卫星海洋学复习题

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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。

海洋遥感复习题(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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。

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。

这只是小生整理的资料，仅作参考~第一章 绪论1.名词解释☻⑴遥感：在一定距离以外获取目标的信息，通过对信息的分析研究来确定目标物的属性以及目标物之间的相互关系的过程。

⑵海洋遥感技术：利用传感器对海洋进行远距离非接触观测 而获取描述海洋现象的信息技术。

主要组成部分是电磁波为载体遥感技术和声波为载体遥感技术。

2.概念掌握⑴遥感技术所使用的电磁波段主要为紫外、可见光、红外和微波等波段。

紫外（0.2~0.4m μ），可见光（0.4~0.7m μ，红橙黄绿青蓝紫），红外（0.7~1000m μ，近中热远），微波（0.1~100cm ）。

☻⑵遥感的分类（按照遥感方式）主动式：雷达、散射计、高度计、激光雷达等；被动式 ：照相机、可见光和红外扫描仪、微波辐射计。

⑶气象卫星分为太阳同步轨道卫星和地球同步或地球静止轨道卫星。

前者在大约800km 高空工作，缺点是对某一地区每天只能观测两次（红外和微波传感器）。

后者在大约35000km 的高空对地球表面近五分之一的地区进行气象观测，实时将资料送回地面，但不能观测唯独大于55O 的地区。

☻⑷卫星海洋遥感的应用：风暴潮灾害的卫星遥感监测；巨浪灾害的卫星遥感监测；海冰灾害的卫星遥感监测；海啸灾害的卫星遥感监测；海上溢油的卫星遥感监测；海洋赤潮的卫星遥感监测；海洋变异的卫星遥感监测（海平面上升、全球变暖、EL-NINO）。

⑸卫星遥感的特征：能够获取长时间、大范围、近实时和近同步监测资料;全天时、全天候，如微波能够穿透云层。

分类：气象卫星，海洋卫星和陆地卫星。

⑹海洋参数：海表面温度，海表面盐度，海平面异常，海流，海表面风，海浪，海洋内波，悬浮物浓度，叶绿素浓度，色素浓度，水色。

第二章1.名词解释☻⑴轨道倾角i:卫星轨道平面与赤道平面的夹角（使用i和Ω两个角可以确定卫星轨道平面的方位）☻⑵星下点：卫星在地球表面的投影；星下点轨迹：卫星每绕地球完成一圈公转在地球表面上形成的一个不闭合的轨迹。

