第七章海洋表面动力地形的卫星测量-海洋遥感
7.2 卫星高度计的测高原理
3.卫星高度计测高的误差与消除
e.大气压引起的误差 hinv?bar 一般，大气压增加1mbar，海面下降1cm。 hinv? bar ? ? 9.948( p ? 1013 .3)
f.潮汐引起的误差 hT 主要包括固体地球潮汐、极性潮、弹性海洋潮
汐，其中弹性海洋潮汐为主要影响。
海洋遥感
The Oceanic Remote Sensing
2020/4/5
第七章 海洋表面动力地形的卫星测量
? 概述 ? 卫星高度计的测高原理 ? 高度计在海洋动力地形测量中的应用
2020/4/5
7.1 概述
1.卫星高度计的特点
卫星高度计是一种主动式微波测量仪，具有独特的 全天候、长时间历程、观测面积大、观测精度高、信息 量大的能力和特点。
（1）大地水准面的测量
模型的空间分辨率达到100km，精度小于0.5m。 具代表性的四个全球大地水准面模型是：美国的 GEM系列、PGS系列、OSU系列和JGM系列。
2020/4/5
7.3 高度计在海洋动力地形测量中的应用
4.测量大地水准面与重力异常
（2）重力异常
由卫星测高数据反演海洋重力异常的方法主要有： 最小二乘法、Stokes公式逆运算法、Hotine积分法、 逆Venning-Meinesz交换法，以及垂线偏差联合法和 谱分析方法等。
2020/4/5
7.2 卫星高度计的测高原理
3.卫星高度计测高的误差与消除
d.电离层误差 hiono
电离层中自由电子对脉冲的阻碍作用，使得电 磁波传播速度发生变化，产生了电离层误差。通过 精确测量电磁波路径上的总电子数来消除电离层误 差。自由电子量随时间、太阳活动、海域位置、卫 星高度的不同而不同。
7.3 高度计在海洋动力地形测量中的应用
2.观测海面地形
（1）海面某点处地形高度的计算 （见图）
? h? ? horbit ? halt ? hgeoid ? ?i
i
（2）大面积海面地形的表示
球谐函数
lmax l
?? ? (? ,? ) ?
(clm cos m? ?dlm sin m? ) plm (sin ? )
2020/4/5
7.2 卫星高度计的测高原理
2.卫星高度计的测高原理
hssh ? horbit ? halt ? ? h
? hinv? bar ? hT ? ?
? h ? hiono ? hDry ? trop ? hWet ? trop ? hE ? Bias
horbit 通过卫星的精密定 轨方法得出
由于高度计是非成像传感器，星上存储器可以满足 全球观测的要求，因而可以获得全球尺度及准实时的观 测数据，这对于海洋及海洋气象预报具有重要意义。
2020/4/5
7.1 概述
2.卫星高度计的发展历史
卫星测高技术的提出始于1964年在美国Woods Hole举行的“空间海洋学”研讨会，确定的测距技术指 标为10cm。
由上页图，测高数据的误差主要分三类：轨道误差、 仪器误差和地球物理环境校正误差。
a.轨道误差 误差主要来源于卫星速度和高度的变化，卫星
高度处的重力场及卫星跟踪精度。 轨道误差的消除方法主要有：单星交叠平差、
双星或多星联合平差、共线平差。
2020/4/5
7.2 卫星高度计的测高原理
3.卫星高度计测高的误差与消除
首次原理性实验于1973年NASA发射的Skylab上 进行，其运行为后续的GEOS-3（1975）和Seasat-A （1978）高度计的设计积累了宝贵经验。
Seasat-A首次实现了重复地面轨迹运行模式。
2020/4/5
7.1 概述
2.卫星高度计的发展历史
