中国海洋遥感卫星分解
海洋水色遥感 海洋遥感PPT课件
2021/6/17
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5.4 海洋水色要素浓度反演
（1）叶绿素浓度反演
a.代数法（基于模型的解析算法）
浮游植物色素浓度C的反演：
利用吸收系数：
a( ) aw ( ) f1 ( ) exp( f 2 ( )) C
利用衰减系数：
b( 500 nm) 0.3C 0.62
4.海洋水色遥感的几个基本概念
a. 海洋水体分类
根据Morel等提出的双向分类法，可分为：
- Ⅰ类水体：光学特性主要由浮游植物及其分解物决定；
- Ⅱ类水体：光学特性除了与浮游植物及其分解物有关外，
还由悬浮物、黄色物质决定，其水色由水体的各成分以非
线性方式来影响。
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5.1 概述
综合以上诸式可得：
※遥感反射率：
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r
E d ( ,0 )
Eu ( ,0 ) Q Lu ( ,0 )
Lw
L
(
,
0
)
u
Eu ( ,0 )
R
ti REd ( ,0 ) ti (1 ) R
Lw ( , v )
E0 ( ) cos st ( , s )
常用的经验关系：蓝绿比值经验算法
C A(
Lw (i ) B
)
Lw ( j )
log C log A B log(
Lw (i )
)
Lw ( j )
利用水体随着叶绿素浓度的增大，离水辐射度光谱峰从
蓝波段向绿波段偏移的机理而提出蓝绿比值经验算法。
中国海洋大学海洋遥感课程大纲
中国海洋大学海洋遥感课程大纲英文名称Ocean Remote Sensing【开课单位】信息科学与工程学院海洋技术系【课程模块］专业知识【课程编号］【课程类别］必修【学时数】48 （理论卫实践_0_）【学分数】—3 ______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。
（-）教学对象海洋技术专业本科生。
（二）教学目标及修读要求1、教学目标本课程重点介绍卫星海洋遥感的基本原理和最新研究进展，通过海洋遥感课程的教学，使学生比较系统地学习海洋遥感探测的基本原理，掌握遥感数据处理的基本过程和方法，熟悉海洋遥感的最新进展，为学生毕业后从事相关的工作和学习打下良好基础。
教学中注重理论与实践相结合，并注意介绍海洋遥感研究中的一些最新成果。
本课程不进行双语教学，但在教学中注意介绍相关的专业词汇。
2、修读要求海洋遥感是海洋技术专业的一门专业基础课，属于海洋遥感与GIS技术课程模块中的专业知识教育层面。
海洋遥感具有应用性强，研究内容涉及物理学、计算机技术、图像处理技术等各个学科领域，同时又随着卫星遥感技术的迅速发展不断变化。
教学内容上将结合该领域的发展，不断补充更新，介绍海洋遥感技术发展与应用的前沿。
引导学生阅读参考文献，查阅最新的期刊杂志，提高学生的自学能力，使学生了解海洋遥感技术发展应用的新动向。
学生应具备大学物理、高等数学的基本知识和理论，并已经选修海洋学I、遥感概论等。
（二）先修课程选修海洋遥感课程的学生应当在学习大学物理、高等数学的基础上，并具备海洋学、遥感概论、数字图像处理等基本理论知识。
二、教学内容（一）绪论11、主要内容：主要介绍海洋遥感的概念、海洋遥感和空间海洋学的历史发展、海洋遥感系统的主要组成部分、海洋遥感在海洋科学研究中的价值，以及国际和国内的主要海洋卫星计划。
