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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。
海洋遥感复习题海洋遥感复习题一、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。
【P1】卫星海洋学涉及的详细内容有；①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、红外光和微波）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波段频率的选择、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。
【P6】我国气象卫星包括两个主要系统：极轨卫星系统和地球静止卫星系统。
我国第一代极轨卫星系统“风云一号”系列我国第一代地球静止气象卫星“风云二号”系列我国研制的第二代太阳同步轨道气象卫星“风云三号”【P8】2002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。
【P30】红外波段的波长为0.7-1000μm，位于可见光波段的红光以外。
按波长可细分为近红外（15-1000μm）。
【P31】遥感按照电磁波的光谱可分为可见光与红外反射遥感、热红外遥感和微波遥感；按照目标的能量来源可分为主动式遥感和被动式遥感;按照传感器使用的平台可分为航天或卫星遥感、航空遥感、地面遥感;按照空间尺寸可分为全球遥感、区域遥感和城市遥感;按照应用领域可分为资源遥感与环境遥感;按照研究对象可分为气象遥感、海洋遥感和陆地遥感;按照应用目的可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、地质调査遥感、城市规划和管理遥感、测绘制图遥感、考古调査遥感、综合环境监测遥感和规划管理遥感等。
【P33】NOAA/TIROS系列卫星载有改进型甚高分辨率辐射计（AVHRR）【P37】“风云一号”的主要传感器是多通道可见光和红外扫描辐射计（MVISR）俗名十通道扫描辐射计。
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_。
卫星测试题及答案一、单选题（每题2分，共10分）1. 卫星轨道的类型中，下列哪一项不是常见的轨道类型？A. 地球同步轨道B. 太阳同步轨道C. 极地轨道D. 地月轨道答案：D2. 卫星通信中，下列哪一项是卫星信号的主要干扰源？A. 太阳辐射B. 雷电C. 人为电磁干扰D. 以上都是答案：D3. 卫星导航系统通常采用的定位技术是：A. 惯性导航B. 无线电导航C. 光学导航D. 声波导航答案：B4. 卫星的太阳能帆板主要作用是：A. 调整卫星姿态B. 为卫星提供推力C. 为卫星提供电力D. 测量卫星速度答案：C5. 下列哪一项不是卫星遥感技术的应用领域？A. 气象监测B. 资源普查C. 军事侦察D. 深海探测答案：D二、多选题（每题3分，共15分）6. 卫星发射过程中，下列哪些因素是必须考虑的？A. 发射窗口B. 发射成本C. 发射场地D. 发射天气答案：A、B、C、D7. 卫星的主要用途包括：A. 通信B. 导航C. 遥感D. 科学研究答案：A、B、C、D8. 卫星轨道的确定需要考虑的因素有：A. 地球引力B. 太阳引力C. 月球引力D. 其他天体引力答案：A、B、C、D9. 卫星导航系统的基本组成包括：A. 地面控制站B. 卫星星座C. 用户终端D. 信号传输系统答案：A、B、C、D10. 卫星遥感技术的优势包括：A. 覆盖范围广B. 信息获取快C. 可重复性强D. 成本低廉答案：A、B、C三、判断题（每题1分，共5分）11. 卫星轨道倾角越大，卫星覆盖的地球表面越广。
（对）12. 卫星的寿命完全取决于其携带的燃料量。
（错）13. 卫星遥感技术可以用于监测森林火灾。
（对）14. 卫星导航系统只能提供位置信息，不能提供时间信息。
（错）15. 卫星通信不受天气影响。
（错）结束语：通过以上试题及答案的学习和练习，希望能帮助大家对卫星技术有一个更加全面和深入的了解。
问答题§11.1 复习题（Questions for Review）第一套复习题1．请将下列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？推导中用了什么定律？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表面盐度？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，解释公式中出现的每一个物理量和常数，并由此推导瑞利—金斯定律。
