海洋遥感的应用与展望汇总
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海洋遥感是指以海洋及海岸带作为监测、研究对象的遥感。包括物理 海洋学遥感、生物海洋学和化学海洋学遥感、海冰监测、海洋污染监 测。
海洋遥感的优点:不受地表、海面等的限制;大范围普查监测;周期 性监测;提供海量信息开拓视野;同步观测风、流、污染、海气相互 作用并获取能量收支信息。
第一阶段(1957~1970):起步阶段
主要应用领域:
海洋遥感主要应用于调查和监测大洋环流、近岸海流、海 冰、海洋表层流场、港湾水质、近岸工程、围垦、悬浮沙、 浅滩地形、沿海表面叶绿素浓度等海洋水文、气象、生物、 物理及海水动力、海洋污染、近岸工程等方面。遥感监测 已成为海洋及海岸带主要的监测手段和信息源,应用一些 卫星资料与遥感数据主要展开了以下工作:海洋动力遥感 观测、海洋水准面、浅水地形与水深遥感测量、海洋水色 遥感、海洋污染监测、海冰观测。
根据遥感技术发展趋势及未来航天器的发射情况,
海洋遥感必将在全球性气候变化研究、热带海洋、 极地海洋与海冰、海洋生产力与生态系统、海气 相互作用、海洋灾害预报、海洋渔业及海岸带管 理等方面发挥重要作用。包括海岸带遥感动态监 测技术的精确化与定量化、海洋遥感信息系统 (MARSIS)的建设、小卫星海洋遥感前景广阔。
海洋气象卫星
设置在海上的卫星 遥感浮标
卫星提供的资料对绘制海 洋气象云图很有帮助
第四阶段(1985年至今):海洋卫星应用研究和业务使用阶段 在此期间,共发射了多颗海洋卫星,包括海洋地形卫星,海洋动力环 境卫星及海洋水色卫星。除此之外,还在其它卫星上搭载海洋探测器, 开展了卓有成效的海洋遥感应用研究。近年来世界发达国家在制定对 地观测卫星计划及海洋发展规划中,均把海洋卫星及其应用列为优先 发展的高新技术领域。可见,进入20世纪90年代以来发射的海洋卫星 及应用于海洋探测的航天遥感器越来越多,精度越来越高,不仅可以 探测影响海洋生态环境的水色要素、悬浮泥沙、叶绿素和污染物等悬 浮体的分布场及动态变化,而且可以探测海面动力场、海洋策略场和 海面地形,探测目标为海面风场、浪场、流场、温场、海面拓扑与冰 面拓扑等,为海洋研究提供了可靠的技术手段。
第二阶段(1970~1977):探索阶段 主要利用气象卫星、陆地卫星探测海洋。1969年NASA在 Williams大学召开研讨会,推动了1973年Skylab航天器和 1975年GEOS-3卫星高度计的研究。依次为基础,NASA 研制了一系列高分辨率多光谱扫描仪,主要装载在 Landsat系列卫星上,提供了大量有关河口和沿岸海域的 水色及浑浊度信息。此后NOAA在1972~1976年发射了 NOAA-1、2、3、4、5卫星,装载有红外扫描辐射计和微 波辐射计,用以估计海表温度和大气温度、湿度剖面等。
中华卫星一号计画海洋水 色照
源自文库
传感器
海洋卫星传感器根据地物电磁辐射原理获取海洋信息。传 感器按工作方式可分为主动式和被动式两种。被动传感器 主要有多光谱扫描仪、沿岸水色扫描仪、热红外辐射计、 合成孔径雷达等。按工作波段可分为可见光、红外、微波 传感器,其中,可见光传感器只能探测无云时的海洋信息, 红外传感器所探测的波段比可见光具有较强的穿透力,用 它可以估计云顶温度、监测海面温度和沿岸海流;微波传 感器能投过云层探测目标,由于水体本身对微波有强烈影 响,所以依据微波资料可以清晰显示活动的降雨区,活的 全球海洋降雨率,并能清晰地反映飓风区和其他猛烈天气 过程引起的详细降雨结构。
