卫星海洋学-考试复习资料整理资料讲解
卫星海洋学

卫星海洋学海洋遥感技术1、选择填空(20分)2、名词解释(8个*2=16分)3、简答题(5道,40分)4、计算题、综合题。
计算题好像说是一道题,分值老师讲的不是很清楚,我也听不清楚。
一、填空题1、传感器的扫描方式:交叉轨道扫描,推扫式扫描,混合式扫描,圆锥式扫描等。
2、(第四章)1997年美国发射的装载着宽视场海洋观测传感器SeaWiFS的SeaStar卫星,SeaStar卫星的循环周期(recurrent period)是③,传感器SeaWiFS完成全球覆盖的重复周期为②,每个重复周期(repeat period)包含29个轨道周期,每个轨道周期(orbit period)为1.648小时。
在低纬度地区,SeaWiFS的再访问时间(revisit period)是②;在高纬度地区,SeaWiFS的再访问时间(revisit period)是①。
(选择:①1天;②2天;③16天;④35天)3、(第八章)MODIS热红外通道辐亮度L i通过__③___ 与该通道的黑体温度T i相联系;MODIS热红外通道的黑体温度T i通过__④___ 与海表面温度相联系。
(选择:①基尔霍夫定律,②经验公式,③普朗克定律,④瑞利-金斯定律)4、(第九章)平静海面的微波亮温T通过_④+⑤__ 与海面发射率e相联系,海面发射率e通过__①__ 与菲涅耳反射率ρ相联系,菲涅耳反射率ρ通过__②__ 与相对电容率εr相联系,相对电容率εr 通过__③__ 与海表面温度和盐度相联系。
(选择:①基尔霍夫定律,②菲涅耳公式,③德拜方程,④瑞利-金斯定律,⑤发射率定义)5、(第九章)天线的半功率波束宽度与_②_ 成正比,与_①_ 成反比。
(选择:①天线的孔径D ,②电磁波的波长λ,③观测的天顶角)6、(第九章)微波辐射计SSM/I 反演风速的两种算法(包括SSM/I-GSW 算法和SSM/I-GSWP 算法)在风速小于15m/s 条件下反演精度达到_①_。
《卫星海洋学》学习指南

《卫星海洋学》学习指南一、学习重点:1)理解遥感原理及其卫星在海洋学观测中的应用;2)了解国内外卫星遥感基本信息;3)掌握电磁波辐射与传播的基本理论;4)理解大气和海水的吸收和散射机理;5)理解可见光水色扫描仪、热红外与微波辐射计等仪器原理;6)掌握叶绿素、海面温度、盐度等物理要素的基本遥感机理;7)学会获取和读取卫星遥感资料、实际使用卫星遥感数据绘图和做简单的统计分析;8)学会撰写科学研究的技术报告。
二、主要知识点:第一章绪论●卫星海洋遥感的海洋学应用;●中国卫星发展的现状和目标;●卫星数据共享方式、数据格式、数据分级。
第二章气象卫星与水色卫星●遥感的定义和遥感类型的划分;●气象卫星和主要传感器及其重要用途;●中国卫星发展的现状和目标;●水色卫星和主要传感器及其重要用途;●中国“海洋一号”卫星及数据产品。
第三章海洋卫星与陆地卫星●携带微波传感器的海洋卫星及其主要用途;●欧洲遥感卫星ERS-1/2和ENVISAT及其主要用途;●携带高度计的卫星及其主要用途;●携带合成孔径雷达的加拿大卫星RADARSAT及其主要用途;●携带散射计的卫星及其主要用途;●陆地和海岸带观测卫星及其主要用途。
第四章卫星轨道与分辨率●卫星轨道的基本要素;●地球同步轨道、太阳同步轨道、高度计专用轨道的特征及其应用;●卫星的重复周期、传感器的重复周期、传感器的再访问时间三个概念的意义及区分;●光学分辨率和雷达分辨率的推导方法、异同及其物理意义;●不同传感器分辨率差别的来源。
第五章电磁辐射●电磁波的波段及其在遥感中的应用;●麦克斯韦方程组及其解的形式;●基尔霍夫定律的物理意义、推广和应用;●普朗克辐射定律及其衍生定律的关系、在遥感中的应用;●菲涅耳公式、菲涅耳反射率的定义;●相对电容率的物理意义及其遥感应用。
