第四章海洋表面温度遥感海洋遥感介绍
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
卫星遥感不但为全球海洋和气候的物理研 究提供了可靠的数据，还为全球海洋初级
生产力的估计提供了充足的资料。
全球海洋初级生产力与全球碳循环有密切 联系。
全球碳循环与二氧化碳引起的全球变暖有
直接联系。 全球变暖可能导致全球海平面上升。 NASA(National Aeronautics and Space Administration)使用MODIS在2000年11月 对全球海洋叶绿素浓度（mg/m3）分布的观 测。
海洋遥感
学号：1434923 姓名：姚亚会
海洋遥感（ocean remote sensing）利用传感器对海
洋进行远距离非接触观测 ，
以获取海洋景观和海洋要 素的图像或数据资料。
2015-5-10
01 简介
海洋不仅不断向环境辐射电磁波能量，而且还会反射或散射太阳和人造辐射源（如
雷达）射来的电磁波能量，故可设计一些专门的传感器，把它装载在人造卫星、宇
全球海洋的年平均海表面温度（SST:Sea Surface Temperature）的等温线图像； 图中色标（colour bar）的单位是℃（摄氏度）。
该图清晰显示了西太平洋赤道暖水区
的范围和温度大小。 西太平洋赤道暖水区向大气输运的热 通量对于全球海洋大气热循环有举足 轻重的影响，它的范围和温度变化与
宙飞船、飞机、火箭和气球等工作平台上，接收并记录这些电磁辐射能，再经过传 输、加工和处理，得到海洋图像或数据资料。
遥感方式有主动式和被动式两种：①主动式遥感：传感器先向海面发射电磁波，再
由接收到的回波提取海洋信息或成像。这种传感器包括侧视雷达、微波散射计、雷 达高度计、激光雷达和激光荧光计等。②被动式遥感：传感器只接收海面热辐射能
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。
海洋遥感ppt04 海洋表面温度遥感共31页文档
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
海洋遥感ppt04 海洋表面温度遥感
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉
海洋遥感技术PPT课件
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3.获取信息快，更新周期短，具有动态监测特点
• 遥感通常为瞬时成像，可获得同一瞬间大面积区域 的景观实况，现实性好；而且可通过不同时相取得的资 料及像片进行对比、分析和研究地物动态变化的情况 （版图3），为环境监测以及研究分析地物发展演化规 律提供了基础。
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（三）遥感信息处理 • 遥感信息处理是指通过各种技术手段对遥感探测所获得的信息
进行的各种处理。 • 例如，为了消除探测中各种干扰和影响，使其信息更准确可靠
而进行的各种校正（辐射校正、几何校正等）处理，为了使所 获遥感图像更清晰，以便于识别和判读，提取信息而进行的各 种增强处理等。为了确保遥感信息应用时的质量和精度，以及 为了充分发挥遥感信息的应用潜力，遥感信息处理是必不可少 的。
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• 世界海洋卫星包括三大类： • 海洋水色卫星、 • 海洋地形卫星 • 海洋环境卫星。
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• 海洋水色卫星是通过星上装载的遥感设备对海洋水色要素进行探测，为海 洋生物资源开发利用、海洋污染监测与防治、海岸带资源开发和海洋科学 研究等提供科学依据和基础数据。
• 最具代表性的海洋水色卫星是1997年8月1日美国宇航局成功发射的专用 海洋水色卫星“海星”，它标志着因水色遥感器“沿海水色扫描仪”在 1986年停止运转而中断了10年的全球海洋水色遥感数据又得以继续，而 且可以得到质量更高的海洋水色资料。
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• 遥感通常是指通过某种传感器装置，在不与被研究对象直接接 触的情况下，获取其特征信息（一般是电磁波的反射辐射和发 射辐射），并对这些信息进行 提取、加工、表达和应用的一门 科学和技术。
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。