最近的Landsat系列卫星
第三阶段(1978~1984):海洋卫星试验阶段
1978年海洋遥感较为活跃,NASA这一年共进行了25次卫星发射,与 海洋有关的主要有喷气动力实验室(JPL)研制的Seasat-A卫星, Goddard空间飞行中心(GSFC)研制的气象卫星TIROS-N和雨云卫 星Nimbus-7卫星,它们充分展现了卫星对海洋的监测的能力。以上三 颗卫星构成了海洋卫星的三部曲,它标志着海洋卫星遥感新纪元的开 始。继美国第一颗海洋卫星发射以后,世界各国对发展海洋卫星遥感 发生了浓厚的兴趣,陆续开始研究并发射与海洋观测相关的卫星。
自从1957年前苏联发射了第一颗人造地球卫星以后,人类就步入了太 空时代,空间海洋观测是人类空间计划中最早的项目之一。1960年4 月1日,NASA发射了第一颗气象卫星TIROS-I,其热红外图像能够显 示无云海区丰富的海面温度信息,卫星数据由此成为海洋学研究的新 的信息源。随后发射的TIROS-II卫星,开始涉及海温观测。1961年美 国执行水星计划,宇航员有机会在高空亲眼观察海洋。其后,Gemini 和Apollo宇宙飞船活的大量的彩色图像以及多光谱图像。尽管这些航 天计划主要试验目的是空间技术,但它已展现了从空间观测和研究海 洋的潜力。
海洋遥感的应用和展望
周璐瑶 0941103 金融1班
海洋遥感利用电磁波与大气和海洋的相互作用原理观测和研究海洋, 以海洋及海岸带作为监测、研究对象,具有快速、多波段、周期性、 大面积覆盖等观测能力的空间遥感技术。
海洋遥感具有的大范围实时同步、全天时、全天候多波段成像技术优 势可以快速地探测海洋表面各物理参量的时空变化规律。
海洋遥感的优点:不受地表、海面等的限制;大范围普查监测;周期 性监测;提供海量信息开拓视野;同步观测风、流、污染、海气相互 作用并获取能量收支信息。
第一阶段(1957~1970):起步阶段
主要应用领域:
海洋遥感主要应用于调查和监测大洋环流、近岸海流、海 冰、海洋表层流场、港湾水质、近岸工程、围垦、悬浮沙、 浅滩地形、沿海表面叶绿素浓度等海洋水文、气象、生物、 物理及海水动力、海洋污染、近岸工程等方面。遥感监测 已成为海洋及海岸带主要的监测手段和信息源,应用一些 卫星资料与遥感数据主要展开了以下工作:海洋动力遥感 观测、海洋水准面、浅水地形与水深遥感测量、海洋水色 遥感、海洋污染监测、海冰观测。
根据遥感技术发展趋势及未来航天器的发射情况,
海洋遥感必将在全球性气候变化研究、热带海洋、 极地海洋与海冰、海洋生产力与生态系统、海气 相互作用、海洋灾害预报、海洋渔业及海岸带管 理等方面发挥重要作用。包括海岸带遥感动态监 测技术的精确化与定量化、海洋遥感信息系统 (MARSIS)的建设、小卫星海洋遥感前景广阔。
海洋气象卫星
设置在海上的卫星 遥感浮标
卫星提供的资料对绘制海 洋气象云图很有帮助
