中國(guó)工程院孟執(zhí)中院士推薦序

   隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、人民生活水□的日益提高，社會(huì)各方面對(duì)天氣預(yù)報(bào)、氣候預(yù)測(cè)提出了更高的要求。風(fēng)云三號(hào)（FY-3）氣象衛(wèi)星就是為了進(jìn)一步改進(jìn)天氣預(yù)報(bào)、氣候預(yù)測(cè)對(duì)觀(guān)測(cè)資料提出的更精確、更高時(shí)效和觀(guān)測(cè)多種氣象要素的要求而發(fā)展的，它是我國(guó)自主研發(fā)的第二代軍民兩用極軌氣象衛(wèi)星。目前，我國(guó)已經(jīng)發(fā)射了4顆第二代極軌氣象衛(wèi)星——風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星，其地面應(yīng)用系統(tǒng)于□008年建成并投入運(yùn)行。

   風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星及其地面應(yīng)用系統(tǒng)有效載荷多、研制起點(diǎn)高、技術(shù)難度大等特點(diǎn)給研制工作帶來(lái)了許多意想不到的困難。在時(shí)間緊、任務(wù)重、要求高的條件下，經(jīng)過(guò)頑強(qiáng)拼搏，科技人員攻克了許多技術(shù)難題，取得了多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星工程的成功實(shí)施，使我國(guó)的極軌氣象衛(wèi)星業(yè)務(wù)得到了跨越式發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了從單一遙感成像到地球環(huán)境綜合探測(cè)、從光學(xué)遙感到微波遙感、從千米級(jí)分辨率到百米級(jí)分辨率、從國(guó)內(nèi)接收到極地接收、從單星觀(guān)測(cè)到雙星組網(wǎng)觀(guān)測(cè)的五大技術(shù)新突破，為中國(guó)氣象業(yè)務(wù)發(fā)展，特別是數(shù)值預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)發(fā)展提供了重要的探測(cè)手段和科學(xué)數(shù)據(jù)。

   《風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程技術(shù)和實(shí)踐》全面地反映了風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程的研發(fā)和建設(shè)成果，摸索出了一套比較完整的研發(fā)建設(shè)規(guī)律，總結(jié)了許多研發(fā)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，總體上應(yīng)屬于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水□，個(gè)別方面達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水□，對(duì)于廣大氣象衛(wèi)星觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)用戶(hù)具有很好的參考價(jià)值，對(duì)于同類(lèi)對(duì)地觀(guān)測(cè)衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程建設(shè)具有良好的參考借鑒價(jià)值。

   本書(shū)作者長(zhǎng)期從事風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā)和建設(shè)工作，以及遙感科學(xué)應(yīng)用研究，在這一領(lǐng)域具有較高的業(yè)務(wù)水□和寫(xiě)作能力。希望本書(shū)能早日出版、發(fā)行，早日和讀者見(jiàn)面。

中國(guó)工程院許健民院士推薦序

   □0世紀(jì)70年代起，我國(guó)開(kāi)始獨(dú)立發(fā)展自己的極軌和靜止兩個(gè)系列的氣象衛(wèi)星。經(jīng)過(guò)40多年的艱苦努力，成功實(shí)現(xiàn)了風(fēng)云氣象衛(wèi)星由試驗(yàn)應(yīng)用型向業(yè)務(wù)服務(wù)型的根本轉(zhuǎn)變。目前，風(fēng)云氣象衛(wèi)星資料已廣泛應(yīng)用于天氣預(yù)報(bào)、氣候預(yù)測(cè)、自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)和科學(xué)研究等多個(gè)重要領(lǐng)域，在氣象防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對(duì)氣候變化中發(fā)揮了重要作用。風(fēng)云氣象衛(wèi)星已被世界氣象組織納入全球業(yè)務(wù)應(yīng)用氣象衛(wèi)星序列，成為全球綜合對(duì)地觀(guān)測(cè)系統(tǒng)的重要成員。

   風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星是繼風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星之后我國(guó)新一代極軌氣象衛(wèi)星。風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)可以及時(shí)向各類(lèi)用戶(hù)提供多層次、多級(jí)別、高時(shí)效、高精度的業(yè)務(wù)（圖像和定量）產(chǎn)品，用于數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和氣候預(yù)測(cè)模式，改善預(yù)報(bào)精度。風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品還廣泛應(yīng)用于自然災(zāi)害和環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事氣象和專(zhuān)業(yè)氣象服務(wù)等各個(gè)方面，為我國(guó)氣象事業(yè)發(fā)展和科學(xué)研究提供支撐和服務(wù)。風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)的高可靠性、高靈活性和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)水□，保證了數(shù)據(jù)獲取的完整性、安全性、便捷性，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星數(shù)據(jù)共享，正在發(fā)揮良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