第四章 海洋表面温度遥感 - 海洋遥感
2016/1/20
c.分裂窗反演方法（★）－原理
L Lst L a
用Taylor级数展开 Planck函数：
T Ts [Ta Ts ](1 t )
Ta 为大气的加 权平均气温
考虑水气的吸收k和 路径长度w：
T4 Ts k 4b4 T5 Ts k5b5
基本思想：根据成像时刻的大气状况数据（主要为 湿度和温度垂直廓线），采用一定的大气模式，计算得 到有关的大气参数。但精确的实测大气垂直廓线比较困 难，因此该方法在实际中应用较少。
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4.3 热红外辐射计海表温度反演
2.反演方法
b.单通道统计方法 基本思想：从水-气辐射传输方程出发，考虑大气 含水量和传感器视角的影响，建立遥感亮度温度与海面 温度的经验公式，通过同步实测资料回归经验系数。
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4.3 热红外辐射计海表温度反演
1.反演原理
－TIR波段水气辐射传输模型
传感器探测到的辐射为：
L eLst (1 e)L t tLsunt L
a a
L
太阳 传感器
L a
t
Lsun
大气
e＝1 简化
Ls B (Ts )
L a
e,
海表
L Lst L a
优点
缺点
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4.2 微波辐射计海表温度反演
1.测量的原理基础
（1）海洋中各种参数的适合观测频段
海表温度：7GHz附近；
水汽影响：21GHz附近；
粗糙度影响：11GHz附近； 降雨影响：18GHz附近； 云影响：37GHz附近
2016/1/20
4.2 微波辐射计海表温度反演
海洋遥感监测技术
冰观测、海洋气象预报、海洋渔场分析、大尺度
海洋现象研究和基础理论工作中进行了遥感技术 的试验。 其中台风跟踪、海冰遥感和海洋环境污染航 空遥感监测已进入实用阶段。
通过卫星遥感获得数据 , 再结合海洋水温
水深、海流、海底地形、盐度、溶解氧等海洋
要素的电磁波特性，可以对海底地形、海洋水
海洋卫星遥感与常规海洋调查手段相比的优点： 1）不受地理位置、天气和人为条件的限制，可以覆盖地理 位置偏远、环境条件恶劣的海区及由于政治原因不能直接去 进行常规调查的海区。卫星遥感是全天时的，其中微波遥感 是全天候的。 2）卫星遥感能提供大面积的海面图像，每个像幅的覆盖面 积达上千平方公里，对海洋资源普查、大面积测绘制图及污
光和近红外的光谱信息来提取海洋的
叶绿素、悬浮泥沙和黄色物质以及其 它污染物质等水色因子，为海洋环境 监测与海洋资源开发服务。
2. 遥感技术分类
遥感按常用的电磁谱段不同分为可见光遥感、 红外遥感、多谱段遥感、紫外遥感和微波遥感。
根据使用的遥感平台不同，遥感通常分为航天 遥感、航空遥感和卫星遥感。
航空遥感：泛指从飞机、气球、飞艇等空中平台对地面 感测的遥感技术系统。 航天遥感：利用各种空间飞行器为平台的遥感技术系统。 它以地球人造卫星为主体，包括载人飞船、航天飞机和空 间站等。 卫星遥感：用卫星作为平台的遥感技术称为卫星遥感。
术。
海洋不断地向周围辐射电磁波能量，同时，
海面还会反射（或散射）太阳和人造辐射源（如
雷达）照射其上的电磁波能量，利用专门设计的
传感器，把这些能量接收、记录下来，再经过传 输、加工和处理，就可以得到海洋的图象或数据 资料。
常规的海洋观测手段时空尺度有局
海洋遥感
可见光传感器
• 借助于可见光（电磁波的一部分，波长范围是0.38~0.78 微米）实现遥感的仪器 • 特点是空间分辨能力高，对所获取的信息记录在相片上， 比较直观、分析解译较容易、如在测量沿岸水深和水团混 合带，海面石油污染时．可以获得比较精确的图像。 • 缺点是不具有全天时(只能在白天)、全天候(不能透过云雾) 的工作能力。 • 适宜于拍摄云图、观测海冰、海岸形态、沿岸流流向、波 浪折射、浅海测深、海岛和浅滩定位、测定海洋水色透明 度及叶绿素含量等。
•
•
红外传感器的特点是：空间分辨率高，大体上接近于可 见光传感器的水平；照片较直观、解译不很难；热红外传 感器具有全天时(即夜间也能工作)的工作能力。缺点是不 能透过云盖米至30厘米之间的电磁波称为微波，工作在这 一波长范围内的传感器称为微波传感器。各种微波辐射计、 微波散射计、雷达高度计、微波测视雷达和合成孔径雷达 都属于微波传感器。 • 微波有其特定的透射“窗口”。对云层、冰雪、地表植被 有一定的穿透能力；另一方面有水汽和氧的选择带，可以 直接测量大气参数。微波传感器特别适用于海洋，因为海 水是一种导体，微波对海水的导电性能很敏感，可以用微 波测量海水盐度。微波能穿透海冰，所以可以用微波测量 海冰厚度。微波对海面粗糙度也十分敏感．因此可用微波 测量海面风速、风向以及波浪的有关参数， 微波传感器 还可用来测定海面油膜的厚度，以上这些都是可见光和红 外传感器很难胜任的。 • • 微波遥感传感器有无源和有源之分 。