第四阶段(1985年至今):海洋卫星应用研究和业务使用阶段 在此期间,共发射了多颗海洋卫星,包括海洋地形卫星,海洋动力环 境卫星及海洋水色卫星。除此之外,还在其它卫星上搭载海洋探测器, 开展了卓有成效的海洋遥感应用研究。近年来世界发达国家在制定对 地观测卫星计划及海洋发展规划中,均把海洋卫星及其应用列为优先 发展的高新技术领域。可见,进入20世纪90年代以来发射的海洋卫星 及应用于海洋探测的航天遥感器越来越多,精度越来越高,不仅可以 探测影响海洋生态环境的水色要素、悬浮泥沙、叶绿素和污染物等悬 浮体的分布场及动态变化,而且可以探测海面动力场、海洋策略场和 海面地形,探测目标为海面风场、浪场、流场、温场、海面拓扑与冰 面拓扑等,为海洋研究提供了可靠的技术手段。
第二阶段(1970~1977):探索阶段 主要利用气象卫星、陆地卫星探测海洋。1969年NASA在 Williams大学召开研讨会,推动了1973年Skylab航天器和 1975年GEOS-3卫星高度计的研究。依次为基础,NASA 研制了一系列高分辨率多光谱扫描仪,主要装载在 Landsat系列卫星上,提供了大量有关河口和沿岸海域的 水色及浑浊度信息。此后NOAA在1972~1976年发射了 NOAA-1、2、3、4、5卫星,装载有红外扫描辐射计和微 波辐射计,用以估计海表温度和大气温度、湿度剖面等。
中华卫星一号计画海洋水 色照
源自文库
传感器
海洋卫星传感器根据地物电磁辐射原理获取海洋信息。传 感器按工作方式可分为主动式和被动式两种。被动传感器 主要有多光谱扫描仪、沿岸水色扫描仪、热红外辐射计、 合成孔径雷达等。按工作波段可分为可见光、红外、微波 传感器,其中,可见光传感器只能探测无云时的海洋信息, 红外传感器所探测的波段比可见光具有较强的穿透力,用 它可以估计云顶温度、监测海面温度和沿岸海流;微波传 感器能投过云层探测目标,由于水体本身对微波有强烈影 响,所以依据微波资料可以清晰显示活动的降雨区,活的 全球海洋降雨率,并能清晰地反映飓风区和其他猛烈天气 过程引起的详细降雨结构。
最近的Landsat系列卫星
第三阶段(1978~1984):海洋卫星试验阶段
1978年海洋遥感较为活跃,NASA这一年共进行了25次卫星发射,与 海洋有关的主要有喷气动力实验室(JPL)研制的Seasat-A卫星, Goddard空间飞行中心(GSFC)研制的气象卫星TIROS-N和雨云卫 星Nimbus-7卫星,它们充分展现了卫星对海洋的监测的能力。以上三 颗卫星构成了海洋卫星的三部曲,它标志着海洋卫星遥感新纪元的开 始。继美国第一颗海洋卫星发射以后,世界各国对发展海洋卫星遥感 发生了浓厚的兴趣,陆续开始研究并发射与海洋观测相关的卫星。
自从1957年前苏联发射了第一颗人造地球卫星以后,人类就步入了太 空时代,空间海洋观测是人类空间计划中最早的项目之一。1960年4 月1日,NASA发射了第一颗气象卫星TIROS-I,其热红外图像能够显 示无云海区丰富的海面温度信息,卫星数据由此成为海洋学研究的新 的信息源。随后发射的TIROS-II卫星,开始涉及海温观测。1961年美 国执行水星计划,宇航员有机会在高空亲眼观察海洋。其后,Gemini 和Apollo宇宙飞船活的大量的彩色图像以及多光谱图像。尽管这些航 天计划主要试验目的是空间技术,但它已展现了从空间观测和研究海 洋的潜力。
海洋遥感的应用和展望
周璐瑶 0941103 金融1班
海洋遥感利用电磁波与大气和海洋的相互作用原理观测和研究海洋, 以海洋及海岸带作为监测、研究对象,具有快速、多波段、周期性、 大面积覆盖等观测能力的空间遥感技术。
海洋遥感具有的大范围实时同步、全天时、全天候多波段成像技术优 势可以快速地探测海洋表面各物理参量的时空变化规律。