开始 业务 运行
2020/4/5
卫星
研制单位 发射 精度cm 频率Hz
b.电磁偏差 hE ? Bias
由于海面波浪分布并非高斯型，波谷反射脉冲 的能力强于波峰，因此高度计测得的海面高度偏离 平均海平面，趋向于波谷，这种偏差可通过利用带 有风速参量的经验关系式进行修正。
c.干/湿对流层误差 h , h Wet? drop Dry ? drop
干湿空气都会引起雷达信号的延迟。可利用其 与海表大气压和纬度之间的关系来修正。
2020/4/5
7.2 卫星高度计的测高原理
卫星测高原理：以卫星为载体，以海面作为遥测靶， 由卫星上装载的雷达高度计向海面发射微波信号，该雷达 脉冲到达海面后，经过海面发射再返回到雷达测高仪。
其原理与应用都是基于三个基本观测量：
? 时间延迟：高度计发射脉冲到接收海面回波信号的时间 间隔；
? 海面回波波形的前沿斜率； ? 海面回波波形强度。
2020/4/5
7.2 卫星高度计的测高原理
1.与海平面高度有关的曲面
c.瞬时海面
即某一时刻的实际海面。
d.平均海平面
卫星高度计测得的瞬时海 面经海洋潮高、固体潮高和有 效波高修正之后，得到所谓平 均海平面。
2020/4/5
7.2 卫星高度计的测高原理
1.与海平面高度有关的曲面
e.海面动力高度
将平均海平面相对于大地水准面的偏离，称为海面动 力高度，即海洋学中的海面重力位势差，其范围一般在 ±1.5m 以内。
f.大地水准面起伏
大地水准面相对于参考椭球面的偏离，称为大地水准 面起伏，其范围一般在±100m 以内。
2020/4/5
7.2 卫星高度计的测高原理
1.与海平面高度有关的曲面
g.海平面起伏
瞬时海平面相对于大地水准面的偏离，称为海平面起 伏。其范围一般在±10m 以内。
海平面起伏和大地水准面起伏比它们各自的绝对高度 更具有重要意义。因为在这些起伏中，包含了地球内部结 构和海洋动力过程的各种信息。
未来的高度计计划在近期的目标是提高空间和时 间分辨率，争取能够在几天内以几十公里的分辨率 覆盖同一地区。另外也会发射一些目标明确的、耗 费较小的小卫星。
? 测距精度的提高、数据处理方法的改进、观测 数据的逐步积累；
? 卫星测高技术的创新。
2020/4/5
4. 卫 星 高 度 计 的 研 究 与 应 用
2020/4/5
7.2 卫星高度计的测高原理
1.与海平面高度有关的曲面
2020/4/5
7.2 卫星高度计的测高原理
1.与海平面高度有关的曲面
a.参考椭球面 把描述地球的理想化的数学曲面定义为参考椭
球面，是对地球表面的一级近似。
b.大地水准面
地球上重力位势相等的各 点构成等势面，与平均海平面 最为接近的等势面称为大地水 准面。
c. 在此基础上，可得出：
2020/4/5
h为均方根波高
7.3 高度计在海洋动力ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ形测量中的应用
1.测量有效波高
（3）有效波高的主要应用
a. 将其同化到海浪数值预报模式中，提供合理的初始场， 并改进和检验预报模式；
b. 进行全球或区域的波浪场特征分析，如波侯、极端波 要素和浪场时空结构等。
2020/4/5
另一种方法被称为同步分离法，其主要思路是将 大地水准面与海面动力高度同时从高度计资料分离出 来，数学依据是改进的加权约束最小二乘法。
2020/4/5
7.3 高度计在海洋动力地形测量中的应用
4.测量大地水准面与重力异常
大地测量的基本任务是确定大地水准面与重力异 常（大地水准面与参考椭球面上对应点的重力大小之 差）。
