海洋遥感复习题
一、名词解释
1、复介电常数：又称为相对介电常数或相对电容率，是描述海面发射率的一个关键参数，
它是频率ω，水温T 和海水盐度S 的函数。
2、后向散射系数：入射方向上的目标每单位面积上的平均雷达截面，与目标的复介电常数、
表面粗糙度、雷达系统参数等有关。
3、离水辐射度：即表层海水散射的太阳辐射，由朗伯余弦定律可知其与卫星天顶角无关
4、直射辐照度：太阳光经大气衰减后，直接到达水面的辐射
5、漫射辐照度：直射光经散射后到达水面的辐射
6、海水表观光学量：由光场和水中的成分而定，包括向下辐照度、向上辐照度、离水辐亮
度、遥感反射率、辐照度比等，以及这些量的衰减系数。
7、Ⅰ类水体:光学特性主要由浮游植物及其分解物决定
8、Ⅱ类水体：光学特性除了与浮游植物及其分解物有关外，还由悬浮物、黄色物质决定，
其水色由水体的各成分以非线性方式来影响
9、黄色物质：海水中的有色融解有机物（CDOM）被称为黄色物质。黄色物质在蓝色波段
具有强烈的吸收。一般定义黄色物质浓度为：
10、海洋初级生产力：在单位海洋面积内，浮游植物通过光合作用固定碳的速率或能力，与
平均叶绿素相关，单位为
11、水次表面：
12、海水固有光学量：与光场无关，只与水中成分分布及其光学特性有关，直接反应媒介的
散射和吸收特征，如：吸收系数；散射系数；体积散射函数等
二、简答与论述题
1、简述Ⅰ类水体利用近红外通道进行反射波段大气校正的方法。
2、简单阐述陆地卫星和气象卫星不能完全代替海洋卫星的原因。
气象卫星和陆地卫星的探测器主要为光学探测器，不能替代海洋动力环境卫星和地形卫星，因为后者主要采用微波探测器；即使气象、陆地和海洋水色卫星都采用光学探测器，但是前两者与后者还存在很大差别：波段设置不同、灵敏度和精确度不同、观测方式不同
3、论述海洋遥感发展的现状、展望与趋势。
现状：（1）海表温度遥感
（2）海洋水色遥感
（3）海洋动力遥感观测
（4）海洋水准面、浅水地形与水深遥感测量
（5）海洋污染监测
（6）海冰监测
（7）海洋盐度测量
（8）船舶和尾迹探测
展望：（1）建立以海洋卫星为主导的立体海洋监测体系
（2）海洋遥感监测技术的精确化与定量化
（3）海洋遥感信息系统的建设
（4）小卫星海洋遥感技术
我国：（1）建立稳定运行的海洋卫星体系
（2）从多方面入手提高海洋遥感精度
（3）开展同化技术研究以提高应用水平
4、与国际先进水平相比较，我国海洋遥感的发展在哪些方面存在着一定的差距？
（1）基础研究落后：主要表现在海洋光谱特性的测量与研究相对滞后
（2）专门为海洋遥感设计的传感器较少，而且至今还没有发射专门的微波遥感卫星，与美国等先进国家比，海洋微波遥感有10~15年差距
（3）美国SeaStar卫星的SeaWIFS遥感器的辐射精度为5%,我国目前发射的水色遥感器要求达到的辐射测量精度为7%~10%，处于国际先进水平，但中国在微波遥感卫星资料处理方面还停留在利用国外遥感预处理半成品进行再加工研究阶段，尚不具备以业务应用为目的的微波遥感处理能力，更谈不上高精度的定量分析。
5、论述海洋遥感在海洋相关研究领域中的应用。
（1）海表温度遥感：的海洋环境参数，如在海洋渔业中的应用。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：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：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。
（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）
6、以示意图结合水气辐射传输模型的形式，说明可见光与近红外波段的电磁波与海水相互作用机制。PPT第二章33页
（1）水气辐射传输模型
（2）海洋辐照度模型
（3）大气校正
7、简述海洋水色遥感卫星的主要特点。
轨道方面：采用太阳同步的圆形轨道，降交点地方时为正午，回访周期为2～3天；