海洋环境监测
•
海洋航运 海洋工程
•
发展趋势
• 海洋遥感技术的出现，使海洋观测系统有了根本 性的转变，目前已逐步转向以卫星遥感为主，辅 以航空遥感、调查船调查、锚泊浮标和岸站系统 的现代海洋观测系统。 • 近20年来，海洋卫星遥感技术发展迅猛异常，并 取得了举世瞩目的成就。现已从实验阶段发展到 业务应用阶段。全世界共发射10多颗专用的海洋 卫星。我国于1998年发射“风云—1(02)”卫 星．其中有3个半通道用于海洋通道；并已立项发 射我国专门的海洋卫星。 • 当前，一个多层、立体、多角度、全方位和全天 候的对地观测网正在形成。
遥感地学应用04 水体和海洋遥感讲解
7
4.2.1水体光谱特征
对水体来说，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。
水体在近红外、短波 红外这两个波段的反
可见光反射包
射能量很小。这一特
含：水表面反
征与植被和土壤光谱
射、水体底部
有十分明显的差异，
物质反射、水 中悬浮物质反
3%～10%
因而在红外波段识别 水体是较容易的。
天空散射光Lp
3.5%水面散射光Ls
少量水体本身信息
它的强度与水面性 质有关：表面粗糙 度、水面浮游生物 、水面冰层、泡沫 带等。
其余的光经折射、透射进 入水中，大部分被水分子 吸收和散射，以及被水中 悬浮物质所散射、反射、 衍射成水中散射光。
它的强度与水的混浊度成正 相关，与水的深度成正相关。
2020/9/30
2020/9/30
13
4.2.1水体光谱特征
说明2：离开水面的辐射部分(即水中光经折射出水面的 部分)，除了水中散射的向上部分外，还包含在日光激 励下水中叶绿素经光合作用所发出的的荧光。
2020/9/30
14
4.2.1水体光谱特征
说明3：水面入射光谱中， 仅有可见光（0.4～0.76 μm才 透射入水，其他波段的入射 光或被大气吸收或被水体表 面吸收，如图13.5所示。 该图中还显示蓝光(0.4～0.5 μm)水的透射性最好，对于清 洁水可达几十米。
10
4.2.1水体光谱特征
L(接收)=Lw(水中光)+Ls水面反射光)+Lp(天空散射光) 它们是波长、高度、入射角、观测角的函数 其中前两部分包含有水的信息，因而可以通过高空遥感 手段探测水中光和水面反射光，以获取水色、水温、水 面形态等信息，并由此推测有关浮游生物、浑浊水、污 水等的质量和数量以及水面风、浪等有关信息。
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2 1
L()R()d
（2）
R()L() Li n R()
n
4.3 热红外辐射计海表温度反演
2.反演方法
a.单通道直接反演方法
LLst La
基本思想：根据成像时刻的大气状况数据（主要为湿 度和温度垂直廓线），采用一定的大气模式，计算得到 有关的大气参数。但精确的实测大气垂直廓线比较困难， 因此该方法在实际中应用较少。
4.3 热红外辐射计海表温度反演
2.反演方法
d.多通道统计模型法（★） 基本思想：采用多个通道之间的统计模型来进行温度
反演。 注意：统计模型中的双通道如果为分裂窗波段，则该
模型也可归属为分裂窗模型的范畴。
常用多通道分裂窗模型（★）
NOAA
非线性回归法NLSST （分裂窗方法）：
常用多通道分裂窗模型（★）
4.3 热红外辐射计海表温度反演
1.反演原理
－TIR波段水气辐射传输模型
传感器探测到的辐射为：
L estL (1 e )L a tts L u t n L a
e＝1
Ls B(Ts)
L
a
简化
LLst La
L 传感器
L
a
太阳
Lsun
t
大气
e,
海表
※.宽通道光谱响应函数的考虑
（1）
Li
NOAA 多通道法MCSST
（分裂窗方法）：
-
常用多通道分裂窗模型
NOAA
双 通 道 方 法
三通道方法
常用多通道分裂窗模型（★）
MODIS “迈阿密探路人”海表温度算法MPSST：
常用多通道分裂窗模型（★）
MODIS 利用22和23通道来进行反演：
这个方程只有一组系数。 对TERRA 卫星上的MODIS，C1、 C2、C3和C4 分别为-0.065，1.034，0.723 和0.972。
c.分裂窗反演方法（★）
