第五章海洋水色遥感
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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。
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。
基于遥感在海洋资源勘查中的应用
遥感是一种以卫星、飞机等空中平台进行观测和测量的技术手段,通过获取地表和物体表面的电磁能谱信息,可以实现对海洋资源的勘查和监测。
遥感在海洋资源勘查中的应用包括海洋水色遥感、海洋温度遥感、海洋色素遥感、海洋浮游植物遥感、海洋浮游动物遥感、海洋沉积物遥感等多个方面。
海洋水色遥感是通过测量和分析海洋水体的反射光谱和吸收特性,来获取海洋水质信息的技术。
利用遥感技术可以实时监测水体体积浓度、浊度、营养盐含量等参数,从而评估海洋水质的变化和污染程度,为海洋环境保护提供科学依据。
海洋温度遥感是通过测量海水的辐射热能,来获取海洋温度分布和变化的技术。
利用遥感技术可以实时获取海洋表面温度和垂直温度剖面,并结合大气热力学模型,预测海洋环流和海气相互作用等海洋动力学过程,为海洋资源的合理开发和利用提供支持。
海洋浮游植物遥感是通过测量海水中浮游植物的荧光辐射和散射特性,来获取海洋光合作用和生态系统功能的技术。
利用遥感技术可以实时监测海洋中浮游植物的生理状态和生长速率,评估海洋碳循环和气候变化的影响,为海洋资源的可持续利用提供决策依据。
遥感在海洋资源勘查中的应用具有广阔的发展前景,可以为海洋环境保护、海洋资源管理和海洋经济发展提供可靠的技术支持。
随着遥感技术和数据处理方法的不断改进和发展,相信在未来会有更多有效的遥感技术应用于海洋资源勘查中。
海洋遥感[填空题]1复介电常数参考答案: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。
[填空题]2后向散射系数参考答案: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。
[填空题]3直射辐照度参考答案:太阳光经大气衰减后,直接到达水面的辐射[填空题]4漫射辐照度参考答案:直射光经散射后到达水面的辐射[填空题]5海水表观光学量参考答案: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。
[填空题]6Ⅱ类水体参考答案: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[填空题]7海洋初级生产力参考答案: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mg·m-2·d-1[填空题]8海水固有光学量参考答案: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[填空题]9论述海洋遥感发展的现状、展望与趋势。
参考答案: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[填空题]10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?参考答案:(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。
ISSN100922722 CN3721118/P海洋地质动态Marine Geology Letters第25卷第10期Vol25No10文章编号:100922722(2009)1020036206地质构造三维可视化系统设计与实现陈 军1,2,权文婷3,周冠华3,温珍河1,2(1国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室;2青岛海洋地质研究所,青岛266071;3北京师范大学资源学院,北京100875)摘 要:地质构造三维可视化是地质勘探数据处理的重要环节,是正确认识地质构造的重要手段,从而为油藏模拟提供科学的依据。
在与Arcengine技术的支持下,结合地质构造数据特征及其应用要求,设计实现了地质构造三维分析与可视化系统。
试验结果提供了从整体到局部的多角度显示手段与几种常用的数据挖掘方法,从而有助于研究人员准确快速掌握地质构造信息,为进一步的地质研究提供科学依据。
关键词:地质构造;三维可视化;数据挖掘中图分类号:P618.02 文献标识码:A 地质对象相比于地理对象而言,具有平面分布、Z值变化连续、内部信息不完全(或者称地质对象是灰色的)和数据采集代价大等特点[1]。
长期以来,地质工作者习惯于用二维地图产品来抽象形成大脑中的三维地物,这给许多地学专家进行地学分析带来极大不便,单靠二维信息无法较好地描述地质体的三维结构。
为此,多年来地质工作者一直关注地质体三维可视化及建模技术[2]:1992年国际勘探地球物理学家协会和欧洲勘探地球物理学家协会成立了Seg/Eaeg3D建模委员会,开展了3D建模工程;1997年在巴塞罗那召开的国际数学地质会议上,Graeme和Bonham等强调地质材料收稿日期:2009207202基金项目:国家地质大调查专项“我国海域1∶100万地质地球物理系列图”(1212010511302);十一五国家科技支撑项目(2008BAC34B03)作者简介:陈 军(1982—),男,实习研究员,从事地理信息系统与遥感研究.E2mail:chenjun820711@ 3D可视化的重要性[3]。