平台方面：采用三轴稳定方式，指向精度≤0.3°，测量精度≤0.3°，探测器沿轨前后倾斜（0～±20 °）扫描，倾角根据太阳高度角变化进行调整；
传感器方面：由波段设置、信噪比（≥600-800）、视场、量化级、辐射精度（2％-5％）和偏振度（≤0.01）决定
8、比较微波和热红外波段海温测量的优缺点。
微波海温测量
优点：可全天时、全天候进行，受云影响较小，大气校正相对容易；
缺点：测量精度与分辨率较低，对表面粗糙度和降雨敏感；
热红外辐射计测量
优点：分辨率较高，技术发展成熟（已达业务化运行程度）；
缺点：在无云区进行，需进行精确的大气校正。
9、简述热红外波段海表温度反演的分裂窗方法及其原理。
分裂窗反演方法：根据大气对不同分裂窗波段（如10.5-11.5um，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A VHRR在第4和5相邻通道内具有不同的吸收特性。
原理：PPT第四章22页
10、简述海洋水色遥感的机理。
11、简述海洋遥感的特点。
整体特点：（1）不受地表、海面、天气和人为条件的限制，可以探测地理位置偏远、环境条件恶劣等不能直接进入的海区;（2）宏观特性可进行大面积同步测量，能够进行半球或全球探测（如叶绿素浓度用于研究全球碳循环）；（3）可动态的、长期的、周期性的对海洋现象进行监测；（4）具有实时或准实时的特性；（5）多个探测器相配套（如对海冰的监测）。
具体特点：（1）传感器设计方面：光学遥感器应具有带宽较窄、IFOV较大的特点；微波波
段在海洋遥感中应用较多;（2）传感器定标与数据处理应用方面：需要调查船、浮标、潜水器等仪器实测资料的支持；（3）数据预处理方面：消除大气的干扰非常重要；（4）数据应用方面：适用于海洋数值模型的检验和改进（如数据同化）。
12、简述利用非线性最优化法对Ⅱ类水体水色要素反演的原理。
首先确定一个海洋水色模式，通过调整作为输入参数的反演浓度（即叶绿素、悬浮无机物、黄色物质等），重复计算与之对应的辐亮度值，使得模式计算所得的幅亮度值与实际测得的幅亮度值之间的误差在某个阈值内。
13、简述赤潮现象的遥感监测方法。
目前采用卫星，飞机和现场船舶等多种手段，对赤潮的分布形态、发生范围、生物种类、贝毒和海洋水文、海洋化学等多种要素进行监测。
赤潮遥感探测方法大致可归纳为单波段遥感技术、多波段遥感技术和数值模拟遥感技术 方法：（1）利用sst:考虑到资料的时效性和实用性，海绵温度sst 的异常变化是赤潮监测中非常有效的方法（2）利用NDVI （3）利用叶绿素a （4）其他方法：多波段差值比值法、数值模拟法、人工神经网络法、多种检测技术联合法
14、简述海面风场微波辐射计遥感反演的过程，并重点给出其中的最大似然反演方法和风向多解消除方法的简单原理。
1、反演步骤：（1）计算归一化后向散射系数，并获得不同视角天线对同一区域的观测；
（2）利用风矢量与归一化后向散射系数之间的关系，进行风速和风向估计；
（3）多个可能风矢量解模糊性的消除。
2、风矢量反演模式：一般情况下，风矢量反演模式表达为： 试验基础上，已获得后向散射截面与风矢量之间具有如下关系： 式中系数根据经验确定，取决于入射角θ
3
、实际应用的风矢量反演模式： 模式函数是风速、风向、入射角、天线极化方式等参数的非线性函数，加上后向散射系数测量噪声的影响使得无法利用模式函数直接获得风矢量信息。所以，需要其它方法的配合进行风矢量求解。
4、实际求解中的最大似然反演法：
最大似然估计的目标函数： 后向散射系数的测量值； 后向散射系数的模式预测结果
（1）首先取风向为0度，给定一个起始风速(如7m/s)，在风速区间范围内(如0-50m/s)按一)
2cos cos 1(φφσb a AU r ++=()()()()()()φθφθθφθσ2cos ,cos ,,,,2100U a U a U a U ++=()()()()()i m N i i m i m oi Var Var w J σσφσσln ,12+--=∑=oi σ()i m w φσ,