2、教学要求：掌握海洋遥感的基本概念、海洋遥感系统的组成部分以及海洋遥感发展过程中的重要阶段和代表性卫星及传感器，理解海洋遥感和空间海洋学的发展历史背景、在海洋科学研究中的主要作用，了解国际上的海洋卫星发展规划。
卫星遥感海洋生态环境监测数据分析指南
卫星遥感海洋生态环境监测数据分析指南近年来，随着卫星遥感技术的不断发展和应用，海洋生态环境监测领域也得到了有效的改善和提升。
卫星遥感数据的获取和分析为海洋生态环境监测工作提供了全面、定量、精确的数据支持，为相关决策和管理提供了重要的科学依据。
本文将为读者提供关于卫星遥感海洋生态环境监测数据的分析指南，帮助读者更好地使用卫星遥感数据进行海洋生态环境监测研究。
一、卫星遥感海洋生态环境监测数据的来源卫星遥感数据主要通过遥感卫星获取，一般分为静止卫星和运动卫星两种。
静止卫星主要包括地球同步卫星，如NOAA、FY和GOES等；而运动卫星则包括轨道卫星，如加密系列等。
这些卫星通过携带的传感器获取大气、海洋、地表等多种信息，并将数据传回地面接收站，形成遥感数据。
二、海洋生态环境监测数据的分析方法1. 数据预处理卫星遥感数据在获取和传输的过程中，由于多种原因（如大气干扰、传感器噪声等），可能会产生一定的误差。
为了减小这些误差对数据分析结果的影响，需要进行数据预处理。
预处理主要包括数据校正、去除异常数据和噪声等。
2. 数据融合卫星遥感数据通常会得到多个波段的信息，如可见光、近红外和热红外等。
为了利用这些信息更全面、准确地描述海洋生态环境，需要进行数据融合。
数据融合可以通过特定的算法将不同波段的数据进行组合，形成一幅全谱段的影像，从而实现对海洋生态环境的更全面监测和描述。
3. 特征提取与分类卫星遥感数据含有丰富的信息，但需要通过特征提取与分类方法来解读和分析。
特征提取是将遥感数据转化为一组具有代表性的特征参数，用于描述和分析海洋生态环境。
常用的特征包括水温、叶绿素浓度、浮游植物类型等。
而分类则是将特征参数按照一定的规则进行分类，将海洋生态环境划分为若干不同的类别，方便后续的监测、分析和决策。
4. 数据分析与评估基于卫星遥感数据的海洋生态环境监测不仅需要对数据进行分析，还需要进行评估。
通过对监测数据的分析和评估，可以得到海洋生态环境的变化趋势、关键环境指标的时空分布等信息，为海洋环境保护和管理提供科学依据。
卫星遥感图像处理技术判断海洋水质状态详解
卫星遥感图像处理技术判断海洋水质状态详解简介随着人类对海洋环境保护的重视和海洋资源开发的需求，对海洋水质的准确判断变得越来越重要。
而卫星遥感图像处理技术以其高效、快速的特点成为了海洋水质监测的一种重要方法。
本文将详细介绍卫星遥感图像处理技术在判断海洋水质状态方面的应用。
一、卫星遥感技术在海洋水质监测中的作用卫星遥感技术通过获取、记录和解译对地球表面的电磁辐射，实现了对海洋水质状态的全球定量监测。
其重要作用主要体现在以下几个方面：1. 数据的全球覆盖：卫星遥感技术可以获取大范围、连续的海洋数据，实现了对整个海洋水域的监测和评估。
2. 高时空分辨率：卫星遥感图像数据具有较高的时空分辨率，可以提供更为精细的海洋水质信息。
3. 长期监测：卫星可以长期观测同一个区域，监测变化的趋势和周期，为海洋生态环境保护提供可靠的数据支撑。
4. 成本效益高：相比于传统的船载观测和实地采样，卫星遥感技术具有成本效益高的优势，可以大幅降低监测和评估的成本。
二、卫星遥感图像处理技术的基本原理卫星遥感图像处理技术的基本原理是利用卫星获取的电磁辐射数据，通过一系列数字图像处理方法进行数据解译和分析，实现对海洋水质状态进行判断。
