第1章 绪论 1
1.1全球变化的挑战 2
1.2全球变化研究 6
1.2.1全球变化研究背景 6
1.2.2全球变化研究目标和内容 9
1.2.3全球变化研究对象 10
1.2.4全球变化涉及的关键问题 11
1.3全球变化因子动态观测 15
1.3.1 GCOS 15
1.3.2 GOOS 16
1.3.3 GTOS 16
1.3.4 其他 17
1.4对地观测在全球变化研究中的作用 18
参考文献 20
第一篇 空间对地观测卫星 25
第2章 对地观测卫星的发展 25
2.1对地观测概述 25
2.1.1对地观测技术基础 25
2.1.2对地观测卫星的历史和现状 29
2.2对地观测卫星发展的思考 38
参考文献 39
第3章 美国对地观测卫星 42
3.1美国对地观测卫星概述 42
3.1.1地球观测系统计划 42
3.1.2地球科学事业计划 44
3.1.3集成对地观测系统 47
3.2美国对地观测卫星计划 48
3.2.1气象卫星计划 48
3.2.2海洋卫星计划 56
3.2.3陆地卫星计划 64
3.3航天飞机对地观测 72
3.3.1 SIR- A系统 72
3.3.2 SIR-B系统 72
3.3.3 SIR-C/X-SAR系统 73
3.3.4 SRTM系统 74
3.4美国对地观测卫星发展趋势 75
3.4.1美国对地观测应用重点 75
3.4.2 NASA科学理事会科学计划 77
参考文献 78
第4章 欧洲对地观测卫星 81
4.1欧洲对地观测卫星概述 81
4.1.1 ESA生命行星计划 82
4.1.2欧洲对地观测计划及实施 83
4.2欧洲对地观测卫星计划 84
4.2.1气象卫星计划 84
4.2.2海洋卫星计划 93
4.2.3陆地卫星计划 100
4.3欧洲对地观测卫星发展趋势 108
4.3.1欧洲对地观测技术发展 109
4.3.2欧洲对地观测产业发展 110
参考文献 110
第5章 国外其他对地观测卫星 113
5.1国外其他对地观测发展 113
5.1.1苏联/俄罗斯对地观测发展 113
5.1.2日本对地观测发展 115
5.1.3加拿大对地观测发展 118
5.1.4印度对地观测发展 118
5.2国外其他对地观测卫星计划 120
5.2.1气象卫星计划 120
5.2.2海洋卫星计划 128
5.2.3地球资源卫星计划 135
5.3国外其他对地观测卫星发展现状及趋势 145
5.3.1苏联/俄罗斯对地观测卫星计划 146
5.3.2日本对地观测技术的发展 148
5.3.3对地观测系统未来发展 149
参考文献 151
第6章 中国对地观测卫星 153
6.1气象卫星 156
6.1.1极轨卫星FY-1A/1B 158
6.1.2极轨卫星FY-1C 159
6.1.3极轨卫星FY-1D 160
6.1.4 静轨卫星FY-2A/2B 161
6.1.5静轨卫星FY-2C/2D/2E/2F 162
6.1.6极轨卫星FY-3A 163
6.1.7极轨卫星FY-3B 166
6.2海洋卫星 166
6.2.1 中国海洋卫星发展进程 166
6.2.2海洋一号A卫星 167
6.2.3海洋一号B卫星 168
6.2.4海洋二号卫星 169
6.3中国资源卫星 170
6.3.1中国资源卫星发展进程 171
6.3.2中巴地球资源卫星 171
6.3.3 CBERS-02B卫星 173
6.3.4资源一号02C卫星 174
6.3.5资源三号卫星 175
6.4环境减灾卫星 176
6.4.1环境减灾卫星发展进程 177
6.4.2环境减灾A、B卫星 177
6.4.3环境减灾C卫星 179
6.5 对地观测小卫星 180
6.6神舟飞船对地观测 181
6.7高分辨率对地观测专项卫星 182
6.8北斗卫星导航系统 184
6.8.1北斗卫星导航系统发展进程 185
6.8.2北斗4颗卫星 186
6.8.3北斗16颗卫星 187
6.8.4北斗卫星未来发展 187
6.9中国对地观测卫星未来的发展 188
参考文献 188
第7章 全球性综合对地观测计划 191
7.1国际卫星对地观测委员会 191
7.2欧洲全球环境和安全监测计划 193
7.3全球综合地球观测系统 194
7.3.1 GEO发展和组织概况 194
7.3.2 GEOSS构建 195
7.3.3 GEOSS实施现状和发展 198
7.3.4中国参与GEOSS建设 200
参考文献 201
第二篇 全球变化系列科学卫星 205
第8章 对地观测技术和全球变化科学卫星 205
8.1全球变化科学卫星观测要素 206
8.1.1对陆地敏感因子的观测 207
8.1.2对大气敏感因子的观测 207
8.1.3对海洋敏感因子的观测 207
8.2全球变化科学卫星的发展 207
8.3发展我国的全球变化科学卫星 215
参考文献 217
第9章 大气碳卫星 218
9.1科学问题 218
9.1.1大气碳研究的现状及挑战 218
9.1.2大气碳卫星研究进展 220
9.1.3大气碳空间观测面临的科学问题 224
9.2科学目标 226
9.3观测需求 226
9.3.1大气碳空间观测方法 226
9.3.2产品需求 230
