2014-Chapter01卫星海洋学
卫星海洋学复习题
1.太阳同步轨道定义、特点 太阳同步轨道：卫星的轨道平面以地球的公转速率围绕太阳旋转，卫星总在每天同一时间穿过赤道，太阳同步轨道卫星总在相同的当地时间飞越同一纬度地球表面上空，轨道平面与日地连线的交角不变，卫星轨道平面和太阳始终保持相对固定的方向 特点：卫星轨道平面倾角大约97~110度； 相对于地球西向逆行； 多数卫星高度约700~800 km； 轨道周期90~100min; 每天绕地球旋转14~16圈 地球同步轨道定义、特点 地球同步轨道定义：卫星的轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期（23小时56分4秒），且方向亦与之一致，卫星在每天同一时间的星下点轨迹相同,当轨道与赤道平面重合时叫做地球静止轨道,即卫星与地面的位置相对保持不变。 特点：轨道倾角不为0； 轨道可为圆形或椭圆形； 每天在相同时间经过相同地点，相对地球运动； 星下点轨迹是“8”字形封闭曲线。 2.水平极化和垂直极化定义 极化（偏振）：电磁波电场振动的空间分布对于传播方向失去对称性（具有偏向性）的现象 极化状态：是根据电场方向和参考平面关系定义的 参考平面：由于电磁波所在波束和探测平面法线确定 水平极化：电磁波电场与参考平面垂直 垂直极化：电磁波电场与参考平面平行 极化方式在微波遥感中的重要作用
3. 标准化雷达后向散射截面的物理意义? 标准化后向散射截面：0100[]10log ()dB σσ= 4. 散射计中，电磁波在粗糙海面的后向散射机制? 电磁波在粗糙海面的散射的组成： 1、镜面反射（镜点散射）：当地入射角＝0度； 2、海面斜率的概率密度函数； 3、布拉格共振散射； 4、两尺度散射模：当地小面积元毛细重力波的布拉格散射，由于长波倾斜影响，海面斜率概率密度函数对当地小面积元积分 5. 布拉格共振的条件是什么? 如何推导、计算? 条件：雷达入射角：30~60度、 基于两尺度模型、 雷达波束仅与方位角方向上的毛细重力波共 振、 毛细重力波波长与电磁波波长相当 2sin radar water λλθ= 6. 高度计在海洋学中的应用，如大洋环流、厄尔尼诺现象等
卫星海洋学-考试复习资料整理
§1 §1.1 卫星海洋遥感的应用 p1 卫星海洋学涉及的详细内容有： ①海洋遥感的远离和方法：包括遥感信息形成的机理、各种波段的电磁波（可见光、红外光、微波）在大气和海洋介质中传输的规律以及海洋的波谱特征； ②海洋信息的提取：包括与海洋参数相关的物理模型、从遥感数据到海洋参数的反演算法、遥感图像处理和海洋学解释、卫星遥感数据与常规海洋数据在各类海洋模式中的同化和融合。 ③满足海洋学研究和应用的传感器的最佳设计和工作模式：包括光谱波段和微波频率的选择、光谱分辨率和空间分辨率的要求、观测周期和扫描方式的研究以及传感器噪声水平的要求。 ④反演的海洋参数在海洋学各领域中的应用。 卫星遥感所获得的海洋数据特点： 1.观测区域大 2.时空同步 3.连续 *卫星遥感资料和卫星海洋学的研究成果在海洋天气和海况预报、海洋环境监测和保护、海洋资源的开发和利用、海岸带绘测、海洋工程建设、全牛气候变化以及厄尔尼诺现象检测等科学问题上有着广泛的应用。（有问答题时加上） §1.2中国气象卫星的发展p6 我国气象卫星包括两个主要系统： 1.极轨卫星系统；2.地球静止卫星系统。 【了解】第一代极轨气象卫星“风云一号”，第一代静止气象卫星“风云二号”，第二代太阳同步轨道气象卫星“风云三号”，第二代静止气象卫星“风云四号”。（风云单号极轨，双号静止） §1.3中国海洋遥感的进步p8 2002年5月15日，我国第一颗海洋探测卫星“海洋一号A”与“风云一号”D气象卫星作为一箭双星同时发射升空； 2007年4月11日，“海洋一号”B卫星发射。 发射海洋一号卫星的主要目的是：观测海水光学特征、叶绿素浓度、海表面温度、悬浮泥沙含量、可溶有机物和海洋污染物质，并兼顾观测浅海地形、海流特征、海面上空气溶胶等要素，掌握海洋初级生产力分布、海洋渔业及养殖业资源状况和环境质量，了解重点河口港湾的悬浮泥沙分布规律，为海洋生物资源合理开发利用、沿岸海洋工程、河口港湾治理、海洋环境监测、环境保护和执法管理等提供科学依据和基础数据。 我国计划发展3个系列的海洋卫星： 1.以可见光、红外波段遥感探测海洋水色和水温为主的“海洋一号”系列卫星； 2.以微波遥感探测可全天候获取海面风场、海面高度和海表面温度场为主的“海洋二号”系列卫星； 3.同时配备光学传感器和微波传感器的可对海洋环境进行综合监测的“海洋三号”系列卫星。 §2 气象卫星与水色卫星 §2.1 遥感和遥感技术p30
卫星海洋学
97—98年热带太平洋地区海表面温度（SST）变化 与厄尔尼诺现象 姓名 单位 摘要： 1997-1998年全球发生大规模的El Ni?o现象，海表面温度（Sea Surface Temperature,缩写为SST）异常升高，全球气候系统随之改变，极具研究价值。本文通过对如何从相关网站上获取和分析SST数据以及根据所获数据绘制图像等问题的介绍，简要分析97-98年SST 所反映出的El Ni?o现象。本次课下作业拓展了我们的视野，提高了我们的实践能力，对以后的学习和工作益处良多。 关键字：AVHRR、SST、海表面温度厄尔尼诺 1、NOAA/TIROS卫星及A VHRR传感器简介 从六十年代后期开始，美国国家海洋大气局（NOAA）发射的泰洛思（TIROS）系列气象卫星使用可见光和红外波段的传感器直接为气象学急攻了大量有重大价值的图像．