遙測衛星

2.3.1 遙測衛星歷史

在第一次世界大戰期間，飛行員開始駕駛攜帶照相設備之軍機，前往戰區紀錄 戰爭事件與敵軍陣線之活動（Belokon, 1997），如圖 2-9 與圖 2-10 所示；第二次世 界大戰期間，遙測則被美軍廣泛地使用於戰術、決策、偵察和監視等方面，如有名 之黑蝙蝠中隊即是扮演此角色。

遙測開始於衛星的運載工具。影像樣本是從探測火箭、搭載遙控感應器的衛星 與太空人拍照而產生的。雖然本身與遙測沒有直接關連，但運載火箭必須要運送感 應器到適當的點。遙測技術開始於十九世紀早期。1972 年 7 月 23 日美國發射大地 資源衛星1 號（Landsat-1），提供環境資源偵測的資訊，開啟現今衛星遙測的新紀 元（楊龍士等，2000）。

在第一個Landsat 之前，超過 150 年是使用攝影照相機擔任遙測感應器。後續 亦有其他衛星發射，常見如Landsat、SPOT、QuickBird、EROS、IKONOS 與 Formosat 等系列衛星送上太空供遙測使用。

圖2-9 遙測技術始於戰時偵察所用（Short, 2007）

圖2-10 遙測早期所拍攝之田園影像（Short, 2007）

2.3.2 遙測衛星分類

目前衛星種類眾多，其類型會依功能性而有所不同，一般可依下列四種方式來

區分，1）離地距離（Distance to Earth）；2）光譜波段（Spectral Band）；3）影像解 析（Image Resolution）；4）軌道形式（Track Form）。

離地距離

遙測技術具有一共通性，即距離地表越近者，所拍攝之地面影像越清晰，解 析度越高，即每一幅影像所涵蓋之範圍則越小（楊龍士等，2000），如表 2-4 所 示。

表2-4 不同之遙測系統與地表之距離

類型（Type） 距離（Distance）

航照（Airborne Imaging） 0.3～20 Km 間諜（Spy） 150～300 Km 商業（Commerce） 450～680 Km

資源（Resource） 700～900 Km 氣象（Meteosat） 25,000～36,000 Km

光譜波段

光譜波段是指電磁光譜區域中特定之部分區域（Belokon, 1997），即特定的 光譜波長範圍，在此間分割光譜分佈區域，光譜波段數較高，則光譜區域分佈變 窄，如表2-5 所示。

表2-5 不同之衛星系統與光譜影像之區分

類型（Type） 數量（Nnmber）

單一光譜（Panchromatic, PAN） 1 個（one）

多光譜（Mulitspectral） 2～100 個（two - hundred）

高光譜（Hyperspectral） 數百個以上（hundreds）

超高光譜（Ultrasprctral） 數千個以上（thousands）

影像解析

一般光譜影像具有四種形式之解析度（Resolution），如表 2-6 所示。

表2-6 光譜影像具備之解析度形式

類型（Type） 定義（Definition）

空間解析度

（Spatial Resolution） 影像像元對應地面像元的大小 光譜解析度

（Spectral Resolution） 影像光譜值橫跨於光譜區域的範圍

輻射解析度

（Radiometric Resolution）

遙測系統記錄影像每一個像元（Pixel）值的 Digital Number（DN）值範圍

時間解析度

（Temporal Resolution） 衛星重複經過同一地區的時間週期

軌道形式

遙測技術最重要資訊來自衛星，由於衛星科技之進步，可利用衛星軌道上之 特殊性，採俯視方式進行宏觀之地面觀測，一般衛星隨著用途不同而有所差異，

如表2-7 所示。

表2-7 衛星軌道繞行方式會依不同之用途而有所差異

類型（Type） 軌道（Track）

科學（Science） 不定

通訊（Report） 地球同步

（Geosynchronous Orbit）

氣象（Meteosat） 地球同步，近地

資源（Resource） 近地

[特例：太陽同步軌道（Sun-synchronous Orbit）]

定位與導航

（Positioning and Guidance）

中地

（離地表約20,000 Km）

偵察（Reconnaissance） 近地

（Low Earth Orbit, LEO）