其主要过程包括：1. 数据获取和预处理：从卫星获取的原始数据中，首先进行辐射校正、大气校正等预处理，以提高数据质量。
2. 水质参数反演：根据不同的水质参数（如浊度、叶绿素浓度、溶解有机物浓度等），采用适当的算法和模型，将遥感数据转化为水质参数值。
3. 统计分析和时空变化检测：通过对水质参数的统计分析，可以得出不同海域的水质状态，并通过对不同时期的遥感图像进行对比，判断海洋水质的时空变化趋势。
4. 数据可视化和结果呈现：将处理后的遥感图像进行可视化处理，通过不同的颜色和符号来表示不同的水质状态，以直观展示海洋水质数据。
三、卫星遥感图像处理技术在判断海洋水质状态中的应用卫星遥感图像处理技术在判断海洋水质状态方面具有广泛的应用。
中国海洋卫星遥感技术进展
随着对海洋环境监测和资源调查的精度要求的提高，未来中国将发射更多高 分辨率的海洋卫星，以满足不同领域的应用需求。
2、多谱段观测
为了更好地满足不同领域的应用需求，未来中国将发展多谱段观测的海洋卫 星，实现对海洋环境的全方位观测和数据采集。
3、实时化数据传输
随着对海洋环境监测和资源调查的实时性要求的提高，未来中国将发展更快 速、高效的数据传输技术，实现数据的实时传输和应用。
一、技术发展历程
自20世纪60年代开始，中国就开始探索卫星遥感技术的应用。1972年，中国 成功发射了第一颗返回式卫星，随后便开始了卫星遥感技术的发展历程。在海洋 卫星遥感方面，中国的起步较晚，但发展迅速。2002年，中国成功发射了第一颗 海洋卫星——海洋一号A星，标志着中国海洋卫星遥感技术的快速发展。
二、雷达遥感
雷达遥感是一种利用电磁波探测海洋表面的技术。它可以穿透云层和夜间观 测，提供更准确的海洋信息。中国在雷达遥感方面也取得了重要进展，已经成功 研发了多型雷达遥感系统，包括机载雷达、星载雷达和地面雷达等。这些雷达系 统可以获取海洋表面信息、海洋地形地貌和海流等信息，为海洋科学研究提供重 要的数据支持。
4、大数据分析
随着大数据时代的到来，未来中国将加强对海量数据的分析和挖掘能力，从 数据中获取更多有价值的信息和知识，为政府决策和社会发展提供更多支持。
5、全球覆盖能力提升
随着全球气候变化和全球合作的需要，未来中国将加强对全球覆盖能力的提 升，通过发射更多海外卫星等方式提高全球观测能力。
总之，中国海洋卫星遥感技术在近几十年来取得了显著的发展和成就。未来， 随着技术的不断进步和应用需求的增加，中国海洋卫星遥感技术将继续得到发展， 为推动全球海洋事业的发展做出更大的贡献。
海洋遥感数据处理的常见问题与解决方法
海洋遥感数据处理的常见问题与解决方法海洋遥感是指利用遥感技术获取和分析海洋相关信息的一种方法。
通过使用各种传感器获取的海洋遥感数据，可以了解海洋表面的温度、色彩、盐度、浊度、叶绿素等多种参数，从而对海洋生态环境进行监测与评估。
然而，在海洋遥感数据处理过程中，许多常见问题可能会妨碍数据的准确性和可靠性。
本文将讨论这些问题，并提供相应的解决方法。
1. 云覆盖问题在使用卫星遥感数据时，云覆盖是一个常见的问题。
云的存在会导致海洋图像模糊，难以获取准确的海洋参数。
为了解决这个问题，可以利用多谱段遥感卫星数据和云检测算法进行云的识别和去除。
常用的云检测算法包括阈值法、比值法和物理法等。
同时，还可以采用多时相数据融合技术来填补云缺失的像素，从而得到更完整的海洋图像。
2. 大范围遥感数据处理问题海洋是一个广阔的环境，往往需要几个或更多的遥感图像来覆盖整个区域。
在处理大范围海洋遥感数据时，数据量庞大，处理速度较慢。