到70年代中期，海洋工作者开始从气象卫星的遥感数据中提取包括海表面温度和海水混浊度等有用信息，由此解开了卫星遥感技术在海洋学研究中应用的序幕． NOAA/TIROS是太阳同步极轨气象卫星，也被称为诺阿/极轨环境卫星，该卫星系列可为全球各国提供免费的当地数据接受服务。我国国家气象局自80年代初期以来已开展了20余年的NOAA/TIROS卫星的信号接受和资料分发工作。NOAA/TIROS卫星系统每天可输出全球范围的16000的大气探测数据，20000—40000个点的海表面温度数据。这些资料被广泛应用于天气预报以及海洋、渔业、水文、交通和地质等领域的研究，取得了越来越显著的社会经济效益。 NOAA/TIROS系列卫星装载有改进型甚高分辨率辐射计A VHRR，还有用于探测大气层垂直空气柱的剖面温度和湿度等物理量的泰罗斯垂直探测装置TOVS。 改进型甚高分辨率辐射计A VHRR（Advanced Very High Resolution Radiometer）是NOAA/TIROS卫星载有的可用于海洋研究的传感器．A VHRR属于可见光和红外波段辐射计；它可以用来遥感云量和表面温度，这里“表面”可以是地球表面、云层上表面或水体包括海洋表面，第一部四波段辐射计A VHRR最初在1978年发射的TIROS-N上使用；随后发展的五波段辐射计A VHRR/2开始在1981年发射的NOAA-7上使用．最新发展的六波段A VHRR/3开始在1998年5月发射的NOAA-15上使用。。 2、数据下载 首先可使用匿名FTP（anonymous File Transfer Protocol）进入美国宇航局JPL实验室物理海洋学现有档案分发中心：ftp://https://www.360docs.net/doc/30412881.html,/pub/data_collections/monthly_mean_atlas/，该中心包括1987--2001年几个主要卫星或传感器(如：avhrr,ers1,topex等)所观测的数据资料和解读这些数据的各种程序（如：fortran程序,c语言程序等）。具体操作详见下面一系列图示。我选取的年份是1997年和1998年，将文件夹内的所有文件下载到本地硬盘上：（保存路径为:\sat，下载完毕再将文件夹重命名为avhrrsst97和avhrrsst98）
海洋科学导论试题(1-10)
试题一 一、填空题（2×10=20分） 1、理论上初一、十五为（）潮。 2、风海流的副效应是指（）和下降流。 3、海水运动方程，实际上就是（）在海洋中的具体应用。 4、海水混合过程就是海水各种特性逐渐趋于（）的过程。 5、海面海压为0，每下降10米，压力增加（）。 6、我们平日所见的“蔚蓝的大海”，蔚蓝指的是大海的（）色。 7、引起洋流西向强化的原因是（）。 8、开尔文波的恢复力为重力和（）。 9、风浪的成长与消衰主要取决于海面对（）摄取消耗的平衡关系。 10、根据潮汐涨落的周期和潮差情况，舟山属于（）潮。 二、名词解释（2×10=20分） 1、月球引潮力 2、波形传播的麦浪效应 3、黄道 4、浅水波 5、最小风时 6、回归潮 7、南极辐聚带 8、倾斜流 9、波群 10、海水透明度 三、判断题(对——T,错——F)（1×10=10分） 1、大洋深层水因为发源地影响而具有贫氧性质。 2、无限深海漂流的体积运输方向与风矢量垂直，在南半球指向风矢量的左方。 3、浅水波水质点运动轨迹随着深度增加，长轴保持不变。 4、埃克曼无限深海漂流理论中，海面风海流的流向右偏于风矢量方向45度。 5、以相同能量激发表面波与界面波，界面波的振幅比表面波大。 6、小振幅重力波所受的唯一恢复力是重力。 7、风浪的定常状态只与风时有关。 8、当波浪传到近岸海湾时，波向线会产生辐聚。 9、驻波波节处水质点没有运动所以被叫做驻波。 10、水下声道产生的原因是声线会向温度高的水层弯曲。 四、简答题（10×5=50分） 1、试从天文地理两方面解释钱塘潮成因。 2、试描述世界大洋表层水环流的主要特征。 3、有人说“无风不起浪”，可又有人反对说明明是“无风三尺浪”，你说呢？
卫星海洋学复习题(1)
1.为什么海洋表面在卫星海洋学中非常重要？ 2.概念理解：卫星轨道倾角、星下点、节点、升轨、降轨、升轨 点、降轨点 3.太阳同步轨道定义、特点 4.地球同步轨道和地球静止轨道区别 5.轨道周期、重复周期、传感器重复周期、再访问时间定义 6.光学仪器和微波雷达的角分辨率、空间分辨率 7.水平极化和垂直极化定义 8.立体角详细推导 9.天顶角、观测角 10.辐射通量、辐射强度、辐亮度、辐照度、发射率、菲涅耳反射率、朗伯表面 11.基尔霍夫定律、两介质界面处的基尔霍夫定律 12.黑体定义、瑞利-金斯定律成立条件及公式、维恩位移定律公式 13.太阳辐射和地球辐射特征(图5.5) 14.亮温定义 15.复折射率和复相对电容率关系、菲涅耳反射率和菲涅耳反射系数关系 16.从德拜方程出发如何求解海表温度？ 17.复折射率实部和虚部意义 18.皮层深度、穿透深度、吸收深度定义、使用范围 19.卫星遥感海表温度和传统观测海表温度区别 20.衰减系数和光学厚度、太阳倾斜入射的光学厚度
