熱紅外遙感載荷

物質(zhì)只要溫度高于絕對(duì)零度就會(huì)向外發(fā)射電磁輻射，地球表層的地物和大氣的溫度相比太陽光球?qū)右偷枚?，所以地球表層的自身發(fā)射輻射主要集中在相對(duì)可見光波長(zhǎng)較長(zhǎng)的熱紅外譜段。在大氣透過率較高的熱紅外大氣窗口譜段，熱紅外遙感載荷能夠探測(cè)陸地和海洋的溫度和發(fā)射率（又稱比輻射率），進(jìn)而對(duì)地物類型和環(huán)境狀況進(jìn)行判識(shí)；在大氣透過率低的非窗口譜段，熱紅外遙感載荷能夠探測(cè)大氣垂直溫度分布、吸收氣體含量及其垂直分布。

熱紅外遙感載荷通常由掃描鏡（或指向鏡）、光學(xué)系統(tǒng)、探測(cè)器、信息處理器、系統(tǒng)控制器、定標(biāo)黑體、致冷系統(tǒng)等部件組成，為保證采集數(shù)據(jù)的高信噪比，一般都需要穩(wěn)定的低溫環(huán)境。考慮到響應(yīng)速度和靈敏度，熱紅外遙感載荷一般采用碲鎘汞紅外探測(cè)器或砷化鎵/砷化鎵鋁量子阱紅外探測(cè)器。

熱紅外遙感載荷按照搭載平臺(tái)可分為機(jī)載熱紅外遙感載荷和星載熱紅外遙感載荷；按照探測(cè)譜段可分為中紅外遙感載荷（3～8微米）、長(zhǎng)波紅外遙感載荷（8～14微米）和遠(yuǎn)紅外遙感載荷（14～1000微米）；按照探測(cè)波段數(shù)目可分為熱紅外寬波段遙感載荷、熱紅外多光譜遙感載荷和熱紅外高光譜遙感載荷。成像式高光譜載荷（又稱成像光譜儀）能夠同時(shí)獲得目標(biāo)區(qū)域的二維空間圖像和每個(gè)像元的精細(xì)光譜曲線，在各種地物目標(biāo)識(shí)別中有廣泛的應(yīng)用；非成像式高光譜載荷一般用作大氣探測(cè)儀，可以達(dá)到非常高的光譜分辨率。高光譜載荷依其光譜維獲取機(jī)制的不同又分為色散型高光譜載荷和干涉型高光譜載荷。

1979年，搭載高級(jí)甚高分辨率輻射計(jì)（AVHRR）的美國(guó)極軌氣象衛(wèi)星NOAA-6發(fā)射升空，該載荷配置有一個(gè)中紅外波段和兩個(gè)相鄰的長(zhǎng)波紅外波段，其大幅寬則有利于獲得宏觀同步信息和實(shí)現(xiàn)多時(shí)相動(dòng)態(tài)觀測(cè)。1995年歐空局發(fā)射的ERS-2衛(wèi)星上搭載了多角度遙感器順軌掃描輻射計(jì)（ATSR-2），其波段設(shè)置與AVHRR相似，且有兩個(gè)不同的觀測(cè)角度（0°和55°）。1999年美國(guó)發(fā)射了地球觀測(cè)系統(tǒng)的TERRA衛(wèi)星，搭載了具有熱紅外波段的中分辨率成像光譜儀（MODIS）和先進(jìn)型星載熱發(fā)射與反射輻射計(jì)（ASTER），其中ASTER是第一臺(tái)用于制圖和和溫度精確測(cè)量的星載高空間分辨率多波段熱紅外成像儀，擁有5個(gè)熱紅外波段。美國(guó)1986年合1997年發(fā)射的Landsat-5和Landsat-7衛(wèi)星上分別搭載了專題制圖儀（TM）和增強(qiáng)型專題制圖儀（ETM+），它們的熱紅外波段也具有較高的空間分辨率（分別為120米和60米）。

中國(guó)1999年發(fā)射的CBERS-01衛(wèi)星上搭載的紅外多光譜掃描儀（IRMSS）擁有一個(gè)長(zhǎng)波紅外波段。2002年發(fā)射的HY-1A衛(wèi)星上搭載的海洋水色掃描儀（COCTS）擁有兩個(gè)相鄰的長(zhǎng)波紅外波段。2008年發(fā)射的HJ-1B衛(wèi)星上搭載的紅外相機(jī)（IRS）擁有一個(gè)中紅外波段和一個(gè)長(zhǎng)波紅外波段。2008年發(fā)射的FY-3A衛(wèi)星上搭載了中分辨率光譜成像儀（MERSI）（有一個(gè)寬通道長(zhǎng)波紅外波段）和可見紅外輻射計(jì)（VIRR）（有與AVHRR類似的一個(gè)中紅外波段和兩個(gè)長(zhǎng)波紅外波段）。2016年發(fā)射的FY-4A衛(wèi)星上搭載了高級(jí)靜止軌道輻射成像儀（AGRI）（有8個(gè)熱紅外波段）和靜止軌道干涉式紅外探測(cè)儀（GIIRS）（有913個(gè)熱紅外波段），在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)了紅外高時(shí)效對(duì)地三維探測(cè)。