第六章散射和吸收●散射和吸收理论的相关概念,包括:复折射率、皮层深度、穿透深度、衰减系数、光学厚度、光学质量等;●米氏散射和瑞利散射的概念及应用;●无边界存在时的辐射传输方程和大气校正原理;●有边界存在时的辐射传输方程和大气校正原理;●大气窗和大气吸收带的意义及应用。
卫星海洋学:2009-第11章课件

§11.1.2 海面地形几何学(Topography Geometry)
海面地形几何学(topography geometry)涉及到的有关科学 术语包括距离(range)、地球等势面(geop)、大地水准面 (geoid)、参考椭球面(reference ellipsoid)、大地水准 面起伏(geoid undulation)或大地水准面高度(geoid height)、海面地形(sea surface topography)或海面动力 高度(sea surface dynamic height)、海面地形异常 (topography anomaly)、海表面(sea surface)、海表面高 度(sea surface height)、海表面异常(sea surface anomaly)、海平面(sea level)、海平面高度(sea level height)和海平面异常(sea level anomaly)等。
作为 T/P 的后续卫星, Jason-1卫星携带有美国宇航局的 NRA( NASA's Radar Altimeter)和法国国家研究中心的双频率Ku波段和C波段高度计Poseidon-2。
T/P卫星还携带有美国宇航局(NASA /USA)的三频率(18 、21 、37 GHz)微 波辐射计TMR(TOPEX Microwave Radiometer),Jason-1卫星携带有微波辐 射计JMR(Jason’s Microwave Radiometer),上述微波辐射计通过探测大气 中水汽含量实现对高度计测量的大气校正。T/P卫星通过携带的6台传感器共同完 成海面地形测量任务。
4.海表面高度、海表面异常:
海表面高度(sea surface height)表示海表面(sea surface) 相对于参考椭球面(reference ellipsoid)的距离。如果用SSH 表示海表面高度(sea surface height),有 (11-5)
卫星海洋学-第5章课件

深海科学研究
卫星遥感技术可以监测海洋碳吸收和释放 过程,有助于研究碳循环机制。
卫星遥感技术可以为深海科学研究提供地 形地貌、热流等信息,有助于了解深海环 境。
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THANKS
多源卫星数据融合技术
利用不同卫星数据源的融合,提高遥感数据的准确性和可靠性。
人工智能与机器学习在卫星遥感中的应用
通过人工智能和机器学习技术,实现对遥感数据的自动处理和智能分 析,提高数据处理效率和精度。
05
案例分析
利用卫星遥感技术监测海洋环境变化
监测海温变化
通过卫星遥感技术,可以监测全球海 温变化,分析海温异常与气候变化的 关系。
卫星遥感原理
电磁波辐射与散射
卫星通过接收和测量地球 表面反射和发射的电磁波, 获取有关海洋的各种信息。
遥感波段
根据不同波段(如可见光、 红外、微波等)的特性, 可以获取不同类型的海洋 信息。
辐射传输模型
通过建立辐射传输模型, 将遥感观测数据转化为有 关海洋参数的信息。
卫星遥感数据的处理与分析
数据校正与定标
02
卫星海洋学的基本原理
卫星轨道与观测方式
01
02
03
太阳同步轨道
卫星轨道与太阳同步,有 利于获取均匀的光照条件, 适用于对地球表面进行连 续观测。
