海洋水色卫星的用途和特点
基于遥感技术评估海洋初级生产力
2、海洋水体的光学特性。海水的光学特性可分 为两类: 固有光学量和表观光学量。固有光学量是指 只与水体成分有关而不随光照条件变化而变化的量。
它直接反映媒介的散射和吸收特性， 并且它随水中的 溶解和悬浮物以及媒介的电磁特性的变化而变化。表 观光学量是指随光照条件变化而变化的 量， 这些参 必须进行归一化，才有可能进行不同时间、 地点测量
4、海洋初级生产力。 海洋水色遥感的根木目的
是监测海洋初级生产力的变化，初级生产力表示在单 位海洋面积里，浮游植物通过光合作用固定碳的净速
率， 初级生产力的 单位是mg.耐d ， 其中 ， 第一个mg
指增长的浮游植物量 (由碳含量量度) 。而海洋初级 生产力的两类算法 (经验算法和解析算法) 都是基于 下面两点假设: (1 叶绿素 a 的浓度与浮游植物生 ) 物量 (用细胞浓度、细胞体积和浮游植物碳来表示) 间有很强和很稳定的相关性; (2 光合作用时，细 ) 胞中起主要作用的叶绿素是叶绿素 a。因此可看出， 通过遥感海水浮游植物中的叶绿素是评估海洋初级生 产力的一个重要指标。
精度‘ 3 ， 0一 测量精度蕊 0 。 0 0.1 另外为了 避开海面直射 反射 光入瞳， 需要探测器沿轨前后倾斜 ( 一 加0 扫 o 0 士 ) 描， 倾角按照一年四 季太阳高度角变化而进行调整。 3、 探测器。海洋水色 探测器的 性能要求， 主要
是由于波段设置、 信噪比 ( 八) 、 S 视场、 量化级、 辐
初级生产力海洋水色遥感是利用机载或星载遥感探测器探测与海洋水色有关的参数即海色要素如叶绿素悬浮物可溶有机物污染物等的光谱辐射根据生物光学特性太空中的传感器在探测到的辐射度中推算离水辐射度的大小和分布求得海水中叶绿素和悬浮物的含量等海洋环境要素获取有关的物质的分布信息从而进一步提取海洋叶绿素浓度等的信息来监测海洋环境和根据叶绿素的浓度评估海洋生产力
海洋动力环境卫星
雷达高度计技术指标 RA、微波散射计、扫描微波辐射计、 测高精度：£4cm 校正微波辐射计、DORIS、激光测 有效波高测量范围：0.5～ 距仪 20m
微波辐射计
微波辐射计是一款被动式微波遥感设备，微波遥感起步 晚于可见光和红外遥感。但相对于可见光和红外遥感器 而言，微波辐射计能全天候、全天时工作。可见光遥感 只能在白天工作，红外遥感虽可在夜晚工作，但不能穿 透云雾。 微波辐射计可以全天候探测海表面温度、盐度、风速、 大气垂直温度和湿度剖面、大气中水汽含量和可降水量 。
微波传感器
微波能够穿透云层，特别是有较大功率的主动微波雷达能够穿透 较厚的云层，故携带微波传感器的海洋卫星被誉为全天候遥感卫 星。 微波传感器包括高度计、散射计、合成孔径雷达和微波辐射计。 从卫星探测海洋动力参数主要依靠微波传感器。 携带微波传感器的海洋卫星属于海洋环境监测卫星，它的特点是 扫描范围大，便于探测大面积海洋环境要素，例如海面风、海平 面高度和海表面温度等。
海洋卫星
sea sat
海洋卫星分类
按用途分，海洋卫星可分为 海洋水色卫星 海洋动力环境卫星 海洋综合探测卫星
海洋水色卫星
海洋水色卫星是对海洋水色要素（如叶绿素、悬浮沙 和可溶性的黄色物质等）和水温及其动态变化的探测 ，有效载荷通常选用灵敏度高、信噪比高、光谱分辨 率高、波段多、带宽窄的海洋水色扫描仪。要求空间 分辨率在250~1000m，地面覆盖周期要求2~3天。 发展海洋水色系列卫星的目的是：掌握我国近海海洋 初级生产力分布、海洋渔业及养殖业资源状况和环境 质量，了解我国重点河口港湾的悬浮泥沙分布规律， 监测我国近海海面溢油油漠、赤潮富营养、电场循环 水排海热污染、海冰冰情、浅海地形等。
