以提供更高分辨率的影像[5]。

在快鸟之后,WorldView 等后续卫星的空间分辨率进一步提高,超过了快鸟的水平[2]。2015 年再入大气层后,该卫星彻底结束任务,用户只能使用其存档影像,不能再按需求安排新的采集[10]。

参见

  • DigitalGlobe —— 快鸟卫星的运营公司,后并入 Maxar Technologies。

  • IKONOS卫星 —— 1999 年发射、早于快鸟提供商业高分辨率影像的遥感卫星。

  • WorldView卫星 —— DigitalGlobe 后续发射的分辨率更高的商业成像卫星系列。

  • GeoEye-1卫星 —— 分辨率高于快鸟的后续商业遥感卫星。

  • 遥感 —— 快鸟卫星所服务的对地观测技术领域。

参考资料

  1. Quickbird 1, 2 (QB 1, 2) . skyrocket.de [引用日期2026-09-27]
  2. ESA - printer version . esa.int [引用日期2026-09-27]
  3. 资源目录 . gssdc.cn [引用日期2026-09-27]
  4. QuickBird Satellite Mission Ends . gim-international.com [引用日期2026-09-27]
  5. Quickbird . wikipedia.org [引用日期2026-09-27]
  6. QuickBird Specifications . nasa.gov [引用日期2026-09-27]
  7. 首页 . ncdc.ac.cn [引用日期2026-09-27]
  8. Spaceflight Now | Breaking News . spaceflightnow.com [引用日期2026-09-27]
  9. QuickBird-2 Mission Summary . eohandbook.com [引用日期2026-09-27]
  10. QUICKBIRD . imagengeo.com [引用日期2026-09-27]
  11. Maxar卫星影像图源介绍 . kosmos-imagemall.com [引用日期2026-09-27]
  12. 高解像度衛星画像を用いた樹冠抽出による松枯れ被害木探索システムの開発 . nii.ac.jp [引用日期2026-09-27]
  13. troweb.app 上的文件 . troweb.app [引用日期2026-09-27]
  14. scilit.net 上的网页 . scilit.net [引用日期2026-09-27]
  15. ks0303005(PDF) . nilim.go.jp [引用日期2026-09-27]
  16. 黑河生态水文遥感试验:QuickBird遥感数据集(2012年) . bdc.ac.cn [引用日期2026-09-27]
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