地球同步轨道
卫星轨道与地球自转同步, 使得卫星可以长时间对特 定区域进行观测。
低地球轨道
卫星轨道高度较低,可以 获取高分辨率的图像,但 需要频繁的轨道更新以覆 盖全球。
监测海流状况
利用卫星遥感技术,可以获取大范围 的海流信息,了解海洋环流模式和变 化。
监测海洋颜色变化
通过卫星遥感数据,可以监测海洋色 素含量变化,评估海洋生态系统健康 状况。
卫星海洋学_河海大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

卫星海洋学_河海大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.皮层深度是电场强度衰减为初始值的1/e所在的深度?参考答案:正确2.在可见光和近红外波段范围内,电磁波的穿透深度大小随波长的增加而减小。
参考答案:错误3.大气气溶胶是大气中的微量成分,在大气辐射收支平衡和全球气候模式中扮演着重要角色,在水色遥感的大气校正中也扮演着重要角色。
气溶胶对电磁辐射的影响包括以下哪些方面?参考答案:直接散射和吸收电磁辐射_作为凝结核,在大气中改变云滴的浓度和云滴在大气中存在的时间,通过云滴影响电磁辐射_可以把太阳辐射向太空中散射,造成衰减_可以吸收由地面而来的长波辐射,其作用与温室气体作用相似,形成增益4.如果使用5.3GHz的C波段散射计,当入射角是45°时,水面上波长多大的水波与入射的电磁波共振?参考答案:4 cm5.已知σ0[dB]=10 log10(σ0),如果σ0增加到原来的100倍,σ0[dB]增加多少?参考答案:206.复折射率包含了实部和虚部,下面哪些参数与复折射率的虚部有关系?参考答案:衰减系数_皮层厚度_穿透深度7.下面哪个深度参量常用于描述热红外和微波辐射在海水表层的电磁波衰减作用?参考答案:皮层深度8.与可见光和热红外波段相比,微波波段的海水发射率相对较()。
参考答案:低##%_YZPRLFH_%##小9.黑体的发射率等于1,所有非黑体的发射率都小于1。
参考答案:正确10.我国海洋二号(HY-2)系列卫星上未装载以下哪个微波传感器?参考答案:SAR11.热红外波段传感器测量海面亮温的理论依据是遵循哪一个定律?参考答案:普朗克定律12.按照目标的能量来源,遥感可分为哪几类?参考答案:被动遥感_主动遥感13.SAR可以探测以下哪些海洋要素或过程?参考答案:海洋上升流_海面风场_海洋内波14.在水色遥感中,二类水体的光学成分比较复杂,通常是指具有较高的(___)含量的水体。
2022卫星海洋学-考试复习资料整理资料讲解

2022卫星海洋学-考试复习资料整理资料讲解③满足海洋学研究和应用的传感器的最佳设计和模式:包括光谱波段和微波频率的选择、光谱分辨率和空间分辨率的要求、观测周期和扫描方式的研究以及传感器噪声水平的要求。
④反演的海洋参数在海洋学各领域中的。
【了解】第一代极轨气象卫星“风云一号”,第一代静止气象卫星“风云二号”,第二代太阳同步轨道气象卫星“风云三号”,第二代静止气象卫星“风云四号”。
(风云单号极轨,双号静止)§1.3中国海洋遥感的进步p82002年5月15日,我国第一颗海洋探测卫星“海洋一号A”与“风云一号”D气象卫星作为一箭双星同时发射升空;2007年4月11日,“海洋一号”B卫星发射。
发射海洋一号卫星的主要目的是:观测海水光学特征、叶绿素浓度、海表面温度、悬浮泥沙含量、可溶有机物和海洋污染物质,并兼顾观测浅海地形、海流特征、海面上空气溶胶等要素,掌握海洋初级力分布、海洋渔业及养殖业资源状况和环境质量,了解重点河口港湾的悬浮泥沙分布规律,为海洋生物资源合理开发利用、沿岸海洋工程、河口港湾治理、海洋环境监测、环境保护和执法管理等提供科学依据和基础数据。