ESA
1995.4.21 2.5
GFO
美，海军
1998.2.10 2.5
Jason-1
NASA/ CNES 2001.9 4.2
Envisat
ESA
2002.3 2.5
13.5G 13.8G 5.3/13.6G 13.8G 13.5G 5.3/13.6G 3.2/13.6G
7.1 概述
3.卫星高度计的发展趋势
GEOS-3
NASA
1975.4.9 25-50 13.9G
Seasat-A
NASA
1978.6.28 20-30 13.5G
Geosat
美，海军
1985.3.15 10-20
ERS-1
ESA
1991.7.17 10
Topex/Poseidon NASA/ CNES 1992.8.10 6
ERS-2
※ 距平值是相对于 1993.1-1999.12 共7年的 海平面平均值的差值。
7.3 高度计在海洋动力地形测量中的应用
3.观测大洋环流-利用海面动力高度
利用卫星高度计资料推算大洋环流最简单的方法 是将平均海平面与大地水准面相减，得出动力高度， 再利用地转平衡关系，算出大洋环流。 由于现有大 地水准面模型的误差与大洋环流引起的动力高度处于 同一量级，因而这种方法只能用于大尺度海洋动力现 象观测。
2020/4/5
7.3 高度计在海洋动力地形测量中的应用
1.测量有效波高
（1）基本原理
2020/4/5
7.3 高度计在海洋动力地形测量中的应用
1.测量有效波高
（2）推导过程
a. Barrick在总结前人关于雷达海面回波模型的基础上， 基于10个前提条件下，推导出海面回波功率的关系式：
b. 可简化为：
l ?0 m?0
2020/4/5
7.3 高度计在海洋动力地形测量中的应用
2.观测海面地形
（3）海面地形异常的观测
海面地形异常被定义为海 表面与平均海表面的高度差， 有时也称为海平面高度距平。
hssa ? h? ? h? h? 为多年平均的海面地形高度
2020/4/5
中国海平均海平面高度距平的 地理分布(1992.10-2004.1)
海洋遥感复习知识点
名词解释、填空1.海面亮温：低于实际物体的温度指物体的辐射功率等于某一黑体的辐射功率时，该黑体的绝对温度即为亮度温度。
2.发射率：观测物体的辐射能量与同观测物体具有一样热力学温度的黑体的辐射能量之比根据发射率，=1黑体，0~1灰体3.大气气溶胶：悬浮在空气中的来自地球外表的小的液体或固体颗粒。
气溶胶类型：海洋型、陆地型、火山爆发自然〔陆地海洋火山〕；人为〔汽车尾气、污染物〕4.瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时，此时的散射称为瑞利散射。
散射率与波长的四次方成反比，因此，瑞利散射的强度随着波长变短而迅速增大。
对可见光的影响较大。
米散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。
气溶胶引起的，对波长依赖性很小无选择散射：云，所有光都被散射回来5.大气层构造简答，根据温度分布，垂向划分：对流层、平流层、中间层、热成层、外大气层1)对流层：有各种天气现象，强烈对流/温湿分布不均匀/航空活动区，对遥感最重要2)平流层/同温层：天气现象少/空气稳定/水汽、沙尘少，温度随高度增加而增加3)中间层：温度随高度增加而减少，对遥感的辐射传递几乎没影响4)热成层：温度随高度增加而增加，高度电离状态，短波电磁波被电离层折返回地面6.一类水体：浮游植物及其共变的碎屑主导海水光谱特性；二类水体：除浮游植物外的其他物质在海水光谱特性中起主导作用海洋初级生产力：把无机碳变成有机碳的单位时间的速率，和叶绿素浓度、光照、光照时间、光穿透距离有关7.遥感反射比〔可见光、海色遥感〕：公式、向上辐亮度和向下辐照度之比，Rw和Ed之比归一化离水辐亮度：假设太阳在正上，把大气分子散射衰减消除的离水辐亮度8.黄色物质：有色可溶有机物，陆源〔植被，棕黄酸〕，海洋〔动物死亡分解〕9.生物光学算法：通过离水辐亮度去推导海水中的各主分浓度的算法。