简介卫星海洋学〔satellite oceanography〕是利用卫星遥感技术观测和研究海洋的一门分支学科.卫星海洋学兴起于20世纪70年代,它是卫星技术、遥感技术、光电子技术、信息科学与海洋科学相结合的产物.笼统地讲,它包括两个方面的研究,即卫星遥感的海洋学解释和卫星遥感的海洋学应用.卫星遥感的海洋学解释涉与到对各种海洋环境参量的反演机制和信息提取方法的研究,卫星遥感的海洋学应用涉与到运用卫星遥感资料在海洋学各个领域的研究. 涉猎内容〔l〕海洋遥感的原理和方法：包括遥感信息形成的机理、各种波段的电磁波〔可见光、红外和微波〕在大气和海洋介质中传输的规律、以与海洋的波谱特征.〔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、以与传感器噪音水平的要求.〔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具有观测区域大、时空同步、连续的特点,可以从整体上研究海洋.这极大地深化了人们对各种海洋过程的认识,引起了海洋学研究的一次深刻变革.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、海岸带测绘、海洋工程建设、全球气候变化、以与厄尔尼诺现象监测等科学问题上有着广泛的应用.原理卫星在遥远距离通过放置在某一平台上的传感器对大气或者海洋以电磁波探测方式获取大气或者海洋的有关信息,这个过程称为遥感.海面反射、散射或自发辐射的各个波段的电磁波携带着海表面温度、海平面高度、海表面粗糙度以与海水所含各种物质浓度的信息.传感器能够测量在各个不同波段的海面反射、散射或自发辐射的电磁波能量,通过对携带信息的电磁波能量的分析,人们可以反演某些海洋物理量.传感器的遥感精度随着卫星遥感技术的发展在不断地提高,目前正在接近、达到甚至超过现场观测数据的精度.应用海洋表面是一个非常重要的界面.海洋与大气的能量交换都是通过这个界面进行的；海洋内部的变化也会部分地透过这一表面表现出来.运用计算机三维数值模拟和卫星遥感数据同化技术,人们就可以通过获得的海洋表面遥感信息,了解海洋内部的海洋学特征和物理变化过程.遥感监测海面的空间分辨率与电磁波的波长有关,可见光与红外辐射计获得的遥感图像具有更好的空间分辨率.虽然云的覆盖阻挡了可见光波段电磁波的透过,但是能够穿透云层的微波遥感弥补了不足.总之,可见光和红外遥感满足了人们对较高的空间分辨率监测的需求,微波遥感满足了人们对全天候监测的愿望.目前,运用卫星、航天飞机和普通飞机遥感技术,人们实现了对海表面温度〔sea surface temperature〕、海表面盐度〔sea surface salinity〕、海平面异常〔sea level anomaly〕、海流〔ocean current〕、海表面风〔sea surface wind〕、海浪〔sea waves〕、海洋内波〔ocean internal waves〕、悬浮物浓度〔suspended matter concentration〕、叶绿素浓度〔chlorophyll concentration〕、色素浓度〔pigment concentration〕和水色〔ocean color〕等多种海洋要素的监测,以与大气剖面温度和湿度〔atmosphere profile temperature and humidity〕、垂程水汽含量〔vertical water vapor column thickness〕、可降水量〔total column precipitable water vapor〕、气溶胶光学厚度〔aerosol optical thickness〕等许多海洋和大气要素的监测.因为能够获取长时间、大范围、近实时和近同步监测资料,卫星遥感在海洋监测和研究中正在发挥越来越大的作用.然而,卫星遥感数据并不能完全取代传统的海洋学观测.例如,海洋内部垂直断面的测量必须依靠浮标或其它传统海洋学观测技术.卫星遥感数据与传统海洋学现场观测数据是互补的关系.利用卫星数据传输设备,浮标数据和许多其它现场海洋学观测数据可以实现近实时获取.通过卫星对全球范围海洋进行的实时、全方位和立体的遥感监测,能够获得多种稳定可靠的长期观测资料.海洋观测资料是人类开发、利用和保护海洋的重要基础.卫星遥感技术作为获取海洋观测资料的重要手段,已经得到广泛的应用.图1：20##全球海表面温度的年平均等温线图2：1998年1月的月平均海表面异常的图像图1是利用美国NOAA国家海洋资料中心提供的卫星数据制作的20##全球海洋的年平均海表面温度〔SST：Sea Surface Temperature〕的等温线图像,图中纵坐标代表纬度,横坐标代表经度,色标〔color bar〕的单位是℃〔摄氏度〕.