我国计划发展3个系列的海洋卫星: 1.以可见光、红外波段遥感探测海洋水色和水温为主的“海洋一号”系列卫星; 2.以微波遥感探测可全天候获取海面风场、海面高度和海表面温度场为主的“海洋二号”系列卫星; 3.同时配备光学传感器和微波传感器的可对海洋环境进行综合监测的“海洋三号”系列卫星。
7.按照遥感器使用的平台分为:航天或卫星遥感、航空遥感、地面遥感§2.2气象文星和主要传感器NOAA/TIROS系列卫星载有改进型甚高分辨率辐射计(AVHRR),还载有用于探测大气层垂直空气柱的剖面温度和湿度等物理量的泰罗斯垂直探测装置(TOVS)。
P33§2.4水色卫星和主要传感器p43第一代水色扫描仪:海岸带水色扫描仪(CZCS);第二代水色扫描仪:宽视场海洋观测传感器(SeaWiFS)和中国海洋水色和温度扫描仪(COCTS);第三代水色扫描仪:中等分辨率成像光谱仪(MODIS)。
卫星海洋学---第5章课件

§ 5.1 描述衰减的术语(Terms Describing Attenuation) § 5.2 辐射传输方程Ⅰ(Radiative Transfer EquationⅠ) § 5.3 大气层和大气窗(Aerosphere & Atmospheric Windows) § 5.4 辐射传输方程Ⅱ(Radiative Transfer EquationⅡ)
ε r 52 37 i
n n ' i n "
ε r 7 .61 2 .43 i
代入 n〞= 2.43到公式(5-7),可得穿透深度d = 1.96 mm。这 就是说,频率为10GHz的微波在进入海水1.96mm深度处时,辐亮 度就已衰减到初始值的 (1/e)2 ≈0.135。因此,对于这个频率来说 海水基本不透明。因为微波的能量子在海水中迅速地被海水分子捕捉, 所以对于这个频率海水是理想导体。
e
a ( f ,z )
e
2 n c
z
因而,
z2 z1
第 六 章
a ( f , z 1 , z 2 ) k a ( f , z ) dz
2 n ( z 2 z 1 ) c
4 f n ( z 2 (5-14) z1 ) c
“漫衰减系数”(diffuse attenuation coefficient)Kd(λ)和“光束衰减系 数”(beam attenuation coefficient)ka(λ)之间的关系是 (5-17)
第 六 章
向下平均余弦(downwelling average cosine)是 (5-18)
海洋卫星详细资料大全

海洋卫星详细资料大全海洋卫星(Ocean satellite)是主要用于海洋水 *** 素的探测,为海洋生物的资源开放利用、海洋污染监测与防治、海岸带资源开发、海洋科学研究等领域服务,设计发射的一种人造地球卫星。
2020年前我国将发射8颗海洋系列卫星,包括4颗海洋水色卫星、2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星,加强对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛全部岛屿附近海域的监测。
基本介绍•中文名:海洋卫星•外文名:Ocean satellite•主要用于:海洋水 *** 素的探测•类型:人造地球卫星•用途:海洋科学研究等领域服务定义,特点,用途,发展历程,中国规划,发展目标,水色卫星,动力环境,环境综合,发展情况,监视卫星,大事记,定义卫星海洋遥感技术在海洋资源,环境,减灾和科学研究等方面海洋卫星发挥了不可替代的重要作用,世界各国的海洋卫星和以海洋观测为主的在轨卫星已有30多颗。
海洋卫星海洋卫星是地球观测卫星中的一个重要分支,是在气象卫星和陆地资源卫星的基础上发展起来的,属于高档次的地球观测卫星,包括军用海洋监视卫星、综合性的海洋观测卫星、各种专用的海洋学研究卫星等。