   本書(shū)具備國(guó)內(nèi)先進(jìn)水□，可以幫助廣大用戶(hù)比較全面地了解和理解我國(guó)風(fēng)云氣象衛(wèi)星及其地面應(yīng)用系統(tǒng)，更好、更有效地使用氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)和信息產(chǎn)品，使風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星在我國(guó)防災(zāi)減災(zāi)、環(huán)境保護(hù)及經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)過(guò)程中發(fā)揮更大效益。我國(guó)第二代極軌氣象衛(wèi)星風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星及其地面應(yīng)用系統(tǒng)工程10余年建設(shè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，對(duì)于風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星下一階段的發(fā)展，以及未來(lái)我國(guó)第三代極軌氣象衛(wèi)星風(fēng)云五號(hào)氣象衛(wèi)星的發(fā)展具有良好的參考借鑒作用，對(duì)我國(guó)其他對(duì)地觀(guān)測(cè)衛(wèi)星及其地面應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)也具有一定的借鑒意義。

中國(guó)工程院蔣興偉院士推薦序

   氣象衛(wèi)星作為天基探測(cè)的主要手段，在氣象觀(guān)測(cè)中發(fā)揮著越來(lái)越突出的、不可替代的作用。世界各國(guó)，尤其是歐、美發(fā)達(dá)國(guó)家都將發(fā)展氣象衛(wèi)星放在國(guó)家航天發(fā)展的頭等重要的地位。我國(guó)氣象衛(wèi)星與衛(wèi)星氣象事業(yè)經(jīng)過(guò)40多年發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模，是世界上擁有極軌和靜止兩個(gè)完整系列氣象衛(wèi)星及其地面應(yīng)用系統(tǒng)的3個(gè)國(guó)家（或地區(qū)）之一。

   氣象災(zāi)害給社會(huì)、經(jīng)濟(jì)都造成了重大損失，而且隨著全球氣候變暖加快，具有不斷加劇的趨勢(shì)。天氣預(yù)報(bào)、氣候預(yù)測(cè)、自然災(zāi)害和環(huán)境監(jiān)測(cè)在國(guó)家和公眾安全、社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展中的作用越來(lái)越重要，已是世界熱點(diǎn)問(wèn)題。風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星就是為了進(jìn)一步改進(jìn)天氣預(yù)報(bào)、氣候預(yù)測(cè)對(duì)資料觀(guān)測(cè)提出的更精確、更高時(shí)效和觀(guān)測(cè)多種氣象要素的要求而發(fā)展的我國(guó)第二代極軌氣象衛(wèi)星。

   通過(guò)發(fā)展風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星及其地面應(yīng)用系統(tǒng)工程，獲取了大量遙感數(shù)據(jù)，并已經(jīng)廣泛應(yīng)用于天氣預(yù)報(bào)、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)、氣候預(yù)測(cè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)相關(guān)領(lǐng)域。例如，為天氣預(yù)報(bào)，特別是中期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)提供全球溫度、濕度廓線(xiàn)，以及云、輻射等氣象參數(shù)；為氣候診斷和預(yù)測(cè)提供地球物理參數(shù)；監(jiān)測(cè)大范圍自然災(zāi)害和生態(tài)環(huán)境；為軍事氣象和航空、航海等專(zhuān)業(yè)氣象服務(wù)，提供全球及地區(qū)的氣象信息；獲取空間環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為提高國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警業(yè)務(wù)能力提供服務(wù)。風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)具備高可靠性和靈活性，能夠保證信息獲取的完整性和安全性；具備先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)水□，正在發(fā)揮良好的投資效益。

   本書(shū)是風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程建設(shè)過(guò)程中的技術(shù)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，通過(guò)本書(shū)，讀者可以比較全面地了解和理解我國(guó)風(fēng)云氣象衛(wèi)星及其地面應(yīng)用系統(tǒng)，更好、更有效地使用氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)和信息產(chǎn)品，使得風(fēng)云氣象衛(wèi)星在我國(guó)防災(zāi)減災(zāi)、環(huán)境保護(hù)及經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)過(guò)程中發(fā)揮更大效益。

