(完整版)海洋遥感总结
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.复折射率： n n in
SneΒιβλιοθήκη Baidul 折射定律：
n sin1 / sin2 c / v
n′表示电磁波在界面处传 播速度和方向的变化，在可见光范围可 用折射仪测得； n〞表示电磁波在介质 中传播的衰减程度。
一般的，复折射率随温度升高而下 降；而随盐度增加有所上升。 4.思考题：通常情况下，可以将海水的折射率近似为 1.34，那么，是否水体中的光都能穿 出水面？具体情况如何？（自己手写）
（7）海洋盐度测量 海水含盐量的变化，会改变海水的介电常数，从而影响海水的微波特性。基本原理是基于微 波频率上盐度对海表亮温的敏感度来进行测量的。 （8）船舶和尾迹探测 船舶由于其制作原料的原因，在 SAR 图像上会形成非常亮的目标（具有强烈的后向散射特 征），如 1978 年首次在 SeaSat 图像上发现延伸 20km 的舰船及其尾迹。 第三章（全是重点） 1.有效波高（H1/3)：波阵列中全部波段的 1/3 最高波的波峰到波谷之间高度的平均值； 2.均方根波高（hk）：波在平均海平面上的均方根高度（表达海面粗糙度）；
1.狭义广义遥感 狭义遥感：主要指从远距离、高空以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测 器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物质的性质和运动状态的现代 化技术系统。（利用电磁波进行遥感） 广义遥感：利用仪器设备从远处获得被测物体的电磁波辐射特征（光，热），力场特征（重 力、磁力）和机械波特征（声，地震），据此识别物体。（除电磁波外，还包括对电磁场、力 场、机械波等的探测） 两者探测手段不一样 2.遥感技术系统 信息源－信息获取－信息纪录和传输－信息处理信息应用 3.遥感的分类 （1）按照探测电磁波的工作波段分类：可见光遥感、红外遥感、微波遥感等 （2）按照传感器工作方式分类：主动遥感、被动遥感 4.遥感的应用 内容上可概括：资源调查与应用、环境监测评价、区域分析规划、全球宏观研究 5.海洋遥感的意义 （1）海洋气候环境监测的需要 海洋占全球面积约 71%，海洋是全球气候环境变化系统中不可分割的重要部分 厄尔尼诺、拉尼娜、热带气旋、大洋涡流、上升流、海冰等现象都与海洋密切相关。 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常。 （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。 它是 20 世纪后期海洋科学取得重大进展的关键学科之 一。 重要性体现在：是海洋科学的一个新的分支学科；为海洋观测和研究提供了一个崭新的数据 集，并开辟了新的考虑问题的视角；多传感器资料可推动海洋科学交叉学科研究的发展 1.海洋遥感的概念（重点）、研究内容 海洋遥感：指以海洋及海岸带作为监测、研究对象，利用电磁波与大气和海洋的相互作用原 理来观测和研究海洋的遥感技术。 研究内容：海洋遥感物理机制、海洋卫星传感器方案、海洋参数反演理论和模型、海洋图象 处理与信息提取方法、卫星数据海洋学应用 2.海洋遥感发展回顾经历阶段（重点） 起步阶段、探索阶段、海洋卫星与传感器的试验阶段、应用研究和业务使用阶段 3.第一颗海洋实验卫星是 SeasatA（重点） 海洋一号（HY-1） 2002.5.15 试验性海洋水色卫星 10 波段海洋水色仪 4 波段 ccd 成像仪
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
4.海洋遥感传感器及其应用（重点）
5.海洋遥感的应用（论述题）（重点） （1）海表温度遥感 海表温度是重要的海洋环境参数，如在海洋渔业中的应用(利用海温与海况信息来分析渔场 形成、渔期的迟早、渔场的稳定性等，可用于寻找渔场)。 主要采用热红外波段和微波波段的信息进行海表温度的遥感反演。 （2）海洋水色遥感 利用海洋水色遥感图像得到的离水辐射率,来反映相关联的水色要素如叶绿素浓度、悬浮泥 沙含量、可溶有机物含量等信息。 利用可见光、红外多光谱辐射计就可给出赤潮全过程的位置、范围、水色类型、海面磷酸盐 浓度变化以及赤潮扩散漂移方向等信息,以便及时采取措施加以控制。 （3）海洋动力遥感观测 风力、波浪、潮流等是塑造海洋环境的动力，可以通过遥感技术获得。 海洋风力的监测有助于台风、大风预报和波浪预报； 海浪观测可以通过 SAR 反演波浪方向谱，或通过动力模式来解决表面波场问题； 采用雷达高度计可观测潮流或潮汐。 （4）海洋水准面、浅水地形与水深遥感测量 可通过卫星高度计确定海洋水准面（±20cm），通过测量雷达发射脉冲与海面回波脉冲之间 的延时而得到高度计天线离海面的距离；通过遥感绘制海图和测量近岸水深； 水下地形的 SAR 图像为亮暗相间的条带，利用这个关系可定量获取水下地形信息。 （5）海洋污染监测 利用遥感技术可以监测进入海洋中的陆源污染水体的迁移、扩散等动态变化，还能探测石油 污染（如测定海面油膜的存在、油膜扩散的范围、油膜厚度及污染油的种类）。 （6）海冰监测 海冰是海洋冬季比较严重的海洋灾害之一，海冰遥感能确定不同类型的冰及其分布，从而提 供准确的海冰预报。SAR 具有区分海水和海冰的能力，可准确获得海冰的覆盖面积；并且可 以区分不同类型的海冰以及海冰的运动信息。热红外与其它的微波传感器也是获得海冰定量 资料的有效手段。