为了解决这个问题，可以使用分布式计算和并行处理技术。
分布式计算可以将任务分解成多个子任务，由多个计算节点同时处理，大大提高了数据处理的效率。
并行处理技术可以同时处理多个像素点，加快了数据处理的速度。
3. 原始数据质量问题海洋遥感数据的质量问题可能会导致处理结果不准确。
例如，传感器噪声、辐射校正误差、大气校正等因素都会对数据质量产生影响。
为了解决这个问题，可以采用数据预处理方法来提高数据质量。
例如，噪声滤波可以去除传感器噪声，辐射校正可以校正辐射误差，大气校正可以消除大气遮挡效应。
此外，还可以使用不同传感器的数据进行交叉校正，提高数据的准确性。
4. 多源数据融合问题海洋遥感数据通常来自于不同的传感器、不同的平台和不同的时间。
如何有效地将这些数据进行融合，提高数据的空间和时间分辨率，是一个挑战。
为了解决这个问题，可以使用影像融合技术。
影像融合技术通过利用多传感器和多时相数据，将不同来源的数据融合到一张图像中。
测绘技术中的海洋遥感数据处理方法
测绘技术中的海洋遥感数据处理方法海洋遥感数据处理方法在测绘技术中扮演着重要的角色。
随着科技的不断进步，利用卫星等遥感技术获取大范围、高分辨率的海洋数据已成为现实，这为海洋测绘提供了更加精确和全面的数据支持。
在这篇文章中，我将介绍几种常用的海洋遥感数据处理方法。
一、图像预处理海洋遥感数据通常包含一定的噪声和杂波，因此在进行后续处理之前，需要对图像进行预处理。
常见的预处理方法包括去噪、辐射校正和几何纠正。
去噪主要利用滤波算法去除图像中的杂波，提取目标信息。
辐射校正则是通过对图像进行辐射定标，将原始图像转化为辐射定标系数，使得图像的亮度和反射率能够准确地反映海洋表面的特征。
几何纠正则是通过校正图像的几何形状和位置，使得图像的几何变换与地理坐标一致。
二、海洋特征提取海洋遥感图像中含有丰富的目标信息，如海洋水质、水温、水色等，而这些信息的提取是海洋遥感数据处理的重要任务之一。
常见的海洋特征提取方法包括目标检测、分类和跟踪。
目标检测通过使用目标检测算法，识别出图像中的目标，并对目标进行分割和定量分析。
分类则是将目标按照其特征进行分类，如将图像中的海浪、河流、云层等进行分类。
跟踪则是通过目标的时序信息，对目标进行跟踪和监测，以便获取目标的运动轨迹和时空变化规律。
三、海洋遥感图像拼接海洋遥感图像通常由多个不同卫星采集的图像片段组成，拼接这些图像片段可以形成一幅较大范围的全景图像。
海洋遥感图像的拼接涉及到图像的几何校正和像素匹配等问题。
几何校正旨在通过对图像进行几何变换，使得不同图像之间的几何形状和位置保持一致。
像素匹配则是通过图像匹配算法，找到图像之间的对应关系，以便实现图像的无缝拼接。
四、海洋变化监测海洋遥感数据的宝贵之处在于它可以提供海洋区域的动态变化信息。
通过对多时相的海洋遥感数据进行分析和处理，可以实现对海洋变化的监测和分析。
海洋变化监测一般包括海洋植被的生长变化、海洋边界的演变、海岸线的退缩等。
常见的海洋变化监测方法包括变化检测和变化分析。
中国对地观测卫星介绍分解
资源ห้องสมุดไป่ตู้号卫星传感器的基本参数
4）高密度磁记录器
除了上述三种遥感器外，资源一号卫星在星上还 配有一台高密度磁记录器，用以记录所需地区的 CCD相机观测数据，待卫星进入地面站接收范围 内，再将记录数据进行回放，并由地面站进行接 收。星上高密度磁记录器的主要技术指标为：记 录/重放码速率为53Mb/s；误码率≤1×10-6；记 录/重放时间均不小于15分钟。