特点利用海洋卫星可以经济、方便地对大面积海域实现实时、同步、连续的监测,它已被公认为是海洋环境监测的重要手段。
海洋卫星与陆地卫星和气象卫星相比,具有以下特点:海洋卫星(1)海洋环境要素探测要求大面积、连续、同步或准同步探测。
(2)海洋卫星可见光感测器要求波段多而窄,灵敏度和信噪比高(高出陆地卫星一个数量级)。
(3)为与海洋环境要素变化周期相匹配,海洋卫星的地面覆蓋周期要求2~3天,空间解析度为250~1000m。
(4)由于水体的辐射强度微弱,而要使辐射强度均匀,具有可对比性,则要求水色卫星的降交点地方时(发射视窗)选择在正午前后。
(5)某些海洋要素的测量,例如海面粗糙的测量、海面风场的测量,除海洋卫星探测技术外,尚无其他办法。
用途海洋卫星有六个方面的用途。
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§1§1.1 卫星海洋遥感的应用 p1卫星海洋学涉及的详细内容有:①海洋遥感的远离和方法:包括遥感信息形成的机理、各种波段的电磁波(可见光、红外光、微波)在大气和海洋介质中传输的规律以及海洋的波谱特征;②海洋信息的提取:包括与海洋参数相关的物理模型、从遥感数据到海洋参数的反演算法、遥感图像处理和海洋学解释、卫星遥感数据与常规海洋数据在各类海洋模式中的同化和融合。
③满足海洋学研究和应用的传感器的最佳设计和工作模式:包括光谱波段和微波频率的选择、光谱分辨率和空间分辨率的要求、观测周期和扫描方式的研究以及传感器噪声水平的要求。
④反演的海洋参数在海洋学各领域中的应用。
卫星遥感所获得的海洋数据特点:1.观测区域大2.时空同步3.连续*卫星遥感资料和卫星海洋学的研究成果在海洋天气和海况预报、海洋环境监测和保护、海洋资源的开发和利用、海岸带绘测、海洋工程建设、全牛气候变化以及厄尔尼诺现象检测等科学问题上有着广泛的应用。
(有问答题时加上)§1.2中国气象卫星的发展p6我国气象卫星包括两个主要系统: 1.极轨卫星系统;2.地球静止卫星系统。
【了解】第一代极轨气象卫星“风云一号”,第一代静止气象卫星“风云二号”,第二代太阳同步轨道气象卫星“风云三号”,第二代静止气象卫星“风云四号”。
(风云单号极轨,双号静止)§1.3中国海洋遥感的进步p82002年5月15日,我国第一颗海洋探测卫星“海洋一号A”与“风云一号”D气象卫星作为一箭双星同时发射升空;2007年4月11日,“海洋一号”B卫星发射。
发射海洋一号卫星的主要目的是:观测海水光学特征、叶绿素浓度、海表面温度、悬浮泥沙含量、可溶有机物和海洋污染物质,并兼顾观测浅海地形、海流特征、海面上空气溶胶等要素,掌握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,了解重点河口港湾的悬浮泥沙分布规律,为海洋生物资源合理开发利用、沿岸海洋工程、河口港湾治理、海洋环境监测、环境保护和执法管理等提供科学依据和基础数据。
我国计划发展3个系列的海洋卫星:1.以可见光、红外波段遥感探测海洋水色和水温为主的“海洋一号”系列卫星;2.以微波遥感探测可全天候获取海面风场、海面高度和海表面温度场为主的“海洋二号”系列卫星;3.同时配备光学传感器和微波传感器的可对海洋环境进行综合监测的“海洋三号”系列卫星。
§2 气象卫星与水色卫星§2.1 遥感和遥感技术p30遥感形式分类p311.按照电磁波的光谱分为:可见光与红外反射遥感、热红外遥感、微波遥感;2.按照目标能量来源分为:主动式遥感、被动式遥感;3.按照空间尺度分为:全球遥感、区域遥感、城市遥感;4.按照应用领域分为:资源遥感、环境遥感;5.按照研究对象分为:气象遥感、海洋遥感、陆地遥感;6.按照应用目的分为:陆地水资源遥感、土地资源遥感、植被资源遥感、海洋环境遥感、海洋资源遥感、地质调查遥感、城市规划和管理遥感、绘测制图遥感、考古调查遥感、综合环境监测遥感、规划管理遥感等。