定间隔寻找使目标函数式取得最大值的风速，记录风速值和相应的目标函数值；（2）风向增加一个间隔，以上一个风向下找到的风速为起点，重复上步，直到整个风向区间(0-360°)搜索完毕为止；（3）将局部最大值按从大到小的顺序排列,取出前四个对应的风速、风向作为模糊解。
5、风向多解消除-矢量中值滤波：
对于每个窗口，计算中心点的滤波函数值，用最小值Uij所对应的风矢量代替方程中的Umn，重复计算滑动窗口，直到Uij=Umn。
15、简述SAR获取海面风场的原理。
SAR在波束入射角20～70的情况下，所接收来自海面的后向散射主要为Bragg散射，其中风是影响后向散射的主要因素之一。根据风速与雷达后向散射系数之间的关系，可进行风速的反演；利用SAR图像上与风向有关的“风条纹”结合气象预报模式结果或者现场测量数据，可获得风向信息。
16、简述卫星高度计测高的基本原理。
卫星测高原理：以卫星为载体，以海面作为遥测靶，由卫星上装载的雷达高度计向海面发射微波信号，该雷达脉冲到达海面后，经过海面发射再返回到雷达测高仪。
其原理与应用都是基于三个基本观测量：
（1）时间延迟：高度计发射脉冲到接收海面回波信号的时间间隔；
（2）海面回波波形的前沿斜率；
（3）海面回波波形强度。
17、简述MODIS识别海冰的方法。
一般情况下识别海冰的方法：位于海洋且同时满足以下条件的像元，可以定义为“海冰”：NDSI＝(RefMODIS4-RefMODIS6)/(RefMODIS4+ RefMODIS6) > 0.4；
RefMODIS2 > 0.11；
RefMODIS1 > 0.1
一些特殊情况的考虑：对于较薄海冰（厚度小于10厘米，没有雪覆盖），其反照率较低，利用雪被指数不容易分辩，在这种情况下，利用冰表面和海表面的温度差异进行识别。MODIS计算冰表面温度的算法（MODIS 31和32波段）：
IST = a +b×T31 +c×(T31 – T32)+d×[(T31–T32)(secθ-1)]
a, b, c, d 根据T31位于不同的温度范围：T31 < 240K，240K < T31 < 260K，T31 > 260K，取相应的系数。
听讲座《无线电海洋遥感技术》心得 讲座开始后，陈泽宗教授从海洋生态环境、无线电海洋观测原理、雷达监测技术及未来发展趋势等方面进行了讲解。陈教授以自身经历出发，讲述了我国海洋地理环境以及自己去沿海及岛屿的亲身感受。陈教授以海浪灾害给我国造成的巨大经济损失，说明了海洋观测的重要性；在无线电观测的讲解上，陈教授提及不同现场监测设备的造价及原理，分析了国内外不同产品的优劣，进而提出采用远程无线电海洋观测的必要意义。陈教授从1987年开始研究高频地波雷达，陈教授先后3次承担国家863计划课题，研制出了一代又一代的雷达产品。他表示，未来的海洋观测网络将更为全面，覆盖岸边、近海、大洋、极地，实现从海面到海底的立体观测，也将形成由简单要素到多要素综合的集成观测。 海洋覆盖着地球面积的71%，容纳了全球97%的水量，为人类提供了丰富的资源和广阔的活动空间。随着人口的增长和陆地非再生资源的大量消耗，开发利用海洋对人类生存与发展的意义日显重要。所以，必须利用先进的科学技术，全面而深入地认识和了解海洋，指导人们科学合理地开发海洋。在种种情况下，遥感技术应运而生。 海洋遥感技术，主要包括以光、电等信息载体和以声波为信息载体的两大遥感技术。海洋声学遥感技术是探测海洋的一种十分有效的手段。利用声学遥感技术，可以探测海底地形、进行海洋动力现象的观测、进行海底地层剖面探测，以及为潜水器提供导航、避碰、海底轮廓跟踪的信息。海洋遥感技术是海洋环境监测的重要手段。卫星遥感技术的突飞猛进，为人类提供了从空间观测大规模海洋现象的可能性。目前，美国、日本、俄罗斯、中国等国已发射了10多颗专用海洋卫星，为海洋遥感技术提供了坚实的支撑平台。海洋导航技术，主要包括无线电导航定位、惯性导航、卫星导航、水声定位和综合导航等。