由海水上面的离水辐亮度推导叶绿素浓度、泥沙浓度、k490衰减系数、透明度等。
10.大气校正：由传感器接收到的辐亮度计算出离水辐亮度的过程Lt是卫星接收的总辐射；第一项为哪一项离水辐亮度，接下来三项是大气路径辐射，分别是气溶胶的，分子的，两者都有的，Lwc是白冒，Lsr是太阳耀斑。
海洋遥感特点及应用
(一)海洋及海洋遥感的特点研究全球环境，脱离了占71%的海洋不行，海洋又是人类尚未开发的处女地，因而海洋遥感具有深远意义。
海洋主要是由不断运动着的海水组成。
大片的海水构成了一个庞大、完整的动力系统，.并有相当的深度。
海洋现象具有范围广、幅度大，变化速度快的特点。
常规的海上调查是通过穿航线、取样等来完成的。
海洋如此辽阔、海洋实地调查无论规模、范围、频度均受到限制。
它除了对海上航线及附近地区进行观测外，对其它大部分水域是无能为力的。
而海洋遥感却是个最重要的探测手段。
从海洋光学的角度看，给海面辐射的光源有太阳直射光和天空漫射光。
它们照射海面后约 3.5%被海面直接反射回空中，为海面反射光。
它的强度与海面性质有关（如海冰、海面粗糙度等)。
其余的光则透射到海中，大部分被海水所吸收，部分被海水中的悬浮粒所散射产生水中散射光，它与海水的混浊度相关。
衰减后的水中散射光部分到达海底形成海底反射光。
水中反射光的向上部分以及浅海条件下的海底反射光，组成水中光。
水中光、海面反射光、天空反射光以及大气散射光共同被空中探测器所接收。
其中前两者内包含有水中信息，因而可以通过高空探测水中光和海面光以获得关于浮游生物、浊水污水等的质量和数量信息，以及海面性质的有关信息。
此外，海水对不同电磁波谱段有不同的透明度，即光对海水的穿透能力受海水混浊度的影响很大。
光对不同混浊度海水的穿透能力不同。
水体对0.45-0.55微米波长的光的散射最弱，衰减系数最小，穿透能力最强。
随着水的混浊度增大，衰减系数增大，穿透能力减弱，最大穿透深度的光谱段也由蓝变绿，所以海水颜色随其混浊度强大而由蓝一绿一黄逐渐过渡。
尽管海水由于叶绿素、浑浊度或表面形态不一而具有不同的波借特征，而且不同波谱段对海水有不同的穿透力，同一波谱段对不同类型的海水有不同的穿透力，但是，海洋的光谱特征差异与陆上地表物体相比要小得多，因而所成的图象反差很低。
另外，海洋信息的获取还受到海洋环境的各种干扰因素的影响，如不同太阳入射角、不同观察高度、不同气候条件(云层影响)、不同海面条件(海面粗糙度、波浪及传播方向)、不同底质条件以及水体本身不同的生物、化学、物理因素等。
海洋遥感技术在海洋环境监测中的应用
海洋遥感技术在海洋环境监测中的应用海洋环境监测是指对海洋生态系统、海洋污染、海洋气候等方面的变化进行持续观测和分析。
而海洋遥感技术，作为一种高效、快速的监测手段，已经被广泛应用于海洋环境监测中。
本文将介绍海洋遥感技术在海洋环境监测中的应用，并探讨其在提高监测效率和准确度方面的优势。
一、海洋遥感技术概述海洋遥感技术是利用卫星、飞机或无人机等载具获取远距离、非接触式的海洋信息，其原理是利用电磁波与海洋环境之间的相互作用。