该图清晰显示了西太平洋热带暖水区的范围和温度大小.西太平洋热带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厄尔尼诺〔El Niño〕事件有密切关联,因而是科学家监测的重要目标.图2是利用美国宇航局喷气推进实验室提供的TOPEX/Poseidon卫星高度计观测资料制作的1998年1月的月平均全球海表面异常〔SSA：Sea Surface Anomaly〕图像,图中色标的单位是cm.该图清晰显示了西太平洋热带暖水区海平面的降低和热带东太平洋海表面的增高,这是在厄尔尼诺事件中发生的典型现象.1.为什么海洋表面在卫星海洋学中非常重要？海洋表面是一个非常重要的界面.海洋与大气的能量交换都是通过这个界面进行的；海洋内部的变化也会部分地透过这一表面表现出来.运用计算机三维数值模拟和卫星遥感数据同化技术,人们就可以通过获得的海洋表面遥感信息,了解海洋内部的海洋学特征和物理变化过程.2.概念理解：卫星轨道倾角、星下点、节点、升轨、降轨、升轨点、降轨点卫星轨道倾角：卫星自转轴和通过卫星的中心垂直于公转轨道平面的线之间所夹的角度；星下点：卫星在地球表面的投影〔或者卫星的天底点〕；节点：卫星星下点轨迹与赤道的焦点；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.3.太阳同步轨道定义、特点定义：卫星的轨道平面以地球的公转速率围绕太阳旋转特点：卫星每天以相同方向经过同一纬度的当地上空；卫星的轨道平面和太阳始终保持相对固定的取向,轨道倾角〔轨道平面与赤道平面的夹角〕接近90度,卫星要在两极附近通过.4.地球同步轨道和地球静止轨道区别地球同步轨道：在这轨道上进行地球环绕运动的卫星或人造卫星始终位于地球表面的同一位置.它的轨道离心率和轨道倾角均为零.地球静止轨道：卫星或人造卫星垂直于地球赤道上方的正圆形地球同步轨道.是特殊的地球同步轨道.区别：〔1〕轨道倾角有区别．地球静止轨道一定在赤道平面上；而地球同步轨道平面可与赤道平面成一不为零的夹角.〔2〕观察者看到的现象不同．在地球同步轨道上运行的卫星每天在相同时间经过相同地方的天空,对地面上观察者来说,每天相同时刻卫星会出现在相同的方向上．在一段连续的时间内,卫星相对于观察者可以是运动的．而处于地球静止轨道上运行的卫星每天任何时刻都处于相同地方的上空,地面观察者看到卫星始终位于某一位置,保持静止不动．〔3〕星下点轨迹不同．卫星运动和地球自转使星下点在地球表现移动,形成星下点轨迹．地球同步卫星的星下点轨迹是一条8字形的封闭曲线,而地球静止卫星的星下点轨迹是一个点．5.轨道周期、重复周期、传感器重复周期、再访问时间定义轨道周期：相邻两个升轨点之间的时间间隔重复周期：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3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.传感器重复周期：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：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.6.光学仪器和微波雷达的角分辨率、空间分辨率根据瑞利判据,角分辨率：能够使两个像元恰可分辨的两个物体之间的角距离空间分辨率：能够使两个像元恰可分辨的两个物体之间的空间距离7.水平极化和垂直极化定义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.8.立体角详细推导9.天顶角、观测角10.辐射通量、辐射强度、辐亮度、辐照度、发射率、菲涅耳反射率、朗伯表面辐射通量：辐射强度：辐亮度：辐照度：发射率：菲涅耳反射率：朗伯表面：11.基尔霍夫定律、两介质界面处的基尔霍夫定律12.黑体定义、瑞利-金斯定律成立条件与公式、维恩位移定律公式黑体瑞利-金斯定律：维恩位移定律公式：13.太阳辐射和地球辐射特征<图5.5>14.亮温定义如果已知海面发射的辐亮度,那么直接代入普朗克辐射定律经过计算可以获得一个黑体等效辐射温度.这样获得的温度不是真实的海表面温度〔SST〕,它被称为海面亮温或称为黑体温度TB.15.复折射率和复相对电容率关系、菲涅耳反射率和菲涅耳反射系数关系16.复折射率实部和虚部意义17.皮层深度、穿透深度、吸收深度定义、使用范围皮层深度：穿透深度：吸收深度：适用范围：18.卫星遥感海表温度和传统观测海表温度区别19.衰减系数和光学厚度、太阳倾斜入射的光学厚度衰减系数：光学厚度：20.辐射传输方程()()()ab B abdL zL z k L z kdz+=各项含义L B〔z〕：L〔z〕：光源的电磁波在z处的辐亮度；K ab：21.