海洋一号D卫星
卫
星
应
用
2020
年
第
6 期
海洋一号D 卫星6月11日，海洋一号D 卫星成功发射。
该卫星是我国海洋水色系列卫星中的第四颗。
海洋一号D 卫星采用CAST2000小卫星平台，设计寿命5年。
星上配置海洋水色水温扫描仪、海岸带成像仪、紫外成像仪、定标光谱仪、船舶自动识别系统五个载荷。
海洋水色水温扫描仪用于探测全球海洋水色要素和海面温度场，空间分辨率1.1km，幅宽大于2900km，探测覆盖周期为1天；海岸带成像仪可用于获取海岸带、江河湖泊生态环境信息，空间分辨率50m，幅宽大于950km，探测覆盖周期为3天；紫外成像仪用于提高海洋水色水温扫描仪近岸高浑浊水体大气校正精度；定标光谱仪可为海洋水色水温扫描仪提供星上同步校准功能，监测水色水温扫描仪可见近红外谱段和紫外成像仪在轨辐射稳定性，实现在轨同步定标；船舶自动识别系统可用于获取大洋船舶位置和属性信息。
海洋一号D 卫星将为全球大洋水色水温业务化监测、我国近海海域与海岛海岸带资源环境调查、海洋防灾减灾、海洋资源可持续利用、海洋生态预警与环境保护提供数据服务，并为气象、环境生态、农业、水利、交通等行业应用提供支持。
此外，海洋一号D 卫星将与在轨的海洋一号C 卫星形成上、下午双星组网运行，开展大幅宽、高精度、高频次观测，每天可获取2幅全球海洋水色、植被指数遥感图和4次海面温度产品，填补我国海洋水色卫星无下午观测数据的空白，大幅提高对全球海洋水色、海岸带资源与生态环境的有效观测能力。
文 _ 晓曲海洋一号D 卫星广西海岸遥感影像图
成像时间：2020年6月13日。
水色遥感与水色卫星
、
信噪比
,
极 高 在 一 般 遥 感 器 作 为 暗像 在
以
,
,
,
元 的水 体 目标 上 国 际 上 目前 要 求 其
,
、
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
、
海洋水 色 卫 星 遥 感 是 一 门涉 及 海 洋 生 物 光 学 电子 计算机 航 天 等 多 个 科 学 领 域 的新 兴 交 叉 科学
,
随着对 地 球 认 识 的不 断 深化 海 洋 的作 用 越 来 越被人们所认识
,
。
海 洋 在 整 个 地 球 环 境 变 化 中起 着
,
、
主要 的作用 海 洋 环 境 的 重 要 性 如 对 全 球 碳 循 环
,
殊 的设 计 要 求
、
。
专 门的水 色卫 星 平 台很 少 多 数 是
,
,
,
全球气 候变 化 的 作 用 等 迫 使 人 们 采 用 各 种 手 段 对
度 有 关 而 且 还 与 波 源 和 接 收 器 的相 对 位 置 有 关 同
,
,
,
的 意 义 是波 源 单 位 时 间 内所 发 出波 的 个 数
,
,
时 还 能 得 出许 多 书 中给 出 的 特 例
的 意 义 是 单 位 时 间 内接 收 到 波 的 个 数 此 时 多 普
— 上 运 动 物体 的 多普勒效 应 公 式 形 式
。
即 在 同一 直 线
。
勒 效 应 的公 式 为 对误差小于
,
对 于 光 波 的多 普 勒 效 应 公 式 形 式 如 下
我国成功发射新一代海洋水色观测卫星