通过对电磁波的反射、散射、吸收等特性进行观测和分析，可以获取海洋表面温度、色素浓度、浮游植物分布、海洋气溶胶等大量海洋环境信息。
二、1. 海洋表面温度监测海洋表面温度对于气候变化、海洋环流以及生物活动等具有重要影响，因此准确监测海洋表面温度至关重要。
海洋遥感技术可以通过遥感卫星对海洋表面进行观测，并获取全球范围内的海洋表面温度分布，从而了解海洋的热力结构，并预测海洋环境变化趋势。
2. 海洋色素浓度监测海洋色素浓度是反映海洋生态系统健康状况的重要指标之一。
利用海洋遥感技术，可以获取海洋中的色素浓度信息，如叶绿素浓度等。
这些信息可以帮助科研人员监测海洋生物群落的分布变化，预测赤潮爆发，评估水体富营养化程度等。
3. 浮游植物分布监测浮游植物在海洋生态系统中起着重要的作用，影响着海洋食物链的结构和生态系统的稳定性。
海洋遥感技术可以通过测量浮游植物所吸收和散射的光信号，获得浮游植物的种类、分布和密度等信息。
这些数据不仅有助于科学家了解海洋生物多样性，还对渔业资源管理、海洋生态保护等方面具有指导意义。
4. 海洋气溶胶监测海洋气溶胶是指悬浮在海洋大气层中的固体或液体微小颗粒物质，对气候变化和大气污染具有重要影响。
海洋遥感技术可以定量测量海洋气溶胶的浓度、粒径分布、组分等参数，对气候模型和大气环境监测提供重要数据支持。
三、海洋遥感技术的优势与挑战海洋遥感技术在海洋环境监测中具有一系列优势。
首先，它能够提供大范围、高分辨率的数据，满足对海洋环境变化进行全面监测的需求。
海洋遥感知识点总结
海洋遥感知识点总结本文将从海洋遥感技术的基本原理、常用遥感技术和海洋遥感的应用领域等方面进行详细的介绍，并结合一些实际案例，希望可以为读者对海洋遥感技术有一个更全面的了解。
一、海洋遥感技术的基本原理海洋遥感技术是通过传感器对海洋进行观测和测量，然后将获取到的数据传输到地面处理系统进行分析，从而得到关于海洋的信息。
传感器可以是搭载在卫星上的遥感仪器，也可以是在飞机、船只等平台上安装的探测设备。
遥感技术主要依靠电磁波在大气和海洋中的传播和反射特性来获取海洋信息。
具体而言，通过用不同波段的电磁波对目标进行监测和探测，再利用电磁波与目标反射或散射作用时的特性来获取目标物体的信息。
遥感技术主要包括被动遥感和主动遥感两种方式。
被动遥感是指通过接收目标物体所发出的自然辐射或反射的电磁波，比较常用的是太阳辐射。
而主动遥感是指通过发送特定频率的电磁波到目标物体上，然后将目标物体发射的辐射或反射返回的信号进行分析。
被动遥感和主动遥感一般配合使用，可以获取更加全面的目标物体信息。
二、常用的海洋遥感技术1. 被动微波遥感被动微波遥感是通过接收海洋表面微波辐射来获取海洋信息的一种遥感技术。
微波辐射可以在大气中穿透，因此即使在云层遮挡的情况下，也可以对海洋进行探测。
被动微波遥感技术可以用来测量海洋表面温度、海洋表面风速、盐度等信息，对海洋动力学和大气海洋相互作用研究有着重要的意义。
2. 被动光学遥感被动光学遥感是通过接收海洋表面反射的太阳光来获取海洋信息的一种遥感技术。
光学遥感可以测量海洋表面的叶绿素浓度、海水透明度、沉积物含量等信息，可以用于海洋生态系统监测和海洋污染监测等方面。
3. 合成孔径雷达遥感合成孔径雷达（SAR）是一种主动遥感技术，通过发送微波信号到海洋表面，然后接收被海洋表面物体反射的信号，来获取海洋表面的信息。
SAR可以用来监测海洋表面风场、海洋表面粗糙度、海洋污染等信息，对海上风暴预警、海洋污染监测等具有重要的应用价值。
测绘技术中的海洋测量与海底地形图绘制
测绘技术中的海洋测量与海底地形图绘制导语：测绘技术的应用领域非常广泛，其中海洋测量与海底地形图绘制是其中之一。