可见光和微波波段在大气中衰减的主要因素在可见光波段,气溶胶的散射经常是构成最主要衰减的因素.在热红外特别是微波波段,由于电磁波波长远大于大气所含粒子的粒径,大气所含粒子的散射已经不起明显作用,大气所含粒子的吸收变成了最主要的衰减因素.22.气溶胶定义23.大气窗定义24.有边界存在时的辐射传输各项推导<P.149-150>25.水色定义、水色三要素水色：是太阳光经水体或海水散射后,可见光和近红外辐射计监测到的散射光的颜色.三要素：1.浮游植物的叶绿素；2.无机的悬浮物；3.有机的黄色物质.26.一类水体、二类水体一类水体：浮游植物与其"伴生"腐殖质对水体的光学特性起主要作用的水体二类水体：无机悬浮物或黄色物质〔又称溶解的有色有机物〕对水体的光学特性有不可忽视的明显作用的水体27.离水辐射率含义28.热红外遥感的海洋学应用（1）气候学；〔2〕全球海表面温度变化；〔3〕海表面温度异常；〔4〕天气预报；〔5〕大洋涡旋；〔6〕上升流；〔7〕海洋锋；〔8〕经济和渔业29.影响微波辐射计接收海面辐亮度的因素有哪些？（1）海面与一定深度的复介电常数：①它反映海水的电学性质,由表层物质组成与温度所决定②海水由各种盐类、有机质、悬浮粒等组成的复杂水体③从微波辐射角度,海水可视为含NaCl等盐类的导电溶液④海水的介电常数,是海水温度、盐度的函数（2）海面粗糙度〔海面至一定深度内的几何形状结构〕从这角度将海面分为4类：①平静海面：海面无风或风速很小,可用物理光学处理,当水面粗糙度较微波波长小得多时,可视为平静海面,以镜面反射为主②风浪海面：海面有波浪而成为一个随机起伏的粗糙面,此时电磁波在界面上产生复杂多变的反射和散射,散射回波增强.同时,大风浪海面往往伴有泡沫带.它的特征除与辐射亮度温度有关外,海域海浪谱、海面风速有关.③污染海面：一般指油污染等形成两层介质,引起亮度温度的显著差异.油膜使海面趋于平滑,减弱回波强度,而呈黑色.④冻结海面：海面有海冰、冰山等,由于冰雪的介电常数较水体小,引起亮度温度的明显差异.30.填空：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.⑤基尔霍夫定律⑤菲涅耳公式⑤德拜方程⑤瑞利-金斯定律⑤发射率定义31.为什么微波辐射计能够遥感海表面温度和海面风速？通过遥感方法获取海洋表面温度的理论基础是:随着温度的升高海洋表面发射的总辐射能也迅速地增加,而且,海洋表面温度的变化也影响海洋的发射光谱.32.散射计测量的海洋物理参数是什么？为什么可以观测这个参数？全球海面风场33.给出雷达后向散射截面定义,什么是标准化雷达后向散射截面？如何用分贝表示？雷达后向散射截面：度量目标在雷达波照射下所产生回波强度的一种物理量,简称RCS.它是目标的假想面积,用一个各向均匀的等效反射器的投影面积来表示,该等效反射器与被定义的目标在接收方向单位立体角内具有相同的回波功率.一般用符号σ表示目标的雷达散射截面.标准化雷达后向散射截面：用雷达散射截面的对数值的十倍来表示,符号是σdBsm,单位是分贝平方米〔dBsm〕,即σdBsm＝10lgσ34.布拉格共振的条件是什么？如何推导？计算：使用1.4GHz L波段散射计,当入射角是60度时,与电磁波共振的海表面波的波长是多少？35.电磁波在粗糙海面的散射由几部分组成？什么是两尺度散射模型？两尺度散射模型：36.概念解释：距离、地球等势面、大地水准面、参考椭球面、海表面地形、海表面高度、海表面高度异常、海平面、海平面高度、海平面高度异常距离：卫星与海面之间的距离；地球等势面：有确定的位势大地水准面：与平均海表面最接近的地球等势面,它反映了地球内部质量和密度分布的不均匀特性.参考椭球面：由一个双轴椭圆的旋转产生的,是最接近地球表面形状的一个椭球面海表面地形：海表面相对于大地水准面的距离.海表面高度：海表面相对于参考椭球面的距离海表面高度异常：海表面相对于平均海表面的偏差,等于海表面高度和平均海表面高度的差海平面：高潮时的海表面和低潮时的海表面的中值海平面高度：海平面相对于参考椭球面〔或其他参考标准面〕的高度海平面高度异常：海平面相对于平均海平面的高度37.高度计在海洋学中的应用（1）大洋环流〔热盐环流〕（2）海洋潮汐；（3）中尺度海洋现象；（4）大地水准面与重力异常；（5）有效波高；（6）海面风速；（7）海冰；（8）水深；（9）厄尔尼诺现象.38.高度计测风的原理与特殊意义原理：特殊意义：①高度计可以提供同步的风、浪数据；②高度计星下点测量风速的空间分辨率高于散射计；③在小于10m/s的风速范围内,高度计测量的风速误差小于1m/s,优于散射计；④可以将高度计、散射计、微波辐射计测量的风速进行数据融合和数据同化.39.合成孔径雷达的方位分辨率、距离分辨率公式、意义方位分辨率：距离分辨率：40.多普勒效应推导。