21. 辐射传输方程()()()ab B ab dL z L z k L z k dz +=各项含义 22. 可见光和微波波段在大气中衰减的主要因素 23. 气溶胶定义 24. 大气窗定义 25. 有边界存在时的辐射传输各项推导(P.149-150) 26. 水色定义、水色三要素 27. 一类水体、二类水体 28. 离水辐射率含义 29. 热红外遥感的海洋学应用 30. 影响微波辐射计接收海面辐亮度的因素有哪些？ 31. 填空：平静海面的微波亮温T 通过___与海面发射率e 相联系，海面发射率e 通过___与菲涅耳反射率ρ相联系，菲涅耳反射率ρ通过___与相对电容率εr 相联系，相对电容率εr 通过___与海表面温度和盐度相联系。 ①基尔霍夫定律 ②菲涅耳公式 ③德拜方程 ④瑞利-金斯定律 ⑤发射率定义 32. 为什么微波辐射计能够遥感海表面温度和海面风速？ 33. 散射计测量的海洋物理参数是什么？为什么可以观测这个参数？ 34. 给出雷达后向散射截面定义，什么是标准化雷达后向散射截面？如何用分贝表示？ 35. 布拉格共振的条件是什么？如何推导？计算：使用1.4GHz L 波段散射计，当入射角是60度时，与电磁波共振的海表面波的波长是多少？
环境遥感试卷
试卷一 一、填空题（共10题，每题２分） 1、“遥感”(Remote Sensing)，即“遥远的感知”。在一定距离以外感测目标物的信息，通过对信息的分析研究，确定目标物的属性及目标物之间的相互关系。它是一种以_________、__________、___________为基础的综合性应用技术。 2、遥感信息的三个物理属性是：______________、_________________、____________________。 3、近红外波段在植物遥感中的重要作用，这是因为近红外区的反射是受叶内复杂的叶腔结构和腔内对近红外辐射的________控制，以及近红外光对叶片有近50%的____和_____的原因。 4、植物的发射特征主要表现在________和________谱段。植物在热红外谱段的发射特征，遵循__________定律，与植物温度直接相关。 5、土地覆盖是“地球陆地表层和近地面层的_____________，是自然过程和人类活动共同作用的结果”，而土地利用是指人类利用土地的___________和_________不断满足自身需求的行为过程。 6、遥感图像的分类有__________和___________两种。 7、土壤热通量指土壤_____________，与热流方向的土温梯度、土壤热容量、热扩散率成______，对土壤蒸发、地表能量交换均有影响。 8、水的光谱特征主要是由水本身的物质组成决定，同时又受到各种水状态的影响。水体可见光反射包含____________、__________及______________3方面的贡献。 9、海洋的微波辐射取决于2个主要因素：一是海面及一定深度的_____________，二是___________。 10、遥感区域地质调查填图的最大特点是充分利用遥感图像的__________，结合地面调查工作进行多层次的___________，在整体上提高对工作区区域地质特征的全面认识，解决突出的基础地质问题和与成矿有关的关键问题，加快填图速度，提高成图质量。 二、选择题（共10题，每题２分） 1、遥感信息，是指以__________为载体，经介质传输而由航空或航天遥感平台所收集到的反映地球表层系统现象的空间信息。 A 光 B 电磁波 C 光和电磁波 D 光或电磁波 2、遥感信息中最基本的几何单元是像元（pixel），每一个像元所载的信息是_________。 A 灰度 B 反射率 C 辐照度 D 辐亮度 3、____________是叶子健康状况最灵敏的标志，它对植被差异及植物长势反映敏感，指示着植物光合作用能否正常进行；_____________被植被叶绿素强吸收，进行光合作用制造干物质，它是光合作用的代表性波段。这两个波段数值的不同组合，是植被指数的核心。 A 紫外波段、可见光绿波段 B 近红外波段、可见光红波段 C 绿光波段、可见光黄波段 D 黄光波段、可见光红波段 4、作物在不同的生长期具有不同的光谱特征。叶子生长过程中，叶绿素含量_____，叶 肉细胞间隙数增加，可见光反射率_______，而近红外反射率__________。 A 增加、降低、升高 B 降低、增加、升高 C 升高、增加、降低 D 降低、降低、升高 5、可见光——红外力法，主要利用土壤及土壤上覆植被的光谱__________来估算土壤水分。 A 发射特性 B 散射特性 C 反射特性 D 光谱特性 6、水面入射光谱中，仅有____________才透射入水，其他波段的入射光或被大气吸收或被水体表层吸收. A 可见光 B 微波 C 红外C 紫外 7、微波谱段适合于海洋遥感主要是因为__________。 A 微波在水中穿透能力强 B 微波具有穿云破雾的能力 C 微波的辐射分辨率高 D 微波的光谱分辨率高 8、遥感探测范围由大到小依次是__________。 A 飞机、陆地卫星、宇宙飞船 B 宇宙飞船、陆地卫星、飞机 C 陆地卫星、飞机、宇宙飞船 D 陆地卫星、宇宙飞船、飞机 9、遥感探测的范围越大，则__________。 A 获得资料的速度越慢 B 获得资料的周期越长 C 对地物的分辨率越低 D 对地物的分辨率越高 10、在遥感影像上，湖泊、河流呈现的颜色是__________。 A 红色 B 灰白色 C 深蓝色或蓝黑色 D 浅蓝色 三、判断题（共１０题，每题２分） 1、遥感反映的土地信息仅仅是地表的综合特征。（） 2、在利用遥感方法进行土地利用/覆盖变化研究时，遥感图像的像元是随着地物的成分、纹理、状态、表面特征及所使用的电磁波段的不同而变化。（） 3、清水，在近红外、短波红外部分几乎吸收全部的入射能量，反射能量很小。这一持征与植被和土壤光谱形成十分明显的差异，因而在红外波段识别水体较容易。（） 4、海水的电学性质是由海水表层物质组成及温度所决定的。（） 5、声波可以使海洋遥测水深的范围有所扩大，激光在水中传播性能更好可以克服遥感在深度上的局限。