我国成功发射新一代海洋水色观测卫星作者：来源：《科学之友》2023年第12期2023年11月16日11时55分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丙基础级和远征一号S上面级组成的运载火箭成功发射新一代海洋水色观测卫星海洋三号01星。
该卫星指标达到国际水色遥感卫星先进水平，可满足我国海洋环境监测的主体业务需求，并能够服务于生态文明建设、智慧海洋工程建设、“一带一路”倡议等国家重大战略需求。
此次任务是长征系列运载火箭第497次发射。
11月15日，中国石化部署在塔里木盆地的“深地工程·顺北油气田基地”（誉为“深地一号”）跃进3-3XC井测试获得高产油气流，日产原油200吨、天然气5万立方米，完钻井深达9 432米，刷新亚洲陆上最深井纪录。
该井的成功钻探再次证明中国深地系列技术已跨入世界前列，为进军万米超深层提供重要技术和装备储备，保障国家能源安全。
我国科研人员开发了一个类似人类手指的高分辨人工传感系统，能让系统在触摸或传感器滑过物体表面时识别表面质地的微小特征。
通过结合机器学习，他们将该传感器整合到一个人类手部义肢上，发现该传感器能识别20种不同材质的材料。
研究人员认为，该研究有助于提升机器人的感知能力，促进佩戴人工义肢的患者的感知恢复，并应用于基于触觉的虚拟现实和消费电子产品。
清华大学研究团队突破传统芯片的物理瓶颈，创造性提出光电融合的全新计算框架，并研制出国际首个全模拟光电智能计算芯片。
该芯片在智能视觉目标识别任务方面的算力可达目前高性能商用芯片的3 000余倍，为超高性能芯片的研发开辟全新路径。
目前研制出的是特定计算功能的光电融合原理样片，未来進一步研发，有望在工业检测、人工智能大模型等方面实现应用。
英国剑桥大学团队开发了一种漂浮的太阳能装置，可在世界任何地方将受污染的水转化为清洁的氢燃料和纯净水，该装置可在资源有限或离网环境中发挥作用。
团队模仿了植物叶子的蒸腾过程，通过这一方式可更好地利用光获得蒸汽来生产氢气。
水色遥感技术在海洋探测中的应用
水色遥感技术在海洋探测中的应用
水色遥感技术的原理
辐射传输是水色遥感技术的理论基础。
遥感技术关注的波段主要在可见光—近红外光线区域内，通过对于海面发出的辐射的频率和强度进行分析，计算及反演来获得海面的一些基本情况。
水色遥感技术为我们了解广阔无垠的海洋提供了一个可行的途径，能够极大的帮助我们了解海洋表面的一些生物及化学信息。
海面的光学特性是水色遥感技术的计算基础。
两种水体的划分
根据光学性质的不同，海水可以分为两类。
一类水体：其光学性质主要由浮游生物和其伴生物决定，例如深海大洋的开阔水体。
二类水体：其光学性质主要由悬浮物、黄色物质（即有色可溶有机物）决定，例如近岸、河口等受陆源物质排放影响较为严重的地方。
所以二类水体是我们最关注的水体，同时也是计算最复杂，最难以准确预测的水体。
水色遥感技术的应用
海洋是浩瀚而广阔的，同时也是最难以估料的。
传统中的“秀才不出门，便知天下事”在今日是否可以演化为秀才不出门，可知海洋事呢？这是水色遥感技术的一个重要的目的。
研究水色遥感，可以让我们方便的了解海面上的浮游生物及其他生物资源的情况，。
今日海洋水色卫星及其应用
《 际太空》２０ 国 ０ ２年 ７月 号
维普资讯
由表 １可 见 ， 两 个 海 洋 水 色 卫 星 系 列
台 湾 的 Ｏ Ｉ Ｒ Ｃ Ａ － １卫 星 ） 。 类 属 于 Ｃ （Ｏ Ｓ Байду номын сангаас 等 这 典 型的水色仪 。 （）Ｃ Ｄ Ｃ Ｄ相 机 的特 点 ： 一 是 波 段 ２ Ｃ Ｃ 数 较 少 ， 二 是 地 面 分 辨 率 较 高 ， 更 适 用 于