卫星主要技术指标为： 轨道类型：太阳同步轨道 轨道高度：863公里 轨道倾角：98.79º 轨道偏心率：0.00188 轨道周期：102.332分钟 轨道回归周期：10.61天 轨道降交点地方时：08.34（1999年7月4日） 卫星重量：950公斤 卫星平均功率：229瓦 星体尺寸：1.42米×1.42米×1.20米柱型六面体 太阳帆板：对称安装在星体外侧，总长度为10.556米
2）红外多光谱扫描仪（IRMSS）
红外多光谱扫描仪（IRMSS）有1个全色波段、2 个短波红外波段和1个热红外波段，扫描幅宽为 119.5公里。可见光、短波红外波段的空间分辨率 为78米，热红外波段的空间分辨率为156米。 IRMSS带有内定标系统和太阳定标系统。
3）宽视场成像仪（WFI）
宽视场成像仪（WFI）有1个可见光波段、1个近红外波段， 星下点的可见分辨率为258米，扫描幅宽为890公里。由 于这种传感器具有较宽的扫描能力，因此，它可以在很短 的时间内获得高重复率的地面覆盖。WFI星上定标系统包 括一个漫反射窗口，可进行相对辐射定标。
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风云一号气象卫星
FY-1卫星的遥感仪器为两台可见光、红外扫描辐射计，互为 备份。主要特性为：
扫描率：6条扫描线/秒 对地扫描角：±55.4º 星下点地面分辨率：1.1公里 数据量化等级：10比特 定标精度：可见光、近红外通道10%（反射率），红外通道1K（300K） 通道：FY-1A/B星具有5个通道，波长为0.58-0.68、0.725-1.1、 0.48- 0.53、0.53-0.58、10.5-12.5(微米)。
风云三号气象卫星
FY-3A携带了11台探测仪，光谱通道达百余个，覆盖 紫外、可见光、红外和微波波段的宽广范围， 除对大气温度、 湿度进行三维立 体观测外，还 可监测云、雨、 O3分布、地表 特征参数等。
风云三号气象卫星
仪器的基本参数如下表：
风云三号气象卫星
风云三号气象卫星
风云三号气象卫星
FY-3的研制和生产分为二个批次，01批共两颗卫星，FY-3A 已经于2008年5月7日成功发射。FY-3B于2010年11月5日成功 发射。02批星的FY-3C于2013年9月23日成功发射。FY-3卫星 系列将应用15年左右。FY-3卫星的主要技术指标为：
轨道类型：近极地太阳同步轨道 轨道标称高度：836公里 轨道倾角：98.75° 标称轨道回归周期为5.5天，设计范围为4至10天 轨道保持偏心率：≤0.0025 交点地方时漂移：2年小于15分钟 卫星发射窗口：降交点地方时10:00AM～10:20AM或升交点地方时13:40PM～ 14:00PM 姿态稳定方式：三轴稳定 三轴指向精度：≤0.3° 三轴测量精度：≤0.05° 三轴姿态稳定度：≤4×10-3 °/s 太阳能帆板自动对日进行定向跟踪。
中国海洋遥感卫星
风云卫星系列
风云卫星系列
中国早在二十世纪七十年代就开始发展我国的 气象卫星，截止目前已发射了13颗气象卫星，分 别实现了极轨卫星和静止卫星的业务化运行，是 继美国、俄罗斯之后第三个同时拥有极轨气象卫 星和静止气象卫星的国家。
风云卫星系列包括了两类气象卫星：“太阳同 步轨道气象卫星”，又称极轨气象卫星，以及地 球静止轨道气象卫星。
风云三号气象卫星