卫星海洋学试题
问答题 §11.1 复习题（Questions for Review） 第一套复习题 1．请将下列电磁波按频率由小到大排序：C波段、Ku波段、X波段、红光、蓝光、绿光、紫外光、黄光、黄绿光、近红外、远红外、无线电波。 2．什么波长范围的电磁波称为可见光？其对应的频率范围是什么？ 3．菲涅耳反射率与发射率有何关系？与吸收率、透射率的关系？推导中用了什么定律？举出两个例子a）在海水可见光红外波段情况下b）在海水微波波段情况下菲涅耳反射系数和反射率的数值。 4．写出德拜方程的表达式。为什么L波段的微波辐射计适于测海表面盐度？相对电容率的变化通过什么公式导致辐射计接收到的亮温etTs也随之变化？5．写出普朗克定律的表达式，解释公式中出现的每一个物理量和常数，并由此推导瑞利—金斯定律。这两个定律分别适用于红外、可见光、微波波段三个波段中哪些波段的辐射度计算？ 6．简要阐述米氏散射和瑞利散射的适用条件。大气层空气分子的散射属于那一种？气溶胶散射对可见光、红外和微波（例如5.3GHz）波段各属于那一种？指出气溶胶粒径的主要分布范围和5.3GHz微波波长。 7．分别写出兰伯—比尔定律的微分和积分形式，并指出衰减系数与复折射率的关系。 8．写出水色遥感大气校正的最基本方程，并介绍各项的物理意义。指出在440纳米和清洁水条件下，各项对卫星信号的贡献占多少？ 10. 画出典型的一类水体叶绿素的离水辐射的光谱曲线图。以SeaWiFs为例，利用那两个波段（用中心波长表示）的离水辐亮度的比值可以反演叶绿素浓度？该方法通常又叫什么名字？ 11. 分别写出镜面反射和布喇格共振理论计算标准化雷达后向散射截面σ0的公式。二者通过什么函数与风速相联系？ 12. 解释概念：Range，Geoid，Topography，Dynamic height，Geoid Undulation，Reference Ellipsoid。大地水准面起伏主要是由什么原因引起（回答一个最主要原因）？其变化的范围是什么？海面地形是由什么原因引起（回答三个最主要原因）？其变化的范围是什么？ 13. 卫星到海面距离如何测得？Topex/Poseidon测量海平面高度的精度精度可达多少？海面到地心的距离如何计算？海面地形异常可用什么公式计算？ 14. 写出合成孔径雷达的纵向距离分辨率。合成孔径雷达的采样距离与卫星速度、采样时间长度有什么关系？与真实孔径雷达有什么关系？与真实孔径雷达分辨率比较，采样距离与孔径有什么关系？ 第二套复习题 1．请将下列电磁波按波长由小到大排序：C波段、Ku波段、X波段、红光、蓝光、绿光、紫外线、黄光、黄绿光、近红外、远红外、热红外。 2．计算地球同步轨道卫星的近似高度和太阳同步轨道卫星（卫星绕地球旋转周期是100分钟）的近似高度。列出万有引力定律与牛顿第二定律的公式。并列出角速度与旋转周期的关系式。 3．在可见光和红外波段电磁波于海气界面的传递中，复折射率、菲涅耳反射率和发射率是多少？在10GHz的微波于20?C的海气界面的传递中，相对电容率、
卫星海洋学复习题
简介 卫星海洋学（satellite oceanography）是利用卫星遥感技术观测和研究海洋的一门分支学科。卫星海洋学兴起于20世纪70年代，它是卫星技术、遥感技术、光电子技术、信息科学与海洋科学相结合的产物。笼统地讲，它包括两个方面的研究，即卫星遥感的海洋学解释和卫星遥感的海洋学应用。卫星遥感的海洋学解释涉及到对各种海洋环境参量的反演机制和信息提取方法的研究，卫星遥感的海洋学应用涉及到运用卫星遥感资料在海洋学各个领域的研究。 涉猎内容 （l）海洋遥感的原理和方法：包括遥感信息形成的机理、各种波段的电磁波（可见光、红外和微波）在大气和海洋介质中传输的规律、以及海洋的波谱特征。 （2）海洋信息的提取：包括与海洋参数相关的物理模型、从遥感数据到海洋参数的反算法、遥感图像处理和海洋学解释、卫星遥感数据与常规海洋数据在各类海洋模式中的同化和融合。 （3）满足海洋学研究和应用的传感器的最佳设计和工作模式：包括光谱波段和微波频率的选择、光谱分辨率和空间分辨率的要求、观测周期和扫描方式的研究、以及传感器噪音水平的要求。 （4）反演的海洋参数在海洋学各领域中的应用。卫星遥感所获得的海洋数据具有观测区域大、时空同步、连续的特点，可以从整体上研究海洋。这极大地深化了人们对各种海洋过程的认识，引起了海洋学研究的一次深刻变革。卫星遥感资料和卫星海洋学的研究成果在海洋天气和海况预报、海洋环境监测和保护、海洋资源的开发和利用、海岸带测绘、海洋工程建设、全球气候变化、以及厄尔尼诺现象监测等科学问题上有着广泛的应用。 原理 卫星在遥远距离通过放置在某一平台上的传感器对大气或者海洋以电磁波探测方 式获取大气或者海洋的有关信息，这个过程称为遥感。海面反射、散射或自发辐射的各个波段的电磁波携带着海表面温度、海平面高度、海表面粗糙度以及海水所含各种物质浓度的信息。传感器能够测量在各个不同波段的海面反射、散射或自发辐射的电磁波能量，通过对携带信息的电磁波能量的分析，人们可以反演某些海洋物理量。传感器的遥感精度随着卫星遥感技术的发展在不断地提高，目前正在接近、达到甚至超过现场观测数据的精度。 应用 海洋表面是一个非常重要的界面。海洋与大气的能量交换都是通过这个界面进行的；海洋内部的变化也会部分地透过这一表面表现出来。运用计算机三维数值模拟和卫星遥感数据同化技术，人们就可以通过获得的海洋表面遥感信息，了解海洋内部的海洋学特征和物理变化过程。遥感监测海面的空间分辨率与电磁波的波长有关，可见光与红外辐射计获得的遥感图像具有更好的空间分辨率。虽然云的覆盖阻挡了可见光波段电磁波的透过，但是能够穿透云层的微波遥感弥补了不足。总之，可见光和红外遥感满足了人们对较高的空间分辨率监