随着海洋资源的逐渐开发和利用，海洋测量技术扮演着越来越重要的角色。
本文将从海洋测量的意义、常用的测量方法以及海底地形图的绘制等方面展开，介绍测绘技术在海洋领域中的应用。
一、海洋测量的意义海洋覆盖了地球表面的绝大部分，约占地球总面积的70%。
海洋拥有丰富的生物资源、矿产资源和能源资源，对于国家的经济发展具有重要意义。
而海洋测量能够提供准确的海洋地理信息，为海洋资源的开发和利用提供依据。
此外，海洋测量还能够帮助我们了解海洋的演化过程、气候变化、海洋生态环境等重要信息。
因此，海洋测量具有重要的科研价值和战略意义。
二、海洋测量的方法海洋测量包括海洋地形测量、水深测量、潮汐测量等多个方面。
其中，海洋地质测量主要通过声纳观测、卫星遥感和潮汐测量等方法实现。
声纳观测是最常用的方法之一，通过人工或自动声纳设备发出的声波，在海洋底部与海面之间来回传播，利用声波的传播速度和返回时间差计算出水深，从而绘制出海底地形图。
卫星遥感则是通过卫星搭载的遥感雷达、激光等设备对海洋地表进行观测，获取地形和海洋动力学等信息。
潮汐测量则是通过对潮汐变化进行观测和记录，推测海底地形特征。
三、海底地形图的绘制海底地形图是海洋测绘的重要成果之一，它描述了海底地形的形状、高程、地貌等特征。
绘制海底地形图的过程主要包括数据采集、数据处理和绘图三个步骤。
首先，通过海洋测量仪器获取到的数据需要进行检查、校正和处理，去除数据中的噪声和干扰，确保数据的准确性和可靠性。
其次，通过特定的算法和模型，对处理好的数据进行插值和计算，获得各个点的地形高程。
最后，根据处理好的数据，结合地理信息系统(GIS)等专业软件，将数据转化为可视化的海底地形图。
四、海洋测量技术的发展随着科技的不断进步，海洋测量技术也在不断发展。
近年来，激光探测技术、卫星遥感技术、海底机器人等新技术的应用使得海洋测量变得更加高效和精确。
第七章海洋表面动力地形的卫星测量-海洋遥感教材
• 测距精度的提高、数据处理方法的改进、观测 数据的逐步积累；
• 卫星测高技术的创新。
2019/6/13
4. 卫 星 高 度 计 的 研 究 与 应 用
2019/6/13
7.2 卫星高度计的测高原理
2.卫星高度计的测高原理
hssh horbit halt h
hinvbar hT
h hiono hDrytrop hWettrop hEBias
horbit 通过卫星的精密定 轨方法得出
为测量噪声； hinvbar 为大气压引起的海
海洋遥感
The Oceanic Remote Sensing
2019/6/13
第七章 海洋表面动力地形的卫星测量
概述 卫星高度计的测高原理 高度计在海洋动力地形测量中的应用
2019/6/13
7.1 概述
1.卫星高度计的特点
卫星高度计是一种主动式微波测量仪，具有独特的 全天候、长时间历程、观测面积大、观测精度高、信息 量大的能力和特点。
c.干/湿对流层误差 h , h Wetdrop Drydrop
干湿空气都会引起雷达信号的延迟。可利用其 与海表大气压和纬度之间的关系来修正。
双星或多星联合平差、共线平差。
2019/6/13
7.2 卫星高度计的测高原理
3.卫星高度计测高的误差与消除
b.电磁偏差 hEBias
由于海面波浪分布并非高斯型，波谷反射脉冲 的能力强于波峰，因此高度计测得的海面高度偏离 平均海平面，趋向于波谷，这种偏差可通过利用带 有风速参量的经验关系式进行修正。
利用遥感监测海洋生态变化
利用遥感监测海洋生态变化海洋，占据了地球表面约 71%的面积，是生命的摇篮，也是地球上最为神秘和复杂的生态系统之一。