风云三号（FY-3）气象卫星是我国的第二代极轨气象卫星， 它是在FY-1气象卫星技术基础上的发展和提高，在功能和技术 上向前跨进了一大步，具有质的变化，具体要求是解决三维大 气探测，大幅度提高全球资料获取能力，进一步提高云区和地 表特征遥感能力，从而能够获取全球、全天候、三维、定量、 多光谱的大气、地表和海表特性参数。FY-3气象卫星的应用目 的包括四个方面： ● 为中期数值天气预报提供全球均匀分辨率的气象参数。 ● 研究全球变化包括气候变化规律,为气候预测提供各种气象 及地球物理参数。 ● 监测大范围自然灾害和地表生态环境。 ● 为各种专业活动(航空、航海等)提供全球任一地区的气象信 息Байду номын сангаас为军事气象保障服务。
目前，这四颗卫星均已停止运行。
风云一号气象卫星
FY-1A/B均为试验型气象卫星，获取的试验数据和运行经验 为后续卫星的研制和管理提供了有意义的数据。下面以FY-1C 为例(FY-1D技术指标基本上与FY-1C相同)，介绍卫星主要技术 指标：
轨道类型：太阳同步轨道 轨道高度：863公里 轨道倾角：98.79º 轨道偏心率：0.00188 轨道周期：102.332分钟 轨道回归周期：10.61天 卫星重量：950公斤 卫星平均功率：229瓦 星体尺寸：1.42m×1.42m×1.20m柱型六面体 太阳帆板：对称安装在星体外侧，总长度为10.556米
率为1670-1710MHz，信息格式与NOAA卫星基本相同；高分辨率图 像传输（APT）和DPT为模拟信号。
FY-1C/D星的数传方式为HRPT的码速率为1.3308Mbps，载波频 率为1700.4MHz；DPT的码速率为1.3308Mbps，载波频率为 1708.46MHz,可获取4个通道(通道1、2、4、5)、空间分辨率3.3公里 的全球资料。
风云一号气象卫星
FY-1气象卫星也是我国最先研制和发射的对地遥感应用 卫星，解决了太阳同步轨道卫星的发射和精确入轨、长寿命 的三轴稳定姿态卫星平台、高质量的可见和红外扫描辐射计、 全球资料的星上存储和回放，对卫星的长期业务测控和管理、 地面资料接收处理应用系统的建设和长期业务运行等一系列 关键技术问题。现在，仍在许多应用领域发挥重要的作用。
FY-1C/D星具有10个通道，波长为0.58-0.68、0.84-0.89、3.553.93、10.3-11.3、11.5-12.5、1.58-1.64、0.43-0.46、0.48-0.53、0.530.58、0.900-0.965（微米）。
风云一号气象卫星
风云一号气象卫星
数据传输方式： FY-1A/B星的数传方式为：HRPT的码率为0.6654Mbps，工作频
极轨气象卫星
1970年周恩来总理指出要搞我国自己的气象 卫星，并亲自布置了相关任务，从此开始了我国 极轨气象卫星的研制和发展工作。
中国的极轨气象卫星可以分为第一代极轨气 象卫星和第二代极轨气象卫星两种，也就是风云 一号和风云三号系列。
风云一号气象卫星
风云一号气象卫星于1977年形成总体初步方案，并全面开展 研制工作。1985年10月，风云一号气象卫星工程被列入“七五” 期间卫星型号发展的重点项目。
FY-1卫星分为两个批次，各两颗星。01批的FY-1A星于1988 年7月9日发射，FY-1B星于1990年9月3日发射。第二批卫星在 01批星的基础上，改进了姿态控制系统的可靠性和扫描辐射计 的性能，将5个通道增加到10个；甚高分辨率图像传输(HRPT) 数传码速率相应提高一倍，由0.6654Mbps提高1.3308Mbps； 星上装置了固态存储器，实现了延时图像传输(DPT)的数字化。 这一系列的改进使02批星性能得到大幅度的提高，寿命都大大 超过2年的设计寿命。02批的FY-1C星于1999年5月10日发射， FY-1D星于2002年5月15日发射。