这两个定律分别适用于红外、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．分别写出兰伯—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基本方程，并介绍各项的物理意义。
指出在440纳米和清洁水条件下，各项对卫星信号的贡献占多少？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SeaWiFs为例，利用那两个波段（用中心波长表示）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. 分别写出镜面反射和布喇格共振理论计算标准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（回答一个最主要原因）？其变化的范围是什么？海面地形是由什么原因引起（回答三个最主要原因）？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。
合成孔径雷达的采样距离与卫星速度、采样时间长度有什么关系？与真实孔径雷达有什么关系？与真实孔径雷达分辨率比较，采样距离与孔径有什么关系？第二套复习题1．请将下列电磁波按波长由小到大排序：C波段、Ku波段、X波段、红光、蓝光、绿光、紫外线、黄光、黄绿光、近红外、远红外、热红外。
2．计算地球同步轨道卫星的近似高度和太阳同步轨道卫星（卫星绕地球旋转周期是100分钟）的近似高度。
列出万有引力定律与牛顿第二定律的公式。
并列出角速度与旋转周期的关系式。
3．在可见光和红外波段电磁波于海气界面的传递中，复折射率、菲涅耳反射率和发射率是多少？在10GHz的微波于20˚C的海气界面的传递中，相对电容率、菲涅耳反射率而后发射率是多少？指出菲涅耳反射率有什么公式计算？相对电容率有什么公式计算？4．麦克斯韦方程组是关于电磁场传播的波动方程。
请完成下列问题：1）出麦氏方程组2）写出电场的一个特解3）写出光速C与真空电容率ε0以及真空磁导率μ0的关系式4）写出在有介质（非真空）情况下复折射率与相对电容率的关系式5）分别说明复折射率的实部和虚部的各自的物理意义。
5．阐述光学厚度和穿透深度的定义和单位，以及二者之间的关系。
对于10GHz 的电磁波，20˚C海水的衰减系数和穿透深度是多少？这些数据的物理意义是什么？6．在有边界的电磁波的传输中，哪几个物理过程对传感器接收的信号做出贡献？在方程T = TA（1 - t）+ t eSTS + t（1-eS）+ t（1-eS）（1 - t）TA 中，右侧三项各代表什么？每一个字母表示什么？三项中每一项的贡献大约是多少（假设海水27˚C，35psu的盐度，电磁波频率5GHz，大气清洁）？7．写出离水辐亮度Lw（λ,θ）与平均日地距离处大气层外垂直入射的太阳辐照度（λ）的关系。
指出图6-3中五个箭头代表的物理量的名称。
8．写出六种与水色遥感有关的卫星与传感器的名称（中文全称和英文缩写），并指出水色遥感涉及海洋水体要素的三种主要产品名称。
9．布喇格共振条件是什么？指出其中各符号名称。
已知σ0[dB]=10 log(σ0)，式中左侧σ0[dB]是用分贝表示的标准化雷达后向散射截面，右侧σ0是无数学单位的标准化雷达后向散射截面。
如果σ0增加到原来的100倍，σ0[dB] 增加多少？10．散射计测海面风一般给出几组解？如果使用5.3GHz的C波段散射计，当入射角是45˚时，水面上什么波长的波浪与入射的电磁波共振？11．大地水准面起伏由何原因引起？其变化尺度和变化范围是什么？海面地形的定义及产生原因是什么？潮汐、海流、海表面风和大气压可引起多大尺度的海面地形变化。
12．高度计测有效波高的原理是什么？测卫星到海面距离的原理是什么？测风速的原理是什么？13．写出合成孔径雷达的距离分辨率（range resolution）、方位分辨率（azimuth resolution）、方位角分辨率（azimuth angle resolution）的表达式。
哪一个分辨率与采样时间的卫星通过的距离有关？与真实孔径雷达的距离分辨率相比，哪一个量相当于“合成孔径”？14．写出菲涅耳反射率的表达式，以及菲涅耳反射率与菲涅耳反射系数的关系式。
第三套复习题1. 请分别采用纳米（nm）和微米（μm）为单位阐述什么波长范围的电磁波称为可见光？如果一个雷达的频率是1.5GHz, 它的波长应是多少厘米？2. 什么叫水平极化和垂直极化？3. 给出反射比、吸收比、发射比、透射比的定义和英文表述，它们的基本关系是什么？基尔霍夫定律（Kirchoff Law）条件是什么？在条件满足的情况下该定律表达什么思想？4. 发射率e在海气边界与菲涅耳反射率ρ的关系是e=1-ρ；发射率e大气内部与透射率t的关系是e=1-t 。
