海洋遥感总结

1.1.狭义广义遥感狭义广义遥感 狭义遥感：主要指从远距离、高空以至外层空间的 平台平台上，利用可见光、红外、微波等探测 器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物质的性质和运动状态的现代 化技术系统。 （利用电磁波进行遥感） 广义遥感：利用仪器设备从远处获得被测物体的电磁波辐射特征（光，热） ，力场特征（重 力、磁力）和机械波特征（声，地震），据此识别物体。 （除电磁波外，还包括对电磁场、力 场、机械波等的探测） 两者探测手段不一样 2.2.遥感技术系统遥感技术系统 信息源－信息获取－信息纪录和传输－信息处理信息应用 3.3.遥感的分类遥感的分类 （1）按照探测电磁波的工作波段分类：可见光遥感、红外遥感、微波遥感等 （2）按照传感器工作方式分类：主动遥感、被动遥感 4.4.遥感的应用遥感的应用 内容上可概括：资源调查与应用、环境监测评价、区域分析规划、全球宏观研究 5.5.海洋遥感的意义海洋遥感的意义 （1）海洋气候环境监测的需要 海洋占全球面积约 71%，海洋是全球气候环境变化系统中不可分割的重要部分 厄尔尼诺、拉尼娜、热带气旋、大洋涡流、上升流、海冰等现象都与海洋密切相关。 厄尔尼诺是热带大气和海洋相互作用的产物， 它原是指赤道海面的一种异常增温， 现在其定 义为在全球范围内，海气相互作用下造成的气候异常。 （2）海洋资源调查的需要 海洋是人类最大的资源宝库， 是全球生命支持系统的基本组成部分， 海洋资源的重要性促使 人们采用各种手段对其进行调查研究 海岸带是人类赖以生存和进行生产活动的重要场所， 海岸带资源的相关调查对于沿海资源的 合理开发与利用非常重要 （3）海洋遥感在海洋研究中的重要性 海洋遥感具有大范围、实时同步、全天时、全天候多波段成像技术的优势可以快速地探测海 洋表面各物理量的时空变化规律。 它是 20 世纪后期海洋科学取得重大进展的关键学科之 一。 重要性体现在： 是海洋科学的一个新的分支学科； 为海洋观测和研究提供了一个崭新的数据 集，并开辟了新的考虑问题的视角；多传感器资料可推动海洋科学交叉学科研究的发展 1.1.海洋遥感的概念（重点）海洋遥感的概念（重点） 、研究内容、研究内容 海洋遥感：指以海洋及海岸带作为监测、 研究对象，利用电磁波与大气和海洋的相互作用原 理来观测和研究海洋的遥感技术。 研究内容：海洋遥感物理机制、海洋卫星传感器方案、海洋参数反演理论和模型、 海洋图象 处理与信息提取方法、卫星数据海洋学应用 2.2.海洋遥感发展回顾经历阶段（重点）海洋遥感发展回顾经历阶段（重点） 起步阶段、探索阶段、海洋卫星与传感器的试验阶段、应用研究和业务使用阶段 3.3.第一颗海洋实验卫星是第一颗海洋实验卫星是 SeasatASeasatA（重点）（重点） 海洋一号（海洋一号（HY-1HY-1）） 2002.5.15 2002.5.15 试验性海洋水色卫星试验性海洋水色卫星 10 10 波段海洋水色仪波段海洋水色仪 4 4 波段波段 ccdccd 成像仪成像仪 4.4.海洋遥感传感器及其应用（重点）海洋遥感传感器及其应用（重点） 5.5.海洋遥感的应用（论述题）海洋遥感的应用（论述题） （重点）（重点） （1）海表温度遥感 海表温度是重要的海洋环境参数，如在海洋渔业中的应用(利用海温与海况信息来分析渔场 形成、渔期的迟早、渔场的稳定性等，可用于寻找渔场)。 主要采用热红外波段和微波波段的信息进行海表温度的遥感反演。 （2）海洋水色遥感 利用海洋水色遥感图像得到的离水辐射率,来反映相关联的水色要素如叶绿素浓度、悬浮泥 沙含量、可溶有机物含量等信息。 利用可见光、红外多光谱辐射计就可给出赤潮全过程的位置、 范围、水色类型、海面磷酸盐 浓度变化以及赤潮扩散漂移方向等信息,以便及时采取措施加以控制。 （3）海洋动力遥感观测 风力、波浪、潮流等是塑造海洋环境的动力，可以通过遥感技术获得。 海洋风力的监测有助于台风、大风预报和波浪预报； 海浪观测可以通过 SAR 反演波浪方向谱，或通过动力模式来解决表面波场问题； 采用雷达高度计可观测潮流或潮汐。 （4）海洋水准面、浅水地形与水深遥感测量 可通过卫星高度计确定海洋水准面（±20cm） ，通过测量雷达发射脉冲与海面回波脉冲之间 的延时而得到高度计天线离海面的距离；通过遥感绘制海图和测量近岸水深； 水下地形的 SAR 图像为亮暗相间的条带，利用这个关系可定量获取水下地形信息。 （5）海洋污染监测 利用遥感技术可以监测进入海洋中的陆源污染水体的迁移、 扩散等动态变化， 还能探测石油 污染（如测定海面油膜的存在、油膜扩散的范围、油膜厚度及污染油的种类） 。 （6）海冰监测 海冰是海洋冬季比较严重的海洋灾害之一， 海冰遥感能确定不同类型的冰及其分布， 从而提 供准确的海冰预报。SAR 具有区分海水和海冰的能力，可准确获得海冰的覆盖面积；并且可 以区分不同类型的海冰以及海冰的运动信息。 热红外与其它的微波传感器也是获得海冰定量 资料的有效手段。 （7）海洋盐度测量 海水含盐量的变化，会改变海水的介电常数， 从而影响海水的微波特性。 基本原理是基于微 波频率上盐度对海表亮温的敏感度来进行测量的。 （8）船舶和尾迹探测 船舶由于其制作原料的原因，在 SAR 图像上会形成非常亮的目标（具有强烈的后向散射特 征） ，如 1978 年首次在 SeaSat 图像上发现延伸 20km 的舰船及其尾迹。 第三章（全是重点） 1.1.有效波高（有效波高（H1/3)H1/3)：波阵列中全部波段的1/3 最高波的波峰到波谷之间高度的平均值； 2.2.均方根波高（均方根波高（hkhk）） ：波在平均海平面上的均方根高度（表达海面粗糙度） ； 3.3.复折射率复折射率： SnellSnell 折射定律：折射定律： 12 n′表示电磁波在界面处传 播速度和方向的变化，在可见光范围可 用折射仪测得； n〞表示电磁波在介质 中传播的衰减程度。 一般的，复折射率随温度升高而下 降；而随盐度增加有所上升。 4.4.思考题：通常情况下，可以将海水的折射率近似为 1.34，那么，是否水体中的光都能穿 出水面？具体情况如何？（自己手写） 5.5.海面粗糙度判据海面粗糙度判据:与波长和入射角有关 6.6.辐射能量Ｗ辐射能量Ｗ：以电磁波形式向外辐射的能量，单位为焦耳（J） 7.7.辐射通量（辐射通量（Radiant fluxRadiant flux、辐射功率）Φ、辐射功率）Φ：单位时间内通过某一面的辐射能量，单位是 瓦/微米（W/μm） ，表示为：Φ=dｗ /dt。 8.8.总辐射通量总辐射通量：为各波段的和（积分） 。 9.9.辐射通量密度辐射通量密度 E E′′：单位时间内通过单位面积的辐射能量/通过单位面积的辐射通量，表 示为： E′=d Φ/dt，单位是瓦/米 2·微米（W/m 2·μm ） 。 10.10.立体角（立体角（SolidSolid angle)angle)：为圆锥体所拦截的球面积σ与半径r 的平方之比，表示为： Ω =σ/r2。 （单位用球面度（Steradian，简写为 Sr）表示，球面面积为4πr2 的球， 其立体角为 4π球面度。 ） 1111，