基本思想：根据大气对不同分裂窗波段（如10.511.5um，11.5-12.5um）电磁辐射的影响不同，采用 不同波段测量结果的组合关系来消除大气的影响，从而 得到海表温度。由McMillin1975年最早提出该法，其 依据是AVHRR在第4和5相邻通道内具有不同的吸收特 性。
（2）对微波辐射计测量结果产生影响的量及其计算
b. 天线的亮度温度TA
即天线的辐射测量温度，应表示为主瓣贡献的 有效视在温度与旁瓣贡献的有效视在温度之和。
T Aam T M L(1am )T SL
天线主瓣效率
TML
T
m AP
G
n
(
)
d
4
Gn ()d
4
T
s AP
G
n
(
)
d
TSL 4
G n ( )d
4.1 概述
※.微波和热红外波段海温测量的优缺点比较
方法 微波辐射计测量 热红外辐射计测量
优点
可全天时、全天 分辨率较高，技术 候进行，受云影响 发展成熟（已达业务 较小，大气校正相 化运行程度）； 对容易；
测量精度与分辨 在无云区进行，需
缺点 率较低，对表面粗 进行精确的大气校正。
糙度和降雨敏感；
也称为表观温度，表示 入射到天线上的能量，不 仅包括地物的辐射，而且 包括大气的影响。应包括 主瓣和旁瓣的贡献之和。 T d
Tu
T sky
t
大气
Ts
e
海表
T A P est ( T 1 e )T d t ( 1 e )t2 T sk T yu
4.2 微波辐射计海表温度反演
2.微波辐射计海温测量的原理
4.2 微波辐射计海表温度反演
1.测量的原理基础
（1）海洋中各种参数的适合观测频段
海表温度：7GHz附近； 水汽影响：21GHz附近； 粗糙度影响：11GHz附近； 降雨影响：18GHz附近； 云影响：37GHz附近
4.2 微波辐射计海表温度反演
1.测量的原理基础
（2）瑞利－金斯公式与应用
特定波长处的辐射度：
海洋遥感
The Oceanic Remote Sensing
海洋遥感处理软件
seadas/download.html
第四章 海洋表面温度遥感
概述 微波辐射计海表温度反演 热红外辐射计海表温度反演
4.1 概述
1.海表温度的重要性
海洋表面温度是重要的海洋环境参数，是海洋环境 非常重要的基础信息。几乎所有的海洋动力过程都直接 或间接与之有关。
4
（3）微波辐射计测量计算过程
正
反
演
演
过
过
程
程
4.2 微波辐射计海表温度反演
3.微波辐射计海温测量的实际应用
从以上可知，微波辐射计测量海面温度对技术要求较 高，目前尚不能达到业务化应用的要求。
在实际应用中，有学者利用统计方法得到了一些初步 结果。如采用下面模型，对于神州4号微波辐射计，建立 了如下模型。
c.分裂窗反演方法（★）－原理
用Taylor级数展开 Planck函数：
考虑水气的吸收k 和路径长度w：
LБайду номын сангаасst La
TT s[T aT s]1 (t) T a 为大气的加 权平均气温
T4 Ts k4b4 T5 Ts k5b5
ti 1 k iw i,b i w [T s T a]
Ts T4 k4 常数 Ts T5 k5
2k T
B(T) 2
某波段的辐射度：
Bb()2k2Tf
Tb=e*Ts
海表的发射率： ei(,)TBi(Ts,)
与极化方式、方向和频率有关
由黑体的极化辐亮度可知，海表的极化辐亮度：
Bi(,)kB T(i2,)f
4.2 微波辐射计海表温度反演
2.微波辐射计海温测量的原理
（1）微波辐射计测量的亮度温度Ta
Sensor T0
T aTA(1)T0
η为天线的辐射效率， TA 为天线的亮度温度， T0 为天线的物理温度。
区分几个参数 的不同意义
Ta,T0,TA,TAP
4.2 微波辐射计海表温度反演
2.微波辐射计海温测量的原理
（2）对微波辐射计测量结果产生影响的量及其计算
a. 天线的视在温度TAP
T 传感器
海表温度被广泛用于海洋动力学、海气相互作用、 渔业经济研究、污染监测和海温预报等方面。
另外，海表温度也是监测海洋现象（如海冰、涡流 等）的重要参量。
海表温度用于寻找渔场
电厂热水排放后的温度分布
4.1 概述
2.海表温度的测量方法
• 现场船只测量（结合固定或移动浮标） • 航空或卫星遥感测量
- 优势较大，而且其精度已达业务化应用水平; - 分为被动微波波段测量和热红外波段测量；
4.3 热红外辐射计海表温度反演
2.反演方法
b.单通道统计方法 基本思想：从水-气辐射传输方程出发，考虑大气含
水量和传感器视角的影响，建立遥感亮度温度与海面温 度的经验公式，通过同步实测资料回归经验系数。
b.单通道统计方法-举例
GMS NOAA(5)
4.3 热红外辐射计海表温度反演
2.反演方法