说到拍照，我们自然地联想到摄像头和快门，将摄像头对准需要观测的东西，快门一按，就能得到一张在二维像素点上填上三原色坐标的数据构成的图像。

但是对于卫星观测地球（地表/地球大气）来说，具体的成像原理就会稍微复杂一些。

扫描方式

卫星按照轨道可以分为静止卫星和极轨卫星。我们知道，地球的自转角速度是固定的，若要用一个卫星恒定地监测地球，那么卫星轨道的高度就是固定的，这就是静止卫星。静止卫星高度有36000km，地球半径约6371km，可以想见，在卫星上看地球的张角只有20.38°，直接拍照的效果怎么会好呢？我们想要有很高分辨率的图像须要用“扫描”的办法。

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具体来说，“扫描”是通过调整观测仪器的角度，对准地球的不同位置，获得数据。比如风云2号气象卫星，卫星本身绕着自己的主轴旋转，使得传感器能在地球上扫描出带状的观测数据；再使卫星调整姿态，向上向下倾斜，就能再地球上扫描出“平行”的观测数据。

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图源：央视新闻客户端 笔者标明扫描路径和卫星旋转方向

当然，不同卫星可以通过采用不同的调整姿态的方式来提高观测利用率。就风云2号气象卫星来说，在卫星自身旋转一圈360°中只有几十度是对着地球的，它的利用率显然不高；而到风云4号卫星，采用了三轴稳定的方式，主动控制卫星朝向，使探测器在旋转过程中一直面对地球，这样观测效率显然提高很多。

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