其中，无线电导航定位系统，包括近程高精度定位系统和中远程导航定位系统。最早的无线电导航定位系统是20世纪初发明的无线电测向系统。20世纪40年代起，人们研制了一系列双曲线无线电导航系统，如美国的“罗兰”和“欧米加”，英国的“台卡”等。卫星导航系统是发展潜力最大的导航系统。1964年，美国退出了世界上第一个卫星导航系统——海洋卫星导航系统，又称子午仪卫星导航系统，开辟了卫星导航的新纪元。 遥感技术是充分利用现有数据和信息资源的最佳途径,是实现海洋资源与环境可持续发展的关键技术和重要手段,在全球变化、资源调查、环境监测与预测中起着其它技术无法替代的作用。同时在维护海洋资源与环境可持续发展的过程中将极大地促进信息科学技术、空间科学技术、环境科学技术和地球科学的发展。随着科学技术的发展,海洋遥感卫星相继升空,海洋探测技术越来越先进,水下地形测量、重力测量仪器不断更新换代,为海洋基础数据获取提供了保障。
遥感技术在海洋中的应用 海洋覆盖着地球面积的71%，容纳了全球97%的水量，为人类提供了丰富的资源和广阔的活动空间。随着人口的增长和陆地非再生资源的大量消耗，开发利用海洋对人类生存与发展的意义日显重要。所以，必须利用先进的科学技术，全面而深入地认识和了解海洋，指导人们科学合理地开发海洋。在种种情况下，遥感技术应运而生。 1.遥感技术在海洋中应用的优越性 与常规的海洋调查手段相比海洋遥感技术具有许多独特的优点： 第一，它不受地理位置、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。 第二，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染监测都极为有利。 第三，卫星遥感能周期性地监视大洋环流、海面温度场的变化、鱼群的迁移、污染物的运移等。 第四，卫星遥感获取的海洋信息量非常大。 第五，能同步观测风、流、污染、海气相互作用和能量收支情况。 2.遥感技术在海洋中的应用 2.1在海岸开发中的应用 我国有1．8万公里海岸线，海岸带面积约35万平方公里，其中泥沙问题比较突出，特别是黄河、长江、杭州湾、珠江口等大的河口，年平均输沙量在5—12亿吨以上。如果我们掌握了泥沙的运动规律，加以很好地利用，就是一笔巨大的财富；反之，则会带来巨大的灾难。利用多时相的卫星遥感图像不仅可以反映大面积海区水体表层悬浮泥沙的分布规律和变化动态，而且还可以确定大风天时高含沙量的活动范围。这些信息对新港口选址、新航道的开辟、近海石油开采以及解决旧港口淤积等问题是必不可少的依据。 2.2在海洋渔业中的应用 卫星遥感信息可以用于渔场海洋环境研究，主要有： ①水温反演：海水温度与鱼类的生存、洄游有着密切关系，各种鱼类不仅有自己最适生存温度范围，而且随季节进行适温洄游。气象卫星可提供大面积海面
卫星遥感监测海上油田溢油 随着世界海洋运输业的发展和海上油田不断投入生产，海上溢油事故频发，在最近30年里，全球溢油量超过4500万立方米的事故就有62起。近年来，在中国海域也发生过多起恶性溢油事故，其中在胶州湾发生的两起外轮溢油事故，共溢出原油4000多吨，使200公里海岸及10余万亩滩涂养殖场受到污染，水产资源遭到严重破坏。溢油事故往往造成大面积海域污染，造成严重的生态破坏，引起了各国政府的重视。世界各国都积极参与海上溢油的监视和遥感监测。基本方法就是航空遥感、卫星遥感和雷达遥感监测。由于我国经济飞速发展和石油战略储备的需要,海上石油运输量猛增,油轮数量增加且呈大型化趋势,这就增大了溢油事故,尤其是大型溢油事故的可能性。船舶发生溢油污染事故后,需要采取及时、有效的应急反应行动,以减少溢油的危害,保护海洋环境和人命财产。 而提起海上油田溢油，我们不得不说洋流对漂油的作用。洋流的流速，流向，无疑是船舶选择航线，准确定位和掌握航向、航速的重要参数。表层流，中层流和深层流还都会影响气候，生物地球化学循环和海洋生物链。目前常用的观测方法是海上浮标观测，是一种少、慢、差，费的方法。西方各国利用卫星平台上装置的雷达高度计，完全可以完成海上浮标的观测任务。雷达高度计发射不间断的脉从计算海面返回卫星的时间差来测量海面拓扑，用这种海面拓扑再与已知的水准平面比较，推导出海面高度差。例如在2010年发生在墨两哥湾的溢油事故中，溢油漂移趋势受到洋流的作用,漂移方