—
的轨 道 均 采 用 太 阳 同 步 近 极 地 轨 道 ，倾 角
约 ９ 。 ， 以满 足 海 洋 水 色 卫 星 的 全 球 覆 ８ 可
盖 要 求 ；全 球 覆 盖 周 期 为 １ ２ ， 也 满 足 ～ ｄ
要 求 ： 降 交 点 地 方 时 分 别 为 １ ３ ｍ和 ０： ０ ａ
今仍在运 行 。其后 继卫星 Ｔｒ ａ和 Ａｕ ｅｒ ｑａ
分别 于 １９ ９ ９年 １ ２月 和 ２ ０ ０ ２年 ５月 发 射 ，
这两 颗卫星也 仍在运行 中。 海 洋 水 色 卫 星 的 技 术 指 标 见 表 １ 。
也 仍 在 运 行 中 。需 要 说 明 的 是 ：Ｔ ｒ ａ 是 ｅｒ 美 国 发射 的 多 功 能 卫 星 ， 星 上 中 分 辨 率 成
水 色 仪 可 分 为 如 下 ４种 类 型 。
Ａ是 气 溶 胶 监 测 模 块 ，Ｍ Ｓ ０ —Ｃ是 １台单 （） 成 像 光 谱 仪 成 像 光 谱 仪 是 一 ４
（） 海 岸 带 水 色 仪 （Ｚ Ｓ Ｃ Ｃ １ Ｃ Ｃ ） Ｚ Ｓ是美
国早 在 １ ７ 年 ｌ 月发 射 的 雨云 气 象 卫星 ９８ ０
海 洋 水 色 探 测 波 段 ， Ｎ Ｓ 将 其 作 为 ＡＡ
基于卫星遥感技术的海洋水色遥感监测研究
基于卫星遥感技术的海洋水色遥感监测研究随着人类对自然环境的不断探索和了解，人们开始意识到海洋生态环境的重要性。
而海洋水色就是海洋生态环境中不可或缺的一个因素。
随着科技的不断进步，卫星遥感技术成为了海洋水色遥感监测的重要手段。
一、卫星遥感技术的基本原理卫星遥感技术是指利用卫星传感器采集地面、海面或大气的信息，再将这些信息传回地球进行处理和分析的技术。
其基本原理是遥感器在航行中时测量某一物理量，如海面水色、温度等，然后把测量结果转换成数字信号，通过遥感卫星传回地面，再进行处理、分析和提取有用信息。
不同波段的遥感数据就对应着不同的物理量，比如蓝色光波段的反射率与浊度相关，而红外波段的辐射与水温等因素有关。
二、海洋水色遥感监测的应用海洋水色遥感监测可以帮助我们了解海洋水质的状况，实现对海洋环境的可持续管理和保护。
具体的应用包括以下几个方面：1. 监测海洋水质利用卫星遥感技术可以实现对海水色的实时监测，获得大量的信息。
这些信息可以用于判断海洋水质的好坏，分析水体中的各种物质浓度和混杂物质的含量。
比如可以通过监测浮游植物的分布，来探测危害海洋生态环境的有害藻类的出现。
2. 预测和预警海洋灾害利用卫星遥感技术还可以对海洋灾害进行预测和预警。
通过对海洋水色数据的分析，可以提前获知海洋异常现象的出现，如海水变浑、海水变暗、水温异常等，为防范海洋灾害提供依据。
3. 监测海洋生态环境变化海洋生态环境的变化与海洋水色密切相关，可以通过卫星遥感技术进行监测和分析。
这样可以更全面地了解海洋生态环境的变化，为海洋生态环境保护提供依据。
4. 进行海洋资源勘探利用卫星遥感技术可以获得海洋水色图像，进而了解海底沉积物、海洋生态环境和生命资源。
这些信息可以用于海洋资源的勘探和开发，特别是石油、天然气等非可再生能源的勘探。
三、卫星遥感技术存在的问题和发展趋势虽然卫星遥感技术可以为海洋水色遥感监测提供有效手段，但是还存在一些问题。
1. 遥感数据精度不高卫星遥感技术对海洋水色的监测存在数据精度较低的问题。