9.4系统描述 230
9.4.1有效载荷 231
9.4.2卫星平台 238
9.4.3地面校准 241
参考文献 242
第10章 气溶胶卫星 244
10.1科学问题 244
10.1.1大气气溶胶研究的现状及挑战 244
10.1.2国内外相关研究计划 245
10.1.3大气气溶胶空间观测面临的科学问题 251
10.1.4大气气溶胶卫星拟解决的主要科学问题 251
10.2科学目标 251
10.3观测需求 251
10.3.1大气气溶胶空间观测方法 251
10.3.2产品需求 252
10.4系统概述 252
10.4.1技术指标分析 252
10.4.2有效载荷 253
10.4.3卫星平台 254
10.4.4地面处理 254
参考文献 254
第11章 夜间灯光卫星 258
11.1科学问题 258
11.1.1全球城市环境变化的挑战 258
11.1.2空间观测所面临的科学问题 265
11.2科学目标 267
11.3观测需求 267
11.3.1针对夜间光环境因子的遥感观测方法 267
11.3.2产品需求 269
11.4系统描述 269
11.4.1有效载荷 269
11.4.2卫星平台 271
11.4.3地面处理系统 275
参考文献 277
第12章 森林生物量卫星 280
12.1科学问题 280
12.1.1森林生物量空间观测的现状及挑战 280
12.1.2森林生物量空间观测面临的科学问题 282
12.2科学目标 285
12.3森林生物量激光雷达空间观测 285
12.3.1需求分析 285
12.3.2系统描述 287
12.3.3可行性分析 289
12.4森林生物量SAR空间观测 289
12.4.1需求分析 289
12.4.2系统描述 292
12.4.3关键技术 296
参考文献 297
第13章 冰川卫星 301
13.1科学问题 301
13.1.1冰川研究的现状及挑战 301
13.1.2冰川空间观测面临的科学问题 305
13.2科学目标 307
13.3观测需求 308
13.3.1冰川空间观测方法 308
13.3.2产品需求 309
13.4系统描述 310
13.4.1有效载荷 310
13.4.2卫星平台 311
13.4.3地面处理 311
13.5关键技术 314
13.5.1大气延迟误差去除技术 314
13.5.2相位解缠技术 314
13.5.3极化分解与散射特征提取技术 315
13.5.4极化干涉SAR（Pol-InSAR）技术 316
13.5.5冰川边界提取技术 316
13.5.6冰川运动速率提取技术 317
13.5.7冰川厚度变化监测技术 317
13.5.8冰川雪线提取 318
13.6可行性分析 319
参考文献 319
第14章 海洋盐度卫星 324
14.1科学问题 324
14.1.1海表盐度测量现状及挑战 324
14.1.2海表盐度空间观测面临的科学问题 331
14.2科学目标 332
14.3观测需求 332
14.3.1微波辐射计海水盐度空间观测方法 332
14.3.2产品需求 337
14.4系统描述 337
14.4.1有效载荷 337
14.4.2卫星平台 338
14.4.3地面处理 339
参考文献 340
第三篇 全球变化空间观测新方向 347
第15章 全球变化多星组网观测 347
15.1背景与意义 347
15.2现有对地观测卫星网 348
15.2.1美国对地观测卫星网 348
15.2.2欧空局对地观测卫星网 350
15.2.3其他对地观测卫星网 352
15.3组网卫星的技术特点 353
15.3.1组网卫星系统的设计 353
15.3.2组网卫星系统的运管技术 353
15.3.3组网卫星平台特点 355
15.3.4 组网卫星轨道特点 356
15.3.5星座组网技术 360
15.3.6编队组网技术 371
15.4组网观测的应用与未来的发展 379
参考文献 380
第16章 全球变化月基观测系统 382
16.1空间观测面临的挑战 382
16.1.1全球变化空间观测问题 382
16.1.2全球变化的卫星观测研究 383
16.2月基观测及科学问题 385
16.2.1月基对地观测概念 385
16.2.2月基观测拟解决的主要科学问题 390
16.3科学目标 391
16.4观测需求 392
16.4.1 月基观测系统观测方法 392
16.4.2月基观测系统产品需求 396
16.4.3有效载荷 397
16.4.4月基观测系统平台 401
参考文献 403
第17章 行星与地球全球变化比较 406
17.1行星遥感观测 406
17.1.1月球遥感观测 406
17.1.2火星遥感观测 412
17.1.3其他类地行星遥感观测 415
17.2科学问题 418
17.2.1比较行星学意义与主要研究内容 418
17.2.2行星与地球全球变化比较科学问题 419
17.3行星与地球全球变化比较 420
17.3.1主要研究内容 420
17.3.2研究进展与展望 421
参考文献 424
常用名词中英文对照 428
表索引 435
图索引 443
图版索引 449