向与洋流方向一致.研究表明,至5月1日对溢油处理与漏油处封堵的努力效果甚微,油污面积有继续扩大趋势,油污漂移方向与洋流具有较强相关性.该研究验证了光学遥感图像可以很好地对溢油事故造成的溢油范围进行监测,结合GIS的空间分析功能和洋流等信息可对溢油面积和溢油漂移趋势进行监测与分析,从而为溢油控制与清理提供重要参考信息。 人类社会正面临着“资源日趋枯竭、环境日益恶化和人口不断剧增三大威胁而且这种态势也有进一步加剧的趋势已经严重威胁到了人类的未来发展。人们不得不重新思考自己与自然的关系重新确定自己新的行为方式。同时人们也不能不为了争取人类的可持续发展去寻找新的发展空间新的资源替代源泉。人类再次把目光和期望转向了海洋。人类在不断满足自己的欲望但又没有充分意识到对海洋带来的危害这就使得海洋污染日趋严重。引发海洋污染的原因是多种多样的其危害的方式、程度都不尽相同。海洋污染主要包括石油类污染、重金属污染、热污染、有机废物和固体废物污染等。其中石油类污染已成为影响海洋生态环境的重要污染物之一。油污在进入海水后受到海浪和海风的影响形成一层漂浮在海面上的油膜阻碍了水体与大气之间的气体交换而且海洋溢油扩散范围大、持续时间长和难以消除。油类粘附在鱼类、藻类和浮游生物上对浮游植物的光合作用产生抑制作用同时其在分解的过程中又消耗了海水中的溶解氧致使海洋生物死亡并破坏海鸟生活环境导致海鸟死亡和种群数量下降破坏了海洋的生态环境。石油污染还会使水产品品质下降造成巨大的经济损失。海洋
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相同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表面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.大气层结构简答， 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
海洋水色遥感监测的大气校正 NOAA美国国家海洋和大气局NESDIS国家环境卫星数据和信息服务STAR IOCCG国际海洋水色专家组 讲座大纲 1 引言 简单介绍历史 海洋水色方法的基本概念 为什么需要大气校正 2 radiometry辐射测量和光学性质 基本的辐射测量量 表面的光学性质 固有的光学性质 3 大气的光学性质 分子的吸收与散射 气溶胶的性质与类型 ----无或弱吸收性气溶胶 ----强吸收性气溶胶(粉尘,烟雾等) 4 辐射传输 radiative transfer equationRTE辐射传递方程 连续的排序的散射方法 单散射近似值 5 大气校正 定义和检查各种学术用语 海平面的影响 大气散射透过率 归一化离水辐射效应 公海例子:使用NIR波段进行大气校正 海滨和内陆水 ----对各种方法的简单回顾 ---基于SWIR 大气校正 MODIS-Aqua测量的例子 6 介绍强吸收性气溶胶的问题 强吸收性气溶胶的问题 解决吸收性气溶胶的一些方法 使用MODIS-Aqua和CALIPSO 数据的粉尘气溶胶大气校正的例子 7 对于未来海洋水色卫星传感器的展望 历史: 1 由宇宙飞船获得的海洋彩色照片(Apollo 等1960s) 2 Clarke等(1970)表示出了从飞机获得的海洋水色光谱辐射的系统的测量,表明了探测海洋上层的Chlorophyll叶绿素浓度的是有可能的.他们还表明了大气对测量信号的影响. 3 Tyler&Smith(1970)发现了在不同水体中的上下光谱辐照度的领域测量.之后,出现了许多类似的在原位的水光谱测量.
