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宇宙的視角下 地球記住了我們每一個人的名字

近期，美國國家航空航天局（NASA）依托“陸地衛星項目”所累積的豐富地球資源庫，創新性地推出了一個在線互動網站及其特色工具。這一工具不僅完全免費，而且極具趣味性：用戶只需簡單輸入自己的名字，系統就能自動生成一系列圖像，這些圖像以巧妙的方式拼合出用戶名字中的每個字母。完成創作后，用戶可以選擇下載這些充滿個性的圖片，無論是自我欣賞還是與朋友分享都極為適宜。不過，在介紹如何獲取這些免費資源及其背后的原因之前，讓我們先一同揭開“陸地衛星項目”的神秘面紗，了解其背后的資源和實力。

1.什么是“陸地衛星項目”

“陸地衛星項目”（Landsat Program）是由美國國家航空航天局（NASA）與美國地質調查局（USGS）攜手管理的一系列地球觀測衛星任務。該項目旗下的Landsat衛星系統，作為美國唯一的中等尺度全球地表反復觀測平臺，不僅能夠捕捉自然地表的變化，還能記錄人為活動對地表的改造。

追溯至1972年7月23日，在與NASA的緊密合作下，地球資源技術衛星（ERTS-1）成功升空，并隨后被命名為Landsat 1（陸地衛星1號）。此后，多顆Landsat衛星相繼發射，為地球遙感數據的收集做出了巨大貢獻。目前，仍在軌運行的衛星包括Landsat 8和Landsat 9。此外，NASA與USGS還在積極規劃后續的空間陸地成像任務，其中備受矚目的是作為Landsat 9繼任者的Landsat Next。

Landsat系列衛星憑借其卓越的地面分辨率和全面的光譜波段，能夠高效地追蹤土地利用狀況，并精準記錄因氣候變化、城市化進程、干旱災害、野火肆虐、生物質變化（如碳評估）等多種自然與人為因素所引發的地表變遷。

自1972年啟動以來，Landsat系列衛星已持續觀測地球超過50年，期間收集了大量令人嘆為觀止的圖像和珍貴的數據。這些數據為土地變化的研究提供了不可或缺的信息和趨勢分析，而這些信息是其他任何途徑都無法獲取的。作為全球持續收集時間最長的中等分辨率空間陸地遙感衛星系統，Landsat不僅承載著科研的重任，還廣泛應用于商業活動、教育以及各類社會活動中，為全球各地的用戶提供了寶貴的衛星數據支持。

2.當下Landsat系列衛星在軌運行情況

2021年9月27日，Landsat 9衛星在加利福尼亞州的范登堡太空軍基地成功發射升空，與已在軌運行的Landsat 8衛星形成了雙星協同觀測的局面。這一組合使得數據采集的重訪周期從每16天縮短至每8天一次，與先前Landsat 8與Landsat 7的組合保持了一致的高效率。這一改進繼續彰顯了Landsat項目在監測、理解和管理對人類生存至關重要的土地資源方面所發揮的關鍵作用。

相較于以往的Landsat衛星，Landsat 9在成像能力上實現了顯著提升。無論是測量精度還是幾何范圍，Landsat 9都展現出了比前幾代衛星更加出色的性能。因此，它能夠每天為Landsat全球陸地存檔增添約1400個場景的有價值數據，進一步豐富了我們的地球觀測資源。

3.“陸地衛星項目”的未來展望

預計于2030年末至2031年初期間，一項創新的Landsat任務——Landsat Next衛星將發射升空，這標志著在測量能力上的巨大飛躍，并且會帶來更高的時間、空間和光譜分辨率。該任務旨在滿足全球陸地觀測據用戶的需求，支持不斷發展和新興的應用領域，同時確保陸地觀測數據的連續性和地球陸地表面最長太空記錄的數據質量得以維持。

Landsat Next衛星觀測系統由三顆衛星組成的星座構成，這三顆衛星將通過一箭三星的方式發射進入太空，并部署在653公里的軌道高度上，彼此相隔120度分布。這一星座系統將提供每6天的重訪率，相較于Landsat 8或Landsat 9的16天重訪周期，得到了顯著的性能提升，從而增強了對動態和變化景觀的監測與管理能力。

此外，Landsat Next衛星觀測系統的空間分辨率也實現了大幅提升，每顆衛星攜帶的所有載荷的空間分辨率均優于以往的Landsat衛星任務，能夠檢測到更小的特征并更精確地描繪陸地表面、地表水域和海岸線的細節。像素分辨率范圍從10米到60米不等。同時，Landsat Next還擴大了其頻譜容量，并引入了10個新的頻譜頻段，以支持傳感等新興應用，如監測藻華、冰蓋以及估算表面發射率等。

Landsat Next衛星將繼續延續Landsat項目數十年來的空間多光譜圖像數據記錄傳統，該記錄以全球視角全面覆蓋并重復觀測地球陸地表面，其尺度足以隨時間檢測、區分、表征和監測自然和人類活動引起的變化。具體任務涵蓋利用物候特征進行植被分類和作物發育、健康和產量建模，檢測由收割以及偶發性昆蟲和病害因子引起的周期性干擾，評估近連續的水資源利用和蒸散發情況，提供火災和有害藻華發生的早期預警，在熱浪季節監測公共衛生狀況，以及追蹤陸地和海洋上雪和冰的動態變化等。