然而，随着人类活动的不断加剧，海洋生态系统面临着前所未有的压力和挑战，如海洋污染、气候变化、过度捕捞等。
为了更好地了解和保护海洋生态系统，科学家们不断探索新的技术和方法，其中遥感技术的应用为海洋生态变化的监测提供了强有力的手段。
遥感技术是一种通过非接触方式获取远距离目标信息的技术。
在海洋生态监测中，遥感技术主要通过卫星、飞机、无人机等平台搭载的传感器，收集海洋表面的电磁波信息，然后经过处理和分析，获取有关海洋生态系统的各种参数，如海面温度、叶绿素浓度、悬浮泥沙含量、海冰分布等。
海面温度是海洋生态系统中的一个重要参数，它对海洋生物的分布、繁殖和生长有着重要的影响。
通过遥感技术，可以大范围、长时间地监测海面温度的变化，从而了解海洋环流、厄尔尼诺和拉尼娜等气候现象对海洋生态系统的影响。
例如，在厄尔尼诺现象发生时，赤道东太平洋海面温度异常升高，会导致海洋生态系统的结构和功能发生显著变化，如浮游生物的减少、鱼类的迁徙等。
遥感技术可以及时监测到这些变化，为相关的研究和管理提供重要的依据。
叶绿素浓度是反映海洋浮游植物生物量的重要指标，而浮游植物是海洋食物链的基础。
通过遥感技术获取的叶绿素浓度信息，可以了解海洋初级生产力的分布和变化，进而评估海洋生态系统的健康状况。
此外，悬浮泥沙含量的变化可以反映河口、近岸海域的冲淤情况和水动力条件，对于研究海岸带的生态系统演变具有重要意义。
海冰的分布和变化则与极地海洋生态系统的稳定性密切相关。
除了上述参数外，遥感技术还可以用于监测海洋污染。
例如，石油泄漏是一种常见的海洋污染事件，遥感技术可以通过监测海面油膜的反射和吸收特性，快速确定石油泄漏的范围和程度，为应急响应和污染治理提供及时的信息支持。
同时，对于污水排放、垃圾倾倒等造成的海洋污染，遥感技术也能够发挥重要的监测作用。
(完整版)海洋遥感总结
（赤潮，油污水中物质组合）（括号中可不记）
22.①吸收系数：
a() lim A()
r0 r
(m1)
（上式各量意义自记） ②散射系数：
b() lim B()
r0 r
(m1)
（上式各量意义自记）
③衰减系数：吸收
系数与散射系数之 和
c() a() b()
(m1)
（上式各量意义自记）
④体散射函数：每单位距离，每单位角度光谱散射比的极限。
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
5.海面粗糙度判据:与波长和入射角有关 6.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.辐射通量（Radiant flux、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.总辐射通量：为各波段的和（积分）。 9.辐射通量密度 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.立体角（Solid 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。 ） 11，辐射强度（Radiant intensity）I：是描述点辐射源的辐射特性的，即指点辐射源在 某一方向上单位立体角内的辐射通量，单位是瓦/球面度·微米（W/Sr·μm ）。表示为 ： I=d Φ/dΩ。（辐射强度 I 具有方向性，因此 I(θ)是θ的函数。对于各向辐射同性辐射源， I=
海洋遥感的基本原理
海洋遥感的基本原理一、概述海洋遥感是利用卫星或飞机上的传感器通过测量海洋表面反射的电磁波来获取海洋信息的一种技术。