1数据：数据是指人类在认识世界过程中，定性或定量描述认识目标的直接记录或原始材料。

2信息：对人类认识有意义的消息或因素。

信息具有客观性、实用性、传输性和共享性。

3地理信息系统：是在计算机软硬件支持下，对地理空间数据进行采集、储存、显示、管理和分析的技术系统。

4概念模型：通常把对现实世界的第一层简化和抽象，称为概念模型。

概念模型给出所研究的主要事物的概念及其相互联系的框架。

5数据模型：实质上是一组为用户服务的规则，这些规则规定其数据结构如何组织，以及应当允许进行何种操作。

6数据表结构：具体指同一类数据元素中各元素之间的相互关系，包括三个组成成分：数据的逻辑结构，数据的存储结构和数据的运算。

7数据库：是以特定结构组织和存储，以便有效管理的相互关联的数据及数据文件的集合。

8数据库管理系统（DBMS）：是进行数据库存取和各种管理控制软件，是数据库系统的中心枢纽，用户（及其应用程序）对数据库的操作全部通过DBMS进行。

9空间索引：就是依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系，按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包括空间对象的概要信息，如对象的标识、外接矩形及指向对象实体的指针。

10元数据：是关于数据的描述性数据，它应当是现代数据库的组成部分，其作用和目的是促进数据集，特别是数据库中数据集的高效利用。

11数据层：集成到一起的面域分布空间数据集，它用于表示一个主体中的实体，或者有一公共属性或属性值的控件对象的联合。

12 VR GIS是一种专门用于研究地球科学，或以地球系统为对象的虚拟现实技术或计算机仿真技术或多媒体技术，是虚拟网络现实与地理信息系统相结合的产物。

⑵Data model: A data model is a set of constructs for describing and representing selected aspects of the real-world in a computer.⑶Raster data model: The raster data model uses an array of cells, or pixels, to represent real-world objects. The cells can hold any attribute values based on one of several encoding schemes including categories, and integer and floating-point numbers.⑷DBMS: A DBMS is a software application designed to organize the efficient and effective storage of and access to data.⑸Spatial analysis:spatial analysis is the process by which we turn raw data into useful information, in pursuit of scientific discovery, or more effective decision making.1数据和信息的关系：信息与数据密不可分，因为数据是信息的载体，但是数据本身并不是信息。

卫星海洋学复习题答案1. 卫星海洋学中，遥感技术的主要应用是什么？答：遥感技术在卫星海洋学中主要应用于监测海洋表面温度、海流、波浪、海冰覆盖、海洋颜色和浮游植物生物量等。

2. 卫星遥感如何测量海洋表面温度？答：卫星遥感通过红外传感器接收来自海洋表面的红外辐射，根据辐射强度计算海洋表面温度。

3. 描述卫星遥感在海流监测中的作用。

答：卫星遥感利用海面高度、温度和颜色等参数的变化来追踪海流，通过连续监测可以揭示海流的动态特征。

4. 卫星如何监测海洋波浪？答：卫星通过搭载的雷达高度计测量海面的微小高度变化，这些变化与波浪的动态有关，从而可以推断波浪的大小和方向。

5. 海冰覆盖的卫星监测有哪些重要性？答：海冰覆盖的卫星监测对于了解气候变化、海平面变化、航运安全以及生态系统的影响至关重要。

6. 卫星遥感在海洋颜色监测中的作用是什么？答：卫星遥感通过测量海洋颜色的变化来监测浮游植物的分布和生物量，这对于理解海洋生态系统和渔业资源具有重要意义。

7. 卫星遥感技术在海洋学研究中面临的挑战有哪些？答：卫星遥感技术面临的挑战包括云层遮挡、传感器精度、数据处理和解释的复杂性，以及长时间序列数据的获取和分析。

8. 卫星遥感数据如何帮助预测海洋灾害？答：卫星遥感数据通过提供实时的海洋环境信息，帮助科学家监测和预测飓风、海啸、赤潮等海洋灾害，从而减少灾害带来的损失。

9. 卫星遥感在海洋污染监测中的作用是什么？答：卫星遥感能够监测海洋表面的油膜、塑料垃圾和其他污染物的分布，为海洋环境保护和污染治理提供数据支持。

10. 卫星遥感技术在海洋学研究中的未来发展有哪些趋势？答：卫星遥感技术的未来发展将更加注重高分辨率、多传感器集成、实时数据处理和人工智能的应用，以提高监测的准确性和效率。