试用基尔霍夫定律（Kirchoff Law）对以上两个公式做出解释。
已知大气光学厚度，如何计算透射率t ?5. 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？指出稳定气溶胶粒径的主要分布范围和5.3GHz微波波长。
6. 写出合成孔径雷达纵向距离分辨率（azimuth resolution on the surface）的包含采样距离的表达式。
合成孔径雷达的采样距离与卫星速度、采样时间长度有什么关系？合成孔径雷达的采样距离与真实孔径雷达的孔径有什么关系？7. 请给出下列变量的定义和相互关系：复折射率（回答其实部和虚部的物理意义）、相对电容率、光学厚度、衰减系数和穿透深度（又称皮层深度）。
分别对于微波和可见光，请举例说明复折射率或相对电容率的大小、穿透深度的大小。
8. 在不考虑大气效应的情况下，微波辐射计探测到的海面亮温与海面真实温度的关系是TR=eTS。
请说明哪一项是亮温？哪一项是海面温度？如何计算海面发射率e？利用这个公式可以反演海面温度和盐度。
在哪一个波段范围的微波辐射计适合用来探测海面盐度？在哪一个波段范围的微波辐射计适合用来探测海面温度？为什么？9. 布喇格共振散射（Bragg-Resonant Scatter）、镜面反射(Specular Reflectance)、多普勒效应（Doppler Effect）、海面发射率（Sea Surface Emissivity）和德拜方程（Debye Equation）这五个物理概念中，哪些与微波辐射计遥感有关？哪些与高度计遥感有关？哪些与散射计遥感有关？哪些与合成孔径雷达（SAR）遥感有关？10. 辐射度L和辐照度E有如下关系： LQ=E。
试从辐射度L和辐照度E的定义出发，推导各向同性介质内部光场的Q因子（Q factor of light field）。
11. 请简要介绍高度计、水色扫描仪、红外辐射计、微波辐射计、合成孔径雷达、散射计的一至两项主要用途。
指出属于被动（不辐射电磁波而只接受被检测体的辐射）还是主动（既辐射电磁波又接受其在被检测体的回波信号）遥感方式，并指出属于可见光、红外、微波三种波段类型中何种。
12. 写出单位角dΩ的定义和微面积元dS的表达公式，式中包括单位的英文缩写，计算整个球面的立体角。
13. 有那些物理量能够描述电磁波的辐射功率？请给出它们的定义和中英文名称和单位。
辐亮度与辐照度有什么区别？反射率与发射率有什么区别。
14. 热红外测海面亮度温度或微波测海面亮度温度的理论依据是什么？根据哪个定律（或方程）进行计算？使用主动还是被动的传感器测海温，为什么？测温传感器接收信号是海面的辐射度L还是辐射强度I？为什么？第四套复习题1. 什么是光学厚度（optical thickness）和皮层深度（skin-depth）？2. 复折射率的实部有什么物理意义，与哪个定律相联系，用公式说明，对可见光波段如何测量？对微波波段如何计算？3. 写出垂直入射和反射情况下的菲涅耳反射率的表达式。
如果界面两处都不是空气或真空，表达式如何写？4. 请回答在微波波段的辐射传输方程（radiative transfer equation）各项和每个字母代表什么意义？大气介质内部的基尔霍夫定律体现在何处？5. 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。
（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，⑤两尺度模型）6. 填空：在1-40GHz频率范围内，菲涅耳反射率ρ在_______随海表面盐度变化最大，在_______随海表面温度变化最大，在_______随海表面温度和盐度变化最小，（选择：①X波段，②C波段，③L波段，④Ka波段，⑤Ku波段）7. 请给出下列名词的详细解释：Argo，AVHRR，COCTS，HRPT，MODIS，NOAA/POES，SeaWiFS，SMMR，TOGA，TAO，TOPEX。
要求a）写出缩写的英文原文；b）基本用途或作用；c）如果是传感器的话，回答它属于哪个波段（例如可见光、红外、微波波段）？哪些卫星携带了它？8. 什么是“海面亮温”？在不考虑大气效应的情况下，微波辐射计探测到的“海面亮温”与海面真实温度之间有什么关系？相对电容率的变化通过哪些公式导致微波辐射计探测到的“海面亮温”也随之变化？某处海水的真实温度为297.67K，然而一个5GHz微波辐射计探测的“海面亮温”却是T=107.16K，为什么相差如此之大？9. 请给出下列变量的定义及其相互关系：复折射率（回答其实部和虚部的物理意义）、相对电容率、衰减系数、光学厚度和穿透深度（又称皮层深度）。