4 .在Gordon等的辐射传递的框架in the frame of中得出原位反射的测量的解释,也涉及到Morel 和Prieur(1977)和Smith和Baker(1978)的光学重要的水体物质. 5 Gordon(1978,1980)开发出了一种单散射大气校正算法,用于处理NASA美国国家航空航天局CZCS海岸带水色扫描仪的海洋水色数据,表明了卫星海洋水色遥感的可行性. Feasibility 6 改进了的大气校正算法(Gordon和Wang)用来运用于各种不同的更多sophisticated复杂的海洋水色卫星传感器.例如SeaWiFS,OCTS,MODIS等,进而带来了海岸带水色扫描仪概念任务的证据. 7 最近几年来,大气校正方面的努力正在解决了更复杂的海岸带和内陆水的特性,也包括强吸收 性气溶胶. 卫星海洋水色测量 卫星海洋水色遥感是由可能实现的因为: 1 海洋水色(光谱辐射/反射)数据---水离辐射/反射光谱---是与水的特性有关的,例如,叶绿素2-a 浓度.换句话说,水的光学性质和水的生物/生物化学性质等等存在各种相关性. 2 通过大气校正来推导出精确的来自卫星测量的水辐射/反射光谱数据. 大气校正 在卫星的高度,90% 的传感器方法的海洋信号都来自大气和海平面. 所以,获取精确的大气校正和传感器校准是十分重要的. 0.5%的大气校正或校准误差,对应5%的来自海洋水离辐射度的误差. 我需要的是0.1% 的传感器校准精度。 海洋水色遥感：通过精确的除去大气和海平面的影响来推导出海洋离水辐射亮度。 海洋性质：例如，叶绿素2-a 浓度，在490nm波段散射衰减系数，可以从海洋水离辐射光谱
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
遥感技术在海洋动力学和环境监测中的应用 摘要：遥感是科技的检测指标和基于间接接触的自然现象中使用明确的文书。根据应用领域，总的来说它可以分为三个领域，就是大陆遥感，海洋遥感和大气遥感。海洋遥感观测和海洋研究在电磁波、大气和海洋之间使用互动原则。以其选择性高，多波段，周期性和大型覆盖的优点有针对性地监测海洋和沿海区。本文重点介绍遥感技术在海洋动力学和环境监测中的应用。 关键词：遥感；海洋动力学；环境要素；监测介绍 海洋覆盖地球表面的70.8%,包含了全球96.5%的水,向人们提供丰富的人力资源和广阔的空间。因此开发利用海洋对人类的生存和发展越来越重要。在传统的沿海调查中，特别是在数据采集和信息处理方面有很大的局限性。例如，它是难以进行多变量控制和复杂的海洋和沿海环境的观察，或实时处理。它也是难以实现理想的和可控的数据周期长度以及信息丰富的沿海环境的。传统的海洋观测手段不能全面、深刻的了解海洋现象和变化，因此它需要有一个新的海洋观测或补充传统的常规海洋调查海洋资源的开发方法，监测全球环境变化和管理沿海和海洋资源综合开发。海洋遥感以可以范围广泛的实时同步，全天时，全天候的利用多波段成像的优势，可以快速检测时间和空间变化的海洋表面的物理参数。 在环境科学领域，海洋遥感主要应用于海洋动力学和环境因素的监测，海洋水色遥感和海洋污染。海洋动力学和环境要素监测的常用可见光，红外线，利用主动和被动传感器，如多光谱成像仪，合成孔径雷达（SAR），微波散射计，辐射计，测高仪，卫星遥感等。监控设备不仅可以提供全天时，实时气象海况信息，而且还可以用来改善数值预报模式的海况和加强长期的海况预报准确率。同时，它可以提供实时同步监测海洋环境要素如海上目标的信息元素，沿海的调查和海洋污染。除此之外，它可以提供综合的利用和管理服务，海洋环境监测，海洋权益维护和沿海资源的调查。 海洋动力因素和环境因素的监测包括海面风和波域，流场，潮汐，锋面，海面温度，海冰冰清。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/e55933421.html, 无人机遥感海洋监测技术及其应用 作者：许欣欣 来源：《科学大众》2019年第08期 摘; ;要：近年来，海洋开发力度不断增加，海洋矛盾突出，海洋侵权问题不断，急需能对海洋进行全天候高精度监测的技术，以维护海洋生态平衡。