中国海洋大学 卫星海洋学 课程大纲(理论课程)
附件2： 中国海洋大学卫星海洋学课程大纲（理论课程） 英文名称: Satellite Oceanography 【开课单位】海洋环境学院海洋系【课程模块】专业知识 【课程编号】【课程类别】必修 【学时数】48 （理论实践）【学分数】 3 备注：课程模块为公共基础、通识教育、学科基础、专业知识或工作技能；课程类别为必修或选修。 一、课程描述 本课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订或制定。 （一）教学对象 海洋科学专业本科生（必修），地学领域其他专业（可选修）。 （二）教学目标及修读要求 1、教学目标（课程结束后学生在知识、技能和态度三个层面达到的目标） 知识方面：使学生理解遥感原理及其卫星在海洋学观测中的应用，并且学会获取和实际使用卫星资料；了解国内外卫星遥感基本信息；掌握电磁波辐射与传播的基本理论；理解大气和海水的吸收和散射机理；理解可见光水色扫描仪、热红外与微波辐射计等仪器原理；掌握叶绿素、海面温度、盐度等物理要素的基本遥感机理。 技能方面：学会获取和读取卫星遥感资料、实际使用卫星遥感数据绘图和做简单的统计分析，并且学会撰写科学研究的技术报告。 态度：培养学生理论联系实际的科学研究态度 2、修读要求（简要说明课程的性质，与其他专业课程群的关系，学生应具备的基本专业素质和技能等） 《卫星海洋学》是海洋科学专业的专业必修课，属于理论课。该门课程是海洋科学专业7门核心课程之一，属于大学物理（光学、电磁学）在海洋学领域的延伸课程，可培养学生在海洋学领域的科研能力。与其他专业课程之间没有隶属关系，但是与《物理海洋学》联系比较密切。《物理海洋学》为海洋学研究提供理论基础，《卫星海洋学》为海洋学研究提供观测数据和方法。选课前学生应具备良好的数学物理基础，以及计算机使用、绘图和统计分析的技能。
广东海洋大学-卫星海洋学期末复习资料
这只是小生整理的资料，仅作参考~ 第一章 绪论 1.名词解释 ?⑴遥感：在一定距离以外获取目标的信息，通过对信息的分析研 究来确定目标物的属性以及目标物之间的相互关系的过程。 ⑵海洋遥感技术：利用传感器对海洋进行远距离非接触观测 而获取 描述海洋现象的信息技术。主要组成部分是电磁波为载体遥感技术和 声波为载体遥感技术。 2.概念掌握 ⑴遥感技术所使用的电磁波段主要为紫外、可见光、红外和微波等波 段。紫外（0.2~0.4m μ），可见光（0.4~0.7m μ，红橙黄绿青蓝紫）， 红外（0.7~1000m μ，近中热远），微波（0.1~100cm ）。 ?⑵遥感的分类（按照遥感方式） 主动式：雷达、散射计、高度计、激光雷达等； 被动式 ：照相机、可见光和红外扫描仪、微波辐射计。 ⑶气象卫星分为太阳同步轨道卫星和地球同步或地球静止轨道卫星。前者在大约800km 高空工作，缺点是对某一地区每天只能观测两次 （红外和微波传感器）。后者在大约35000km 的高空对地球表面近五 分之一的地区进行气象观测，实时将资料送回地面，但不能观测唯独 大于55O 的地区。 ?⑷卫星海洋遥感的应用： 风暴潮灾害的卫星遥感监测；巨浪灾害的卫星遥感监测；海冰灾害的
卫星遥感监测；海啸灾害的卫星遥感监测；海上溢油的卫星遥感监测；海洋赤潮的卫星遥感监测；海洋变异的卫星遥感监测（海平面上升、全球变暖、EL-NINO）。 ⑸卫星遥感的特征：能够获取长时间、大范围、近实时和近同步监测资料;全天时、全天候，如微波能够穿透云层。 分类：气象卫星，海洋卫星和陆地卫星。 ⑹海洋参数：海表面温度，海表面盐度，海平面异常，海流，海表面风，海浪，海洋内波，悬浮物浓度，叶绿素浓度，色素浓度，水色。 第二章 1.名词解释 ?⑴轨道倾角i:卫星轨道平面与赤道平面的夹角（使用i和Ω两个角可以确定卫星轨道平面的方位） ?⑵星下点：卫星在地球表面的投影； 星下点轨迹：卫星每绕地球完成一圈公转在地球表面上形成的一 个不闭合的轨迹。 ⑶节点：卫星星下点轨迹与此道的交点。 ?⑷升轨：卫星由南向北方运行 降轨：卫星由北向南运行 ?⑸节点周期（轨道周期）：相邻两个升轨点之间的时间间隔 ?⑹一个PASS：最南端和最北端之间的星下点轨迹，对应半个节点周期。
《卫星海洋学》学习指南
《卫星海洋学》学习指南 一、学习重点： 1）理解遥感原理及其卫星在海洋学观测中的应用； 2）了解国内外卫星遥感基本信息； 3）掌握电磁波辐射与传播的基本理论； 4）理解大气和海水的吸收和散射机理； 5）理解可见光水色扫描仪、热红外与微波辐射计等仪器原理； 6）掌握叶绿素、海面温度、盐度等物理要素的基本遥感机理； 7）学会获取和读取卫星遥感资料、实际使用卫星遥感数据绘图和做简单的统计分析；8）学会撰写科学研究的技术报告。 二、主要知识点： 第一章绪论 ●卫星海洋遥感的海洋学应用； ●中国卫星发展的现状和目标； ●卫星数据共享方式、数据格式、数据分级。 第二章气象卫星与水色卫星 ●遥感的定义和遥感类型的划分； ●气象卫星和主要传感器及其重要用途； ●中国卫星发展的现状和目标； ●水色卫星和主要传感器及其重要用途； ●中国“海洋一号”卫星及数据产品。 第三章海洋卫星与陆地卫星 ●携带微波传感器的海洋卫星及其主要用途； ●欧洲遥感卫星ERS-1/2和ENVISAT及其主要用途； ●携带高度计的卫星及其主要用途； ●携带合成孔径雷达的加拿大卫星RADARSAT及其主要用途； ●携带散射计的卫星及其主要用途；