7.按照遥感器使用的平台分为:航天或卫星遥感、航空遥感、地面遥感§2.2 气象文星和主要传感器NOAA/TIROS系列卫星载有改进型甚高分辨率辐射计(AVHRR),还载有用于探测大气层垂直空气柱的剖面温度和湿度等物理量的泰罗斯垂直探测装置(TOVS)。
P33§2.4水色卫星和主要传感器p43第一代水色扫描仪:海岸带水色扫描仪(CZCS);第二代水色扫描仪:宽视场海洋观测传感器(SeaWiFS)和中国海洋水色和温度扫描仪(COCTS);第三代水色扫描仪:中等分辨率成像光谱仪(MODIS)。
水色传感器与陆地资源或气象传感器的主要不同点:p43-44①.信噪比(SNR)极高,在一般传感器作为暗像元的水体目标上,要求SNR>500以上,因此,如果不做自动增益调整,其在陆地目标上的信号将趋于饱和;②.波段带宽较窄,水色传感器的可见光通道带宽大雨10nm,近红外通道带宽大约20nm,光谱范围一般在400~900nm;③.时间窗一般要求在当地时间10:30—14:30之间过境,最好是中午12:00左右;④.要求卫星平台具有倾斜功能,以避免太阳直射光在海面的反射进入视场;⑤.再访问时间1~3天,空间集合分辨率500~1100m;⑥.有绝对的精度指标要求。
辐射计波段:p44装载于Nimbus-7上的延岸带水色扫描仪(CZCS)是 6 波段辐射计;装载于SeaStar上的SeaWiFS是 8 波段辐射计;装载于EOS上的中等分辨率成像光谱仪(MODIS)是 36 波段辐射计。
中等分辨率成像光谱仪MODIS获取的数据的三个特点:p47-481.NASA对MODIS数据实行全世界免费接收的政策,这样的政策对于目前我国大多数科学家来说是不可多得的数据资源;2.MODIS数据设计波段范围广(36个),数据分辨率高(250m、500m、1000m),对陆地、大气和海洋的研究有较高的实用价值;3.TERRA和AQUA卫星都是太阳同步极轨卫星,TERRA在地方时上午过境,AQUA将在地方时下午过境。
TERRA和AQUA上的MODIS数据在监测时间上相配合,可以得到每天最少2次白天和2次黑夜监测数据。
§3 海洋卫星与陆地卫星§3.2 欧洲卫星ERS-1/2和ENVISAT图见书P57欧洲环境卫星ENVISAT装载的传感器。
*高级合成孔径雷达ASAR*中等分辨率成像光谱辐射计MERIS§3.3高度计卫星p591992年8月发射的TOPEX/Poseidon 和 2001年12月发射的Jason-1 是特别为高度计轨道设计的专用卫星。
§3.4装载合成孔径雷达的卫星p59加拿大的RADARSAT是1995年11加拿大空间局发射的合成孔径雷达专用卫星。
§3.6陆地和海岸带观测卫星p63HYPERION具有220个波段,地面分辨率可达30m,用于地物波谱测量和成像、海洋水色要素测量以及大气水汽/气溶胶/云参数测量等。
*第四代§3.7高分辨率商业和军事卫星p661.美国地球观测公司在 2001年发射了 QuickBird-2卫星;(美国快鸟)2.美国太空成像公司在 1999年发射了高分辨商业卫星 IKONOS-2(伊科诺斯-2);3.美国轨道成像公司在 2003年发射了 OrbView-3(轨道观测-3);4.美国地球之眼公司在 2008年发射了最先进、分辨率最高商业卫星 GeoEye-1(地球之眼-1)。
§4 卫星轨道与分辨率§4.1 卫星轨道p73卫星在地球表面的投影被称为星下点或者卫星的天底点,卫星星下点轨迹与赤道的焦点被称为节点。