通过遥感技术，我们可以获取到海洋的温度、盐度、悬浮物浓度、水色等重要参数，从而了解海洋环境、生态系统变化以及海洋气候变化等。
二、海洋遥感的基本原理海洋遥感的基本原理是利用电磁波与海洋表面相互作用，通过测量反射和散射的电磁波来获取海洋信息。
下面将从电磁波的传播、海洋与电磁波的相互作用、传感器测量等三个方面介绍海洋遥感的基本原理。
1. 电磁波的传播海洋遥感使用的电磁波主要是可见光、红外线和微波，它们在海洋中的传播特性有所不同。
可见光波长短，能够透过海洋的表面，被海洋底部散射和吸收；红外线波长较长，能够穿透更浅的水体层，被海洋底部和悬浮物散射和吸收；微波则是能够穿透更深层次的海洋，被海洋中的物质散射。
了解电磁波的传播特性是进行海洋遥感的基础。
2. 海洋与电磁波的相互作用海洋与电磁波相互作用的主要方式包括反射、散射、吸收等。
当电磁波照射到海洋表面时，一部分电磁波会被反射回空间，形成镜面反射；一部分电磁波会被水的表面散射，形成散射；还有一部分电磁波会被海水吸收，而不再向空间传播。
海洋中的物质（如悬浮物、盐度、温度等）会对电磁波的散射和吸收产生影响，因此通过测量反射和散射的电磁波可以获取海洋的信息。
3. 传感器测量为了获取海洋信息，需要在卫星或飞机上搭载相应的传感器。
传感器测量时需要考虑到海洋遥感的特点，如大气和水汽的影响、遥感信号的熵增等。
目前常用的海洋遥感传感器包括多光谱成像仪、红外线成像仪、微波辐射计等。
这些传感器能够通过测量不同波段的电磁辐射来获取海洋的温度、盐度、悬浮物浓度、水色等参数。
三、海洋遥感的应用海洋遥感在海洋科学研究和海洋资源开发中有着广泛的应用。
以下分别介绍海洋遥感在海洋科学和海洋资源开发中的应用。
1. 海洋科学研究海洋遥感在海洋科学研究中发挥着重要作用。
通过海洋遥感技术，可以实时观测到海洋表面的温度、盐度、悬浮物浓度等参数，帮助科学家了解海洋环境的变化规律。
卫星海洋遥感技术
卫星海洋遥感技术
六十多年前，苏联发射了第一颗人造地球卫星，开创了人类航天时代的新纪元，也掀开了海洋科学的新篇章——卫星海洋学。
1978年6月28日，美国发射了世界上第一颗海洋卫星——SEASAT-1，海洋遥感数据不必再依托于气象卫星和陆地卫星，通过海洋卫星可以更加精确的获得海面风、海面温度、波高、内波、大气水量、海冰、大洋地形和海洋水准面等资料和信息。
从用途上来分，海洋卫星可分为海洋水色卫星、海洋动力环境卫星和海洋综合探测卫星。
卫星海洋遥感，或称空间海洋学，是利用电磁波与大气和海洋的相互作用原理，从卫星平台观测和研究海洋的分支学科。
海洋现象被电磁波通过大气传输到太空，再由传感器进行信号处理，人类用处理过的数据观测海洋。
仿佛一面镜子，让我们看到目不能及的世界，从此广袤的海洋与浩瀚的宇宙有了紧密的联系。
海洋遥感仪器大范围高分辨率重复观测能力在海洋科学研究中具有重要地位。
合成孔径雷达（SAR）发送连续的无线电脉冲，并且接收和记录每个脉冲的回波，通过发送和接收的时间差来获得数据，接收信号的良好有序的组合构建了比物理天线长度长得多的虚拟光圈，赋予它作为成像雷达的属性。
散射计是一种非成像卫星雷达传感器，通过测量海线表面后向散射系数获得海表面粗糙度信息，进而反演得出海表面风矢量，提供准确的海洋表面风速和风向的信息。
海色
扫描仪是一种10通道海洋水色扫描辐射计，由海洋水色卫星送入太空，沿岸带水色扫描仪(CZCS)可以提供大量高分辨率的全球范围内的海洋水色分布数据……
随着卫星遥感技术的进步，从遥遥宇宙中传来的数据会帮助人们更好地探索海洋的奥秘。