●陆地和海岸带观测卫星及其主要用途。 第四章卫星轨道与分辨率 ●卫星轨道的基本要素； ●地球同步轨道、太阳同步轨道、高度计专用轨道的特征及其应用； ●卫星的重复周期、传感器的重复周期、传感器的再访问时间三个概念的意义及区分； ●光学分辨率和雷达分辨率的推导方法、异同及其物理意义； ●不同传感器分辨率差别的来源。 第五章电磁辐射 ●电磁波的波段及其在遥感中的应用； ●麦克斯韦方程组及其解的形式； ●基尔霍夫定律的物理意义、推广和应用； ●普朗克辐射定律及其衍生定律的关系、在遥感中的应用； ●菲涅耳公式、菲涅耳反射率的定义； ●相对电容率的物理意义及其遥感应用。 第六章散射和吸收 ●散射和吸收理论的相关概念，包括：复折射率、皮层深度、穿透深度、衰减系数、 光学厚度、光学质量等； ●米氏散射和瑞利散射的概念及应用； ●无边界存在时的辐射传输方程和大气校正原理； ●有边界存在时的辐射传输方程和大气校正原理； ●大气窗和大气吸收带的意义及应用。 第七章辐射计和水色遥感 ●水色的定义与理解，影响水色的要素及不同要素的散射、吸收特性； ●理解水色遥感的相关概念，包括水体类型、离水辐亮度、遥感反射率等； ●水色传感器的特点，常用水色传感器的特征与比较； ●水色传感器的测量原理和地物光谱仪现场测量原理； ●水色遥感大气校正的特点与步骤； ●叶绿素浓度的反演原理以及在一类和二类水体中的应用； 第八章热红外辐射计 ●红外遥感的特点，近红外和热红外遥感的区别；
卫星海洋学
第一章 2、名词解释：El Ni?o、La Ni?a、ENSO、TOGA、TAO、NOAA/TIROS、TOPEX/Poseidon。 El Ni?o ：厄尔尼诺（El Ni?o）在西班牙语中的意思是“圣婴”。厄尔尼诺是指赤道太平洋东部和中部海表面温度持续异常偏高的现象，该现象首先发生在南美洲的厄瓜多尔和秘鲁太平洋沿岸附近，多发生在圣诞节前后，因此得名。 La Ni?a ：拉尼娜（La Ni?a）的意思是“小女孩”。拉尼娜现象表现为赤道太平洋东部和中部海表面温度持续异常偏低。 ENSO：赤道太平洋海面水温的变化与全球大气环流尤其是热带大气环流紧密相关。其中最直接的联系就是日界线以东的东南太平洋与日界线以西的西太平洋—印度洋之间海平面气压的反相关关系，即南方涛动现象（SO）。在拉尼娜期间，东南太平洋气压明显升高，印度尼西亚和澳大利亚的气压减弱。厄尔尼诺期间的情况正好相反。鉴于厄尔尼诺与南方涛动之间的密切关系，气象上把两者合称为ENSO。 TOGA：热带海洋和全球大气计划。为了研究热带海洋和全球大气的月际到年际变化，从而推动气候变化及异常气象问题的研究，提高和改善海洋环境和气候预报能力，政府间海洋学委员会和世界气象组织共同发起了热带海洋和全球大气研究计划(toga)。该计划分准备阶段、外业调查阶段和室内资料分析整理三个阶段，从1985年到1995年，共进行10年。其中，第一个5年为普查阶段，第二个5年为详查阶段，即所谓加强监视期。在第二个5年中，又设计了一个连续四个月的加密调查阶段，即所谓强化观测期。 The Tropical Ocean Global Atmosphere program (TOGA) is evolving into an operational El Nino/Southern Oscillation (ENSO) observing system. TOGA started in January 1985 and ended in December 1994. The four major elements of this observing system are: 1) a volunteer observing ship expendable bathythermograph program; 2) an island and coastal tide gauge network; 3) a drifting buoy program; 4) a moored buoy program consisting of wind and thermal chain moorings and current meter moorings. The crowning achievement of TOGA was the development of the Tropical Atmosphere/Ocean (TAO) array。 TAO：热带大气海洋。The TAO array (renamed the TAO/TRITON array on 1 January 2000) consists of approximately 70 moorings in the Tropical Pacific Ocean, telemetering oceanographic and meteorological data to shore in real-time via the Argos satellite system. The array is a major component of the El Ni?o/Southern Oscillation (ENSO) Observing System, the Global Climate Observing System (GCOS) and the Global Ocean Observing System (GOOS). Support is provided primarily by the United States (National Oceanic and Atmospheric Administration) and Japan (Japan Marine Science and Technology Center) with additional contributions from
