日本是个地震和火山多发的国家，三分之二的国土都被森林覆盖。L波段合成孔径雷达(SAR)系统已经在两颗日本的对地观测卫星中得到了应用，分别是运行于1992年到1998年的FUYO-1 (JERS-1)和运行于2006年到2011年的ALOS。

     当ALOS因为电力故障的原因终结了其观测地球的使命，日本发射了其后续卫星ALOS-2。

     SAR是一个采用微波成像技术的传感器，即使在夜晚或者恶劣天气下也能观测到地面情况。L波段雷达的特点(波长大约24厘米)就是可以通过树木植被从地面收集信息，例如森林(针对某一特定范围)，当地震或者火山运动引起地壳运动时，相对于其他波段的SAR，L波段雷达能更准确地感测到陆地的变化。

      ALOS-2是ALOS的后继星，将在ALOS的基础上，在测绘、区域观测、 灾害监测 、 资源调查等领域发挥更大的作用。其上搭载PALSAR-2传感器，工作波段为L波段(1.2GHz段）最小分辨率为：3m（距离向）*1m（方位向），能在任何大气条件下全天候工作。

ALOS-2卫星

ALOS-2 卫星参数

        ALOS-2卫星配备了全球领先的L波段SAR系统，主要是对地球陆地区域进行详细的安全监测。观测的性能经过改善后，能更加迅速的对地表信息进行观察，同时保持了比较广阔的观测波段。因此，它能提供有价值的数据，这些数据和我们的安全生活息息相关，它不仅可以观测到地壳运动，还能够及时监测到一些自然灾害，例如洪水和滑坡，暴风雨或者飓风。

ALOS-2卫星解析

       除了自然灾害的观测，ALOS-2还定期会对热带雨林地区进行观测，这个很难利用光学传感器进行观测，因为该区域上空经常被厚重的云层覆盖，就像极地区域被冰雪覆盖一样。日本对这些地区的观测工作已经持续了11年，并会继续观测雨林的变化情况。这是一个温室气体的汇合地，也包括温室气体对冰雪产生的影响及变化。

卫星观测模式

       ALOS-2卫星提供L波段1米、3米、6米、10米以及扫描模式的多极化高分辨率雷达数据。

       ALOS-2沿用ALOS-1传统拍摄模式，利用中继卫星，可大量获取地球观测数据。与ALOS-1运营方式的最大不同之处，它还可提供编程拍摄。与ALOS / PALSAR相比，ALOS -2上 的最先进的L波段合成孔径雷达（PALSAR-2）将具有更高的性能。PALSAR-2能够在白天和黑夜以及所有天气条件下观察。

 ALOS和ALOS-2卫星观测对比

      从ALOS到ALOS-2的进展：

      更广泛，更精确——分辨率和可观察面积都大大提高

      1）PALSAR的分辨率最高达10米，PALSAR-2的分辨率提高到1米到3米。通过添加“Spotlight模式”，能够使卫星将其无线电波辐射方向改变为其移动方向（垂直方向），同时飞行以长时间观察一个特定的目标位置，这样的改进成为可能。

       2）采用“双接收天线系统”，确保高分辨率的观测带宽。在“地图模式”中，观察带为50公里，分辨率为3米，“聚光灯模式”下的分辨率为1米至3米，为25公里。

ALOS-2卫星

      更快，响应性高

      1）可观测面积从879km大幅度扩大到2,320km。ALOS被固定为朝向卫星移动方向的右下方向，仅观察到一个方位。为了扩大可观测区域，卫星通过在观测期间向右或向左改变卫星的姿态，可观察卫星的两侧。

      2）再次访问时间从46天减少到14天（卫星可以更快地返回到目标位置）

      3）数据传输能力得到加强，效率更高，速度更快。

      因此，当日本境内发生灾害监测要求时，ALOS-2卫星可以在两小时内提供受灾地区的图像。

JAXA地球观测长期规划

      JAXA为ALOS-2开展了研究和开发活动，以改进为ALOS开发的广泛和高分辨率观测技术，以进一步满足社会需求。这些社会需求包括：

       1）相当详细的灾害监测和这些地区可能较大的灾害监测

       2）不断更新与国家土地和基础设施信息有关的数据档案

       3）有效监测耕地

       4）全球监测的热带雨林识别碳汇。

       5）海冰监控

       6）森林砍伐有效监测

       7）探索地下资源，了解地面沉降

相关雷达卫星参数对比

ALOS-2观测南极Larsen-C冰架大型冰山分离  

       ALOS-2是一颗具有较强穿透能力的高分辨率雷达卫星，在地表沉降、地壳监测、防灾减灾、农林渔业、海洋观测以及资源勘探等领域有较高的应用价值。

注：本文所有图片均来源JAXA。