无人机是新型的海洋监测技术，具有高机动性、高效率、高分辨率、高性价比等特性，对环境的适应能力较强，能快速获取高分辨率的影像，提高海洋的综合发展能力。文章对无人机遥感技术的监测现状进行分析，重点研究無人机遥感海洋监测技术，分析无人机遥感海洋监测技术的具体应用。 关键词：无人机;遥感;海洋监测 我国地域辽阔，海岛地区成为发展国民经济的重要保障。海岛的过度开发导致海岸线位置变化，海洋经济快速发展，急需新技术对海洋现状进行监测。常规人工测量难以完成地理空间采集任务，现有航空遥感成本较高，使得很多海岛地区地形数据更新缓慢。无人机遥感技术的发展，具有高实效性的特点，有高自动化的专业处理软件支持，能获取海岸线变化，在海洋监测中应用前景良好。 1; ; 海洋监测现状 无人机是使用无线电智能操控不载人飞机完成监测任务，对空间要求较低，成本低，适应能力强，无人机可搜集高分辨率的影像资料。不会受到恶劣天气的影响。遥感技术是新兴的探测技术，能够远距离对物体情况进行观察，对数据进行整合。通过遥感技术能够对高分辨率的影像资料快速查询，与无人机结合应用于海洋领域监测，能更好地实现海洋的管理。 我国有丰富的海岛资源，但海洋领域受到各方面的破坏，国家对重点海洋加强巡逻，但由于受外界条件限制，遇到突发事件无法及时处理。无人机能够对海洋变化进行实时监测，快速发现海上突发情况，为海上工程提供一手资料。 我国海洋面积辽阔，违法打捞等活动严重影响了海洋的正常秩序，地面监测等无法对违法用海的活动进行详细取证。海上自然灾害易造成海洋事故，传统海洋救援应急能力不足，阻碍了海上救援的进度。事故现场无法与救援中心取得高效连接。发生海洋灾害会对海洋造成巨大的破坏，有关部门需快速了解事故发生情况，舰艇等检测技术无法满足现有工作需求，无人机遥感技术相应时间快，应用成本低，对海上应急监测具有很大的帮助。 2; ; 无人机遥感技术在海洋监测中的应用
海洋预报MARINE FORECASTS Vol.25,No.4 第25卷第4期 2008年11月Nov.2008 我国卫星海洋遥感监测 路晓庆 （国家卫星海洋应用中心，北京100081） 摘要：卫星遥感是20世纪50年代发展起来的一种新技术。运用这项新技术，可以对浩瀚 的海洋进行实时、全方位的立体监测，长期获得稳定可靠的海洋观测资料。本文介绍了我国 卫星海洋遥感监测现状，包括对海上台风、海洋赤潮、海冰、溢油、海温、海岸带等方面的 监测，还简要介绍了我国海洋卫星和海洋卫星遥感监测的未来发展。 关键词：卫星；海洋遥感；海洋监测 中图分类号：P731文献标识码：A文章编号：1003－0239（2008）4－0085－05 以上的沿海岛屿，约300万km2海域的专属经济区。利用卫星遥感监测海洋环境，对于人们进一步了解和认识我国范围如此广阔的海域、海岸带、岛屿等对我们周围环境的影响，有效地开发、利用和保护蔚蓝的海洋，进一步发展我国海洋经济具有非常重要的现实意义。 收稿日期：2008-06-03 作者简介：路晓庆（1975-），女，工程师，从事卫星数据接收处理应用等方面工作。
海洋预报 8625卷 海上台风监测 我国是世界上受台风危害最为严重的国家。在西北太平洋地区，台风在我国的登陆频次最高。台风的发生，还会引起剧烈的沿岸增水现象，致使海面异常升高，造成大量海水漫溢，席卷码头、仓库、城镇街道和村庄，给人们造成巨大的财产损失和严重的生命威胁。 卫星遥感技术的应用，能使人们从台风在洋面上初生时就予以监测，密切监视其发展动态，对台风可能登陆的地点做出准确预测，使人们尽早做出抗御灾害的准备。尽管有卫星遥感技术的帮忙，台风带来的直接经济损失仍然很大，但是相对损失却在减小，台风造成的人员伤亡明显减少。 如今我国的台风监测已从20世纪80年代的图片冲印时代的定性监测，发展到利用自己的风云二号静止气象卫星和日本的静止气象卫星观测资料的数字化时代，不仅可以发现台风的生成，而且可以准确确定台风中心位置，估计台风强度，计算台风移向移速，预测台风登陆的时间地点和登陆后可能造成的降水强度和范围，为减灾防灾决策提供可靠依据。 海洋赤潮监测