航海气象与海洋学精彩试题
实用文档 文案大全气象测试题1 1 对天气及气候变化具有重要影响的大气成分包括________。 A．二氧化碳、臭氧和惰性气体 B．氮气、二氧化碳和惰性气体 C．二氧化碳、臭氧和水汽 D．氧气、臭氧和惰性气体 2 气候是指某一特定区域________。 A．在较短时间内各种气象要素的综合表现 B．气象要素的多年平均特征（其中包括极值） C．气象要素的一年平均特征（其中包括极值） D．天气形势 3 通过不同温标关系换算14℉、10℃分别为________。 A．10℃、283K B．-10℃、283K C．-10℃、-263K D．10℃、263K 4形成海雾的主要冷却过程是________。 A．绝热上升 B．辐射冷却 C．平流冷却 D．接触冷却 5 气温年较差与纬度有关，最小年较差出现在________。 A．赤道地区 B．中纬地区 C．高纬地区 D．极地地区 6 气压的日较差与纬度的关系是________。 A．低纬大于中纬 B．高纬最大 C．中纬大于低纬 D．中纬最小 7 气压日较差随纬度的增加而________。 A．增大 B．不变 C．减小 D．与纬度无关 8 高压脊的空间等压面形状类似于________。 A．盆地 B．高山 C．山沟 D．山脊 9 图1-3-2中给出了地面气压场分布，高压出现在________。 A．A、N、H区 B．B、C、H区 C．A、C、H区 D．B、C、P区 10 饱和水汽压表示空气容纳水汽的能力，其能力的大小取决于________。A．气压高低 B．温度高低 C．风速大小 D．云量多少 11 当空气到达饱和时，气温（T）与露点（T d）的近似关系是________。A．T d＜T B．T－T d＝1 C．T d＞T D．T d=T
卫星海洋学
【P1】卫星海洋学涉及的详细内容有；①海洋遥感的原理和方法：包括遥感信息形成的机理、各种波段的电磁波（可见光、红外光和微波）在大气和海洋介质中传输的规律以及海洋的波谱特征。②海洋信息的提取：包括与海洋参数相关的物理模型、从遥感数据到海洋参数的反演算法、遥感图像处理和海洋学解释、卫星遥感数据与常规海洋数据在各类海洋模式中的同化和融合。③满足海洋学研究和应用的传感器的最佳设计和工作模式：包括光谱波段和微波波段频率的选择、光谱分辨率和空间分辨率的要求、观测周期和扫描方式的研究以及传感器噪声水平的要求。④反演的海洋参数在海洋学各领域中的应用。卫星遥感所获得的海洋数据具有观测区域大、时空同步、连续的特点，可以从整体上研究海洋。 【P6】我国气象卫星包括两个主要系统：极轨卫星系统和地球静止卫星系统。 我国第一代极轨卫星系统“风云一号”系列 我国第一代地球静止气象卫星“风云二号”系列 我国研制的第二代太阳同步轨道气象卫星“风云三号” 【P8】2002年5月15日，我国第一颗海洋探测卫星“海洋一号”A与“风云一号”D气象卫星作为一箭双星同时发射升空。 【P30】红外波段的波长为0.7-1000μm，位于可见光波段的红光以外。按波长可细分为近红外（15-1000μm）。 【P31】遥感按照电磁波的光谱可分为可见光与红外反射遥感、热红外遥感和微波遥感；按照目标的能量来源可分为主动式遥感和被动式遥感;按照传感器使用的平台可分为航天或卫星遥感、航空遥感、地面遥感;按照空间尺寸可分为全球遥感、区域遥感和城市遥感;按照应用领域可分为资源遥感与环境遥感;按照研究对象可分为气象遥感、海洋遥感和陆地遥感;按照应用目的可分为陆地水资源遥感、土地资源遥感、植被资源遥感、海洋环境遥感、海洋资源遥感、地质调査遥感、城市规划和管理遥感、测绘制图遥感、考古调査遥感、综合环境监测遥感和规划管理遥感等。 【P33】NOAA/TIROS系列卫星载有改进型甚高分辨率辐射计（AVHRR） 【P37】“风云一号”的主要传感器是多通道可见光和红外扫描辐射计（MVISR）俗名十通道扫描辐射计。 【P43-44】海岸带水色扫描仪（CZCS）属于第一代水色扫描仪，宽视场海洋观测传感器（SeaWiFS）和中国海洋水色和温度扫描仪（COCTS）属于第二代水色扫描仪，中等分辨率成像光谱仪（MODIS）属于第三代水色扫描仪。 水色传感器与陆地资源或气象传感器的主要不同点是：①信噪比（SNR）极高，在一般传感器作为暗像元的水体目标上，要求SNR>500以上；因此，如果不作自动增益调整，其在陆地目标上的信号将趋于饱和。②波段带宽较窄，水色传感器的可见光通道带宽大约10 nm，近红外通道带宽大约20 nm，光谱范围一般在400~900 nm。③时间窗一般要求在当地时间10: 30-14: 30之间过境，最好是中午12 : 00左右。④要求卫星平台具有倾斜功能，以避免太阳直射光在海面的反射进入视场。⑤再访问时间1~3天，空间几何分辨率500~1 100m。 ⑥具有绝对的精度指标要求。 装载于Nimbus-7上的沿岸带水色扫描仪（CZCS）是6波段辐射计装载于SeaStar上的SeaWiFS是8波段辐射计，装载于1999年发射的EOS上的中等分辨率成像光谱仪（MODIS）是36波段辐射计。 【P47-49】安装在TERRA和AQUA两颗卫星上的MODIS获取的数据有三个特点：第一，NASA 对MODIS数据实行全世界免费接受的政策（TERRA卫星除MODIS外的其他传感器获取的数据均采取公开有偿接收和使用的政策），这样的政策对于目前我国大多数科学家来说是不可多得的数据资源；第二，MODIS数据涉及波段范围广（36个波段）、数据分辨率高（250m、500m、和1000m），对陆地、大气和海洋的研究有较高的实用价值；第三，TERRA和AQUA卫星都是