升轨:当卫星由南向北运动时;降轨:当卫星由北向南运动时;升轨点:卫星由南向北运动穿过赤道时,卫星星下点轨迹与赤道的交点;降轨点:卫星由北向南运动穿过赤道时,卫星星下点轨迹与赤道的交点;*升轨点和降轨点统称节点。
太阳同步轨道p73用于地球观测的四个主要轨道类型包括:1.*太阳同步轨道(对海洋遥感—水色遥感来说用的最多);2.地球同步轨道;3.高度计轨道;4.近赤道低轨角轨道。
重复周期p76卫星的重复周期指:卫星从某地上空开始运行,经过若干时间的运行后回到原地上空时所需要的天数。
卫星的重复周期也被成为卫星地面轨迹的重复周期。
对于采用循环轨道的卫星,重复周期等于循环周期。
如:高度计卫星的重复周期和循环周期经常被等价使用。
传感器的重复周期是卫星装载的传感器对目标完成一次全部或全球覆盖的时间周期。
再访问时间指:地球上某一局部地点被传感器先后两次观测的时间区间。
再访问时间与观测地点的纬度有关。
对赤道地区的再访问时间 长于 高纬度地区的再访问时间。
§4.2 分辨率电磁波的相干条件是:p77①.频率相同的两光波在相遇点有相同的振动方向和固定的相位差; ②.两光波在相遇点锁产生的振动的振幅相差不大; ③.两光波在相遇点的光程差不能太大。
★★【计算】**p78-79§5 电磁辐射§5.1 电磁波的波段p83C 波段、X 波段和Ku 波段常常被用于卫星遥感,主要原因是:厘米量级波长的微波能与海面上风生毛细重力波发生布拉格共振,并通过共振带回海面信息。
§5.3 辐射术语p86极化状态是根据电场方向与参考平面的关系来定义的。
水平极化和垂直极化设一个参考平面由两条直线确定,一条是入射或离开海面的电磁波束所在的直线,另一条是海表面的垂线。
对于线性极化的辐射,水平极化的电场与参考平面垂直,垂直极化的电场与参考平面平行。
辐亮度L :(有方向的辐照度) 辐亮度有方向概念表示沿辐射方向单位面积和单位立体角的辐射通量。
它的定义是:θϕθcos ),(2ΩΦ=dAd d L .光谱辐亮度:“光谱的”或者“单色的”辐亮度表示辐亮度相对于波长或频率的能量分布,它的定义是:λϕθϕθλd dL L ),(),,(=光谱辐亮度代表在单位波段内(单位波长或单位频率)沿辐射方向单位面积和单位立体角的辐射通量。
辐照度E辐照度E 表示通过单位面积的辐射通量,它的定义是:dA d E Φ=发射度M :在介质内部,吸收率a(λ) + r(λ) + t(λ)=1根据基尔霍夫定律,在当地热动态平衡条件下,介质洗手的能量全部被发射,发射率等于吸收率,因此,用发射率取代上式吸收率,得到:()()()1=++λλλt r e【理解】对于透明玻璃板,入射光被全部透射过去,故: t=1,r=0,e=0;对于镜子,入射光被全部反射回去,故: r=1,t=0,e=0;对于黑体,入射光被全部洗手,然后又全部被发射,故: a=1,e=1,t=0,r=0.菲涅尔反射率ρ两介质界面出的菲涅尔反射率()ϕθλρ,,被定义为反射的辐亮度与入射的辐亮度之比:()()()ϕθλϕθλϕθλρ,,,,,,i r L L =反照率:定义为地面反射的和空气中各种梨子后向散射的辐照度之和与入射的辐照度之比。
单次散射反照率:描述大气层中的分子和气溶胶粒子的光学效果。
粒子对太阳辐射的单次散射反照率被定义为粒子的散射系数与衰减系数之比。
朗伯表面使用L 代表一个物体表面自发辐射或者反射的电磁波的辐亮度。
如果L 不是ϕ和θ的函数,这样的表面被称为朗伯表面。
朗伯定律表达的事实是:朗伯表面从不同方向看是一样亮的。
§5.5黑体辐射 黑体科学家将发射率e 等于1的理想辐射体称为黑体,黑体发射的辐亮度只与温度有关。
如果一个物体的发射率e 小于1,那么该物体就是灰体,它的发射率e 俗称灰度。
当微波频率f 固定以后,物体发射的辐亮度L (f )与该物体的温度呈现一个线性关系。