1.为什么海洋表面在卫星海洋学中非常重要？2.概念理解：卫星轨道倾角、星下点、节点、升轨、降轨、升轨点、降轨点3.太阳同步轨道定义、特点4.地球同步轨道和地球静止轨道区别5.轨道周期、重复周期、传感器重复周期、再访问时间定义6.光学仪器和微波雷达的角分辨率、空间分辨率7.水平极化和垂直极化定义8.立体角详细推导9.天顶角、观测角10.辐射通量、辐射强度、辐亮度、辐照度、发射率、菲涅耳反射率、朗伯表面11.基尔霍夫定律、两介质界面处的基尔霍夫定律12.黑体定义、瑞利-金斯定律成立条件及公式、维恩位移定律公式13.太阳辐射和地球辐射特征(图5.5)14.亮温定义15.复折射率和复相对电容率关系、菲涅耳反射率和菲涅耳反射系数关系16.从德拜方程出发如何求解海表温度？17.复折射率实部和虚部意义18. 皮层深度、穿透深度、吸收深度定义、使用范围19. 卫星遥感海表温度和传统观测海表温度区别20. 衰减系数和光学厚度、太阳倾斜入射的光学厚度21. 辐射传输方程()()()ab B ab dL z L z k L z k dz +=各项含义22. 可见光和微波波段在大气中衰减的主要因素23. 气溶胶定义24. 大气窗定义25. 有边界存在时的辐射传输各项推导(P.149-150)26. 水色定义、水色三要素27. 一类水体、二类水体28. 离水辐射率含义29. 热红外遥感的海洋学应用30. 影响微波辐射计接收海面辐亮度的因素有哪些？31. 填空：平静海面的微波亮温T 通过___与海面发射率e 相联系，海面发射率e 通过___与菲涅耳反射率ρ相联系，菲涅耳反射率ρ通过___与相对电容率εr 相联系，相对电容率εr 通过___与海表面温度和盐度相联系。

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32.为什么微波辐射计能够遥感海表面温度和海面风速？33.散射计测量的海洋物理参数是什么？为什么可以观测这个参数？34.给出雷达后向散射截面定义，什么是标准化雷达后向散射截面？如何用分贝表示？35.布拉格共振的条件是什么？如何推导？计算：使用1.4GHz L波段散射计，当入射角是60度时，与电磁波共振的海表面波的波长是多少？36.电磁波在粗糙海面的散射由几部分组成？什么是两尺度散射模型？37.概念解释：距离、地球等势面、大地水准面、参考椭球面、海表面地形、海表面高度、海表面高度异常、海平面、海平面高度、海平面高度异常38.高度计在海洋学中的应用39.高度计测风的原理及特殊意义40.合成孔径雷达的方位分辨率、距离分辨率公式、意义41.多普勒效应推导。

问答题§11.1 复习题〔Questions for Review 〕第一套复习题1．请将以下电磁波按频率由小到大排序：C波段、Ku波段、X波段、红光、蓝光、绿光、紫外光、黄光、黄绿光、近红外、远红外、无线电波。

2．什么波长范围的电磁波称为可见光？其对应的频率范围是什么？3．菲涅耳反射率与发射率有何关系？与吸收率、透射率的关系？推导顶用了什么定律？举出两个例子a〕在海水可见光红外波段情况下b〕在海水微波波段情况下菲涅耳反射系数和反射率的数值。

4．写出德拜方程的表达式。

为什么L 波段的微波辐射计适于测海外表盐度？相对电容率的变化通过什么公式导致辐射计接收到的亮温etTs 也随之变化？5．写出普朗克定律的表达式，解释公式中呈现的每一个物理量和常数，并由此推导瑞利—金斯定律。

这两个定律别离适用于红外、可见光、微波波段三个波段中哪些波段的辐射度计算？6．简要阐述米氏散射和瑞利散射的适用条件。

大气层空气分子的散射属于那一种？气溶胶散射对可见光、红外和微波〔例如 5.3GHz〕波段各属于那一种？指出气溶胶粒径的主要分布范围和 5.3GHz微波波长。

7．别离写出兰伯—比尔定律的微分和积分形式，并指出衰减系数与复折射率的关系。

8．写出水色遥感大气校正的最根本方程，并介绍各项的物理意义。

指出在440 纳米和清洁水条件下，各项对卫星信号的奉献占多少？SeaWiFs为例，利10. 画出典型的一类水体叶绿素的离水辐射的光谱曲线图。

以用那两个波段〔用中心波长暗示〕的离水辐亮度的比值可以反演叶绿素浓度？该方法通常又叫什么名字？11. 别离写出镜面反射和布喇格共振理论计算尺度化雷达后向散射截面σ0 的公式。

二者通过什么函数与风速相联系？12. 解释概念：Range，Geoid，Topography，Dynamic height ，Geoid Undulation ，Reference Ellipsoid 。

大地水准面起伏主要是由什么原因引起〔答复一个最主要原因〕？其变化的范围是什么？海面地形是由什么原因引起〔答复三个最主要原因〕？其变化的范围是什么？13. 卫星到海面距离如何测得？Topex/Poseidon 测量海平面高度的精度精度可达多少？海面到地心的距离如何计算？海面地形异常可用什么公式计算？14. 写出合成孔径雷达的纵向距离分辨率。

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_。