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气象测试题1 1 对天气及气候变化具有重要影响的大气成分包括________。 A．二氧化碳、臭氧和惰性气体 B．氮气、二氧化碳和惰性气体 C．二氧化碳、臭氧和水汽 D．氧气、臭氧和惰性气体 2 气候是指某一特定区域________。 A．在较短时间内各种气象要素的综合表现 B．气象要素的多年平均特征（其中包括极值）C．气象要素的一年平均特征（其中包括极值） D．天气形势 3 通过不同温标关系换算14℉、10℃分别为________。 A．10℃、283K B．-10℃、283K C．-10℃、-263K D．10℃、263K 4形成海雾的主要冷却过程是________。 A．绝热上升 B．辐射冷却 C．平流冷却 D．接触冷却 5 气温年较差与纬度有关，最小年较差出现在________。 A．赤道地区 B．中纬地区 C．高纬地区 D．极地地区 6 气压的日较差与纬度的关系是________。 A．低纬大于中纬 B．高纬最大 C．中纬大于低纬 D．中纬最小 7 气压日较差随纬度的增加而________。 A．增大 B．不变 C．减小 D．与纬度无关 8 高压脊的空间等压面形状类似于________。 A．盆地 B．高山 C．山沟 D．山脊 9 图1-3-2中给出了地面气压场分布，高压出现在________。 A．A、N、H区 B．B、C、H区 C．A、C、H区 D．B、C、P区 10 饱和水汽压表示空气容纳水汽的能力，其能力的大小取决于________。 A．气压高低 B．温度高低 C．风速大小 D．云量多少 11 当空气到达饱和时，气温（T）与露点（T d）的近似关系是________。 A．T d＜T B．T－T d＝1 C．T d＞T D．T d=T 12 在地面天气图中，等压线稀疏的地方，说明________。 A．地转偏向力小 B．惯性离心力小 C．摩擦力小 D．水平气压梯度力小 13 在地转风相同的情况下，比较不同纬度的水平气压梯度大小，会得出________。 A．高纬大于低纬 B．高纬小于低纬 C．高纬等于低纬 D．与纬度无关 14 图1-5-2为自由大气层中梯度风关系示意图，试指出北半球低压各力的平衡关系为________。
广东海洋大学-卫星海洋学期末复习资料
这只是小生整理的资料，仅作参考~ 第一章绪论 1.名词解释 ?⑴遥感：在一定距离以外获取目标的信息，通过对信息的分析研究来确定目标物的属性以及目标物之间的相互关系的过程。 ⑵海洋遥感技术：利用传感器对海洋进行远距离非接触观测而获取描述海洋现象的信息技术。主要组成部分是电磁波为载体遥感技术和声波为载体遥感技术。 2.概念掌握 ⑴遥感技术所使用的电磁波段主要为紫外、可见光、红外和微波等波段。紫外（0.2~0.4mμ），可见光（0.4~0.7mμ，红橙黄绿青蓝紫），红外（0.7~1000mμ，近中热远），微波（0.1~100cm）。 ?⑵遥感的分类（按照遥感方式） 主动式：雷达、散射计、高度计、激光雷达等； 被动式：照相机、可见光和红外扫描仪、微波辐射计。 ⑶气象卫星分为太阳同步轨道卫星和地球同步或地球静止轨道卫星。前者在大约800km高空工作，缺点是对某一地区每天只能观测两次（红外和微波传感器）。后者在大约35000km的高空对地球表面近五分之一的地区进行气象观测，实时将资料送回地面，但不能观测唯独大于55O的地区。 ?⑷卫星海洋遥感的应用： 风暴潮灾害的卫星遥感监测；巨浪灾害的卫星遥感监测；海冰灾害的卫星遥感监测；海啸灾害的卫星遥感监测；海上溢油的卫星遥感监测；海洋赤潮的卫星遥感监测；海洋变异的卫星遥感监测（海平面上升、全球变暖、EL-NINO）。 ⑸卫星遥感的特征：能够获取长时间、大范围、近实时和近同步监测资料;全天时、全天候，如微波能够穿透云层。
分类：气象卫星，海洋卫星和陆地卫星。 ⑹海洋参数：海表面温度，海表面盐度，海平面异常，海流，海表面风，海浪，海洋内波，悬浮物浓度，叶绿素浓度，色素浓度，水色。 第二章 1.名词解释 ?⑴轨道倾角i:卫星轨道平面与赤道平面的夹角（使用i和Ω两个角可以确定卫星轨道平面的方位） ?⑵星下点：卫星在地球表面的投影； 星下点轨迹：卫星每绕地球完成一圈公转在地球表面上形成的一 个不闭合的轨迹。 ⑶节点：卫星星下点轨迹与此道的交点。 ?⑷升轨：卫星由南向北方运行 降轨：卫星由北向南运行 ?⑸节点周期（轨道周期）：相邻两个升轨点之间的时间间隔 ?⑹一个PASS：最南端和最北端之间的星下点轨迹，对应半个节点周期。 ?⑺一个“CYCLE”（一个重复周期）：卫星环绕地球多圈后回到原来位置对应的星下轨迹。 ⑻精确的循环轨道或回归轨道：卫星环绕地球多圈后能恰好回到原来轨道位置的轨道。 ⑼准循环轨道或准回归轨道：星环绕地球多圈后不能正好回归到原来的轨道位置，但能近似地回归到原来的轨道位置。 ⑽重复周期：卫星从某地上空开始运行，经过若干时间的运行后回到原地上空时所需的时间。 ?⑾再访问时间：地球上某一地点被卫星装载的传感器先后两次观测的时间区间。