作者前言

   自□0世紀(jì)60年代□□顆氣象衛(wèi)星在美國(guó)成功發(fā)射至今，衛(wèi)星遙感探測(cè)技術(shù)得到了迅速發(fā)展，尤其是進(jìn)入□1世紀(jì)以來(lái)，種類(lèi)繁多的空間對(duì)地觀(guān)測(cè)衛(wèi)星數(shù)量呈現(xiàn)□□□□的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量也在不斷提高。其中，氣象衛(wèi)星的發(fā)展一枝獨(dú)秀，構(gòu)建了全球氣象衛(wèi)星綜合觀(guān)測(cè)體系，極大地豐富了氣象觀(guān)測(cè)的內(nèi)容和范圍，使大氣探測(cè)技術(shù)和氣象觀(guān)測(cè)邁入嶄新時(shí)代，突破了人類(lèi)只能在地球表面觀(guān)測(cè)底層大氣的局限。大洋遠(yuǎn)處，沙漠腹地，現(xiàn)在都可以通過(guò)氣象衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)高頻次、空間均一的觀(guān)測(cè)。氣象衛(wèi)星的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了大氣科學(xué)的發(fā)展，在探測(cè)理論和技術(shù)、災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)、臨近天氣分析和全球數(shù)值天氣預(yù)報(bào)等方面發(fā)揮了巨大作用。目前，先進(jìn)數(shù)值預(yù)報(bào)模式使用氣象衛(wèi)星觀(guān)測(cè)資料的占比已經(jīng)達(dá)到90%以上。

   我國(guó)的氣象衛(wèi)星發(fā)展歷史相較歐、美等發(fā)達(dá)國(guó)家要短，□□顆風(fēng)云氣象衛(wèi)星：風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星A星于1988年9月7日成功發(fā)射，比發(fā)達(dá)國(guó)家晚了近□0年。但是，風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星A星是我國(guó)□□顆民用對(duì)地觀(guān)測(cè)衛(wèi)星。

   風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星是我國(guó)第二代極軌氣象衛(wèi)星。風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星工程由衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、發(fā)射場(chǎng)、測(cè)控和地面應(yīng)用五大系統(tǒng)組成。其中，衛(wèi)星和運(yùn)載火箭系統(tǒng)由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司八院負(fù)責(zé)研制生產(chǎn)，發(fā)射場(chǎng)和測(cè)控系統(tǒng)由總裝備部直屬部隊(duì)負(fù)責(zé)建設(shè)和組織實(shí)施，地面應(yīng)用系統(tǒng)由國(guó)家衛(wèi)星氣象中心負(fù)責(zé)研制建設(shè)和組織實(shí)施。

   □008年5月□7日，風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星A星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，于□009年1月1□日投入使用。截至□017年年底，我們已經(jīng)成功發(fā)射了風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星A星、B星、C星、D星共4顆衛(wèi)星，在全球資料獲取、天氣監(jiān)測(cè)分析、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)、地表環(huán)境監(jiān)測(cè)、地球射出輻射監(jiān)測(cè)、空間天氣監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮了重要作用。風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星首次實(shí)現(xiàn)了我國(guó)極軌氣象衛(wèi)星上午星和下午星的雙星組網(wǎng)觀(guān)測(cè)，雙星互為備份，保障了全球氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)的連續(xù)、可靠，全球數(shù)據(jù)的獲取時(shí)效和氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)時(shí)效有明顯提高。雙星在軌長(zhǎng)期、穩(wěn)定運(yùn)行，在天氣預(yù)報(bào)、農(nóng)林水利、航空、海洋、環(huán)境保護(hù)等方面提供了廣泛的服務(wù)，在政府決策、防災(zāi)減災(zāi)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面發(fā)揮了顯著作用。世界氣象組織已將風(fēng)云三號(hào)極軌氣象衛(wèi)星納入世界氣象衛(wèi)星全球觀(guān)測(cè)業(yè)務(wù)序列。

   氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)是衛(wèi)星工程五大系統(tǒng)之一，是其重要的組成部分，是連接衛(wèi)星到□后數(shù)據(jù)產(chǎn)品用戶(hù)之間的不可或缺的橋梁，是發(fā)揮氣象衛(wèi)星應(yīng)用效益至關(guān)重要的核心。建設(shè)內(nèi)容包括：星地鏈路，衛(wèi)星地面站全球布局及其數(shù)據(jù)傳輸鏈路，衛(wèi)星業(yè)務(wù)運(yùn)行調(diào)度控制，數(shù)據(jù)地理定位、光譜定標(biāo)、輻射定標(biāo)預(yù)處理，觀(guān)測(cè)物理變量信息產(chǎn)品生成及其質(zhì)量檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)和信息產(chǎn)品用戶(hù)服務(wù)等。

   風(fēng)云三號(hào)極軌氣象衛(wèi)星及其地面應(yīng)用系統(tǒng)工程研制起點(diǎn)高、技術(shù)難度大等特點(diǎn)給研制工作帶來(lái)了許多意想不到的困難。在時(shí)間緊、任務(wù)重、要求高的條件下，經(jīng)過(guò)頑強(qiáng)拼搏，科技人員攻克了許多技術(shù)難題，取得了多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。工程的成功實(shí)施，使我國(guó)的極軌氣象衛(wèi)星業(yè)務(wù)得到了跨越式發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了從單一遙感成像到地球環(huán)境綜合探測(cè)、從光學(xué)遙感到微波遙感、從千米級(jí)分辨率到百米級(jí)分辨率、從國(guó)內(nèi)接收到極地接收、從單星觀(guān)測(cè)到雙星組網(wǎng)觀(guān)測(cè)的五大技術(shù)新突破，為中國(guó)氣象業(yè)務(wù)發(fā)展，特別是數(shù)值預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)發(fā)展提供了重要的探測(cè)手段和科學(xué)數(shù)據(jù)。

   本書(shū)主要介紹了風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)概況、系統(tǒng)總體、分系統(tǒng)、與其他系統(tǒng)接口關(guān)系、大型試驗(yàn)，以及各階段研制工作與流程等有關(guān)情況。

   □□章 工程簡(jiǎn)介：介紹了地面應(yīng)用系統(tǒng)的工程背景、任務(wù)來(lái)源、水□與作用、建設(shè)概況和應(yīng)用成效等情況。

   第□章 總體方案設(shè)計(jì)：介紹了地面應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)和目標(biāo)，以及主要技術(shù)指標(biāo)、組成、總體技術(shù)方案和工作流程等情況。

   第3章 分系統(tǒng)設(shè)計(jì)：介紹了地面應(yīng)用系統(tǒng)10個(gè)分系統(tǒng)的基本情況、主要任務(wù)和功能、主要技術(shù)指標(biāo)、組成和技術(shù)方案等。

   第4章 地面應(yīng)用系統(tǒng)的外部接口：介紹了地面應(yīng)用系統(tǒng)與衛(wèi)星、測(cè)控系統(tǒng)的接口關(guān)系。

   第5章 大型試驗(yàn)：簡(jiǎn)要介紹了地面應(yīng)用系統(tǒng)的新型遙感儀器航空校飛試驗(yàn)、星地對(duì)接試驗(yàn)、在軌測(cè)試試驗(yàn)、外場(chǎng)輻射定標(biāo)試驗(yàn)等。

   第6章 研制工作及技術(shù)流程：介紹了地面應(yīng)用系統(tǒng)各階段工作和流程，以及算法研制和原型軟件開(kāi)發(fā)階段、軟件工程化研發(fā)階段、分系統(tǒng)集成和測(cè)試階段、全系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試階段、全系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行管理階段的情況。

   第7章 結(jié)束語(yǔ)：總結(jié)了風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)的特點(diǎn)。

   本書(shū)是風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)眾多建設(shè)者集體成果的總結(jié)，參與撰寫(xiě)人員參加了整個(gè)工程不同階段的建設(shè)工作。編寫(xiě)工作力求體現(xiàn)綜合性、系統(tǒng)性和實(shí)用性的特點(diǎn)，集中反映風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程研制過(guò)程的全貌，努力做到內(nèi)容完整、結(jié)構(gòu)合理、重點(diǎn)突出、簡(jiǎn)明扼要。本書(shū)可為負(fù)責(zé)工程組織管理、指揮協(xié)調(diào)的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、機(jī)關(guān)提供參考，也可供相關(guān)工程技術(shù)和科研人員參考使用。由于涉及范圍廣、內(nèi)容多，加之編者水□有限，書(shū)中難免有不妥之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)、指正。