SneΒιβλιοθήκη Baidul 折射定律：
n sin1 / sin2 c / v
n′表示电磁波在界面处传 播速度和方向的变化，在可见光范围可 用折射仪测得； n〞表示电磁波在介质 中传播的衰减程度。
一般的，复折射率随温度升高而下 降；而随盐度增加有所上升。 4.思考题：通常情况下，可以将海水的折射率近似为 1.34，那么，是否水体中的光都能穿 出水面？具体情况如何？（自己手写）
（7）海洋盐度测量 海水含盐量的变化，会改变海水的介电常数，从而影响海水的微波特性。基本原理是基于微 波频率上盐度对海表亮温的敏感度来进行测量的。 （8）船舶和尾迹探测 船舶由于其制作原料的原因，在 SAR 图像上会形成非常亮的目标（具有强烈的后向散射特 征），如 1978 年首次在 SeaSat 图像上发现延伸 20km 的舰船及其尾迹。 第三章（全是重点） 1.有效波高（H1/3)：波阵列中全部波段的 1/3 最高波的波峰到波谷之间高度的平均值； 2.均方根波高（hk）：波在平均海平面上的均方根高度（表达海面粗糙度）；
1.狭义广义遥感 狭义遥感：主要指从远距离、高空以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测 器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物质的性质和运动状态的现代 化技术系统。（利用电磁波进行遥感） 广义遥感：利用仪器设备从远处获得被测物体的电磁波辐射特征（光，热），力场特征（重 力、磁力）和机械波特征（声，地震），据此识别物体。（除电磁波外，还包括对电磁场、力 场、机械波等的探测） 两者探测手段不一样 2.遥感技术系统 信息源－信息获取－信息纪录和传输－信息处理信息应用 3.遥感的分类 （1）按照探测电磁波的工作波段分类：可见光遥感、红外遥感、微波遥感等 （2）按照传感器工作方式分类：主动遥感、被动遥感 4.遥感的应用 内容上可概括：资源调查与应用、环境监测评价、区域分析规划、全球宏观研究 5.海洋遥感的意义 （1）海洋气候环境监测的需要 海洋占全球面积约 71%，海洋是全球气候环境变化系统中不可分割的重要部分 厄尔尼诺、拉尼娜、热带气旋、大洋涡流、上升流、海冰等现象都与海洋密切相关。 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常。 （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。 它是 20 世纪后期海洋科学取得重大进展的关键学科之 一。 重要性体现在：是海洋科学的一个新的分支学科；为海洋观测和研究提供了一个崭新的数据 集，并开辟了新的考虑问题的视角；多传感器资料可推动海洋科学交叉学科研究的发展 1.海洋遥感的概念（重点）、研究内容 海洋遥感：指以海洋及海岸带作为监测、研究对象，利用电磁波与大气和海洋的相互作用原 理来观测和研究海洋的遥感技术。 研究内容：海洋遥感物理机制、海洋卫星传感器方案、海洋参数反演理论和模型、海洋图象 处理与信息提取方法、卫星数据海洋学应用 2.海洋遥感发展回顾经历阶段（重点） 起步阶段、探索阶段、海洋卫星与传感器的试验阶段、应用研究和业务使用阶段 3.第一颗海洋实验卫星是 SeasatA（重点） 海洋一号（HY-1） 2002.5.15 试验性海洋水色卫星 10 波段海洋水色仪 4 波段 ccd 成像仪
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
4.海洋遥感传感器及其应用（重点）
5.海洋遥感的应用（论述题）（重点） （1）海表温度遥感 海表温度是重要的海洋环境参数，如在海洋渔业中的应用(利用海温与海况信息来分析渔场 形成、渔期的迟早、渔场的稳定性等，可用于寻找渔场)。 主要采用热红外波段和微波波段的信息进行海表温度的遥感反演。 （2）海洋水色遥感 利用海洋水色遥感图像得到的离水辐射率,来反映相关联的水色要素如叶绿素浓度、悬浮泥 沙含量、可溶有机物含量等信息。 利用可见光、红外多光谱辐射计就可给出赤潮全过程的位置、范围、水色类型、海面磷酸盐 浓度变化以及赤潮扩散漂移方向等信息,以便及时采取措施加以控制。 （3）海洋动力遥感观测 风力、波浪、潮流等是塑造海洋环境的动力，可以通过遥感技术获得。 海洋风力的监测有助于台风、大风预报和波浪预报； 海浪观测可以通过 SAR 反演波浪方向谱，或通过动力模式来解决表面波场问题； 采用雷达高度计可观测潮流或潮汐。 （4）海洋水准面、浅水地形与水深遥感测量 可通过卫星高度计确定海洋水准面（±20cm），通过测量雷达发射脉冲与海面回波脉冲之间 的延时而得到高度计天线离海面的距离；通过遥感绘制海图和测量近岸水深； 水下地形的 SAR 图像为亮暗相间的条带，利用这个关系可定量获取水下地形信息。 （5）海洋污染监测 利用遥感技术可以监测进入海洋中的陆源污染水体的迁移、扩散等动态变化，还能探测石油 污染（如测定海面油膜的存在、油膜扩散的范围、油膜厚度及污染油的种类）。 （6）海冰监测 海冰是海洋冬季比较严重的海洋灾害之一，海冰遥感能确定不同类型的冰及其分布，从而提 供准确的海冰预报。SAR 具有区分海水和海冰的能力，可准确获得海冰的覆盖面积；并且可 以区分不同类型的海冰以及海冰的运动信息。热红外与其它的微波传感器也是获得海冰定量 资料的有效手段。