第一章-绪论--海洋遥感概要课件.ppt

1、龚绍琦龚绍琦理解海洋遥感的基本概念、物理基础、技术体系理解海洋遥感的基本概念、物理基础、技术体系和应用方法；和应用方法；了解主要海洋卫星传感器遥感平台特点、技术参了解主要海洋卫星传感器遥感平台特点、技术参数和主要用途；数和主要用途；重点掌握海洋水色遥感原理、反演算法和应用流重点掌握海洋水色遥感原理、反演算法和应用流程；程；重点掌握海洋表面温度遥感原理、反演算法和应重点掌握海洋表面温度遥感原理、反演算法和应用流程；用流程；了解其它海洋参数遥感反演原理和方法了解其它海洋参数遥感反演原理和方法。刘良明主编，卫星海洋遥感导论，武汉大学出版社，刘良明主编，卫星海洋遥感导论，武汉大学出版社，2005 刘光

2、玉主编，卫星海洋学，高等教育出版社，刘光玉主编，卫星海洋学，高等教育出版社，2009 马荣华主编，湖泊水环境遥感，科学出版社，2010 恽才兴等，海岸带及近海卫星遥感综合应用技术，海洋出版社，2005 李云梅主编，太湖水体光学特性及水色遥感，科学出版社，2010 Seelye Martin著，蒋兴伟等译，海洋遥感导论，海洋出版社，2008总目录总目录第一章第一章 绪论绪论 第二章第二章 海洋遥感原理与基础海洋遥感原理与基础第三章第三章 海洋遥感卫星与传感器海洋遥感卫星与传感器第四章第四章 海洋水色遥感海洋水色遥感第五章第五章 海洋表面温度遥感海洋表面温度遥感 第六章第六章 其它海洋参数的遥感反

3、演其它海洋参数的遥感反演 第一章第一章 绪论绪论u 海洋遥感的概念海洋遥感的概念u 海洋遥感的特点海洋遥感的特点u 海洋遥感的意义海洋遥感的意义u 海洋遥感的发展趋势海洋遥感的发展趋势u 海洋遥感的应用海洋遥感的应用1.1 海洋遥感的概念海洋遥感的概念海洋遥感海洋遥感：指以海洋及海岸带作为监测和研究对象，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。两方面内涵两方面内涵：遥感的海洋学解释（各种海洋环境参量的反演机制和信息提取方法研究）和遥感的海洋学应用（遥感资料在海洋学各个具体研究领域的应用）。（1）基本概念1.1 海洋遥感的概念海洋遥感的概念（2）研究内容 海洋遥感原理和方

4、法：遥感信息形成机制、各种波段电磁波（可见光、红外和微波）在大气和海洋介质中传输规律、以及海洋波谱特征。海洋信息提取方法：与海洋参数相关的物理模型、遥感资料反演海洋参数的算法、遥感图像处理方法和海洋学的解释、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。1.1 海洋遥感的概念海洋遥感的概念（2）研究内容海洋卫星传感器的最佳设计和工作模式：光谱波段和微波频率的选择、光谱分辨率和空间分辨率、观测周期和扫描方式、传感器噪声水平等。遥感数据在海洋学应用：遥感反演的参数在海洋天气和海况预报、全球气侯变化和厄尔尼诺现象监测、海洋环境监测和保护、海洋资源的开发和利用、海洋带测绘等方面有着广泛的应用。1

5、.1 海洋遥感的概念海洋遥感的概念 物理海洋学遥感物理海洋学遥感：如海面温度、海浪谱、海风矢量、全球海平面变化等；生物海洋学遥感生物海洋学遥感：如对海洋浮游植物生物量、海洋初级生产力、海洋DOC遥感等；化学海洋学遥感化学海洋学遥感：如对海洋悬浮泥沙浓度、黄色物体、叶绿素浓度等的监测、海面溢油监测、海冰监测、海洋其它污染监测等；（2）研究内容 涉及具体应用领域1.1 海洋遥感的概念海洋遥感的概念 海洋遥感涉及到物理学、海洋学和信息科学等多种学科，并与空间技术、光电子技术、计算机技术、通讯技术密切相关。需要形成一套从海洋光谱分析到海洋现象自动识别等过程完整的理论与方法。（3）涉及的相关学科1.2

6、海洋遥感的特点海洋遥感的特点全天候全天时探测 半球或全球范围内探测定性、定量探测光谱波段细、探测器接收灵敏 1.3 海洋遥感的意义海洋遥感的意义（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。1.3 海洋遥感的意义海洋遥感的意义 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。（2 2）海洋资源调查的

7、需要）海洋资源调查的需要海洋遥感综合用于渔场寻找1.3 海洋遥感的意义海洋遥感的意义（3）海洋遥感在海洋研究中的重要性 常规的海洋调查常规的海洋调查依赖于调查船沿设定航线的依赖于调查船沿设定航线的“稀疏稀疏”取样。虽然定位样点测量准确，但在规模、范围、频度取样。虽然定位样点测量准确，但在规模、范围、频度上很受限制。上很受限制。海洋环境的进入性与通达性较差；近海和海岸环境复杂多变，难以进行多变量同步控制观测；海岸环境变化周期长、信息量大，难以取得理想的可控制数据，在实时处理上也有很大困难。1.3 海洋遥感的意义海洋遥感的意义（3）海洋遥感在海洋研究中的重要性 因此，常规的海洋调查不可能全面、深刻

8、地认识海洋现象，也不可能掌握全球大洋尺度的过程和变化规律。由此，在海洋资源开发全球性环境变化监测、海洋权益的维护及沿海地区的综合开发和管理上，都需要有一种新的海洋观测技术替代或补充传统的常规海洋调查方法。1.3 海洋遥感的意义海洋遥感的意义（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。其重要性体现在：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

9、.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势l 起步阶段l 探索阶段l 海洋卫星与传感器的试验阶段l 应用研究和业务使用阶段1.发展回顾-经历了4个主要阶段1.经历的4个主要阶段-起步阶段1957 年苏联发射的第一颗人造地球卫星年苏联发射的第一颗人造地球卫星1960年年4月月1日，日，NASA发射了第一颗气象卫星发射了第一颗气象卫星TIROS-，其热，其热红外图像能够显示无云海区表面温度信息。红外图像能够显示无云海区表面温度信息。随后发射的随后发射的TIROS-卫星，开始涉及海温观测卫星，开始涉及海温观测1961 年美国执行水星计划，宇航员有机会在高空亲眼观察海洋年美国执行水星计划，宇航员有

10、机会在高空亲眼观察海洋Gemini 与与Apollo 宇宙飞船获得大量的彩色图象以及多光谱图像宇宙飞船获得大量的彩色图象以及多光谱图像主要试验目的是空间技术，但它展现了从卫星观测和研究海洋的潜力1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势1.经历的4个主要阶段 探索阶段1969 年年NASA 在在Williams 大学召开研讨会，推动了大学召开研讨会，推动了1973 年年Skylab 航天器和航天器和1975 年年GEOS-3 卫星高度计的发展卫星高度计的发展美国海洋大气局（美国海洋大气局（NOAA）在）在1970 年年1 月发射改进型月发射改进型TIROS 卫星，在卫星，在1972-19

11、76 年发射年发射NOAA-1,2,3,4,5 卫星卫星利用陆地和气象卫星探测海洋NASA 研制了一系列高分辨率多光谱扫描仪，装载在研制了一系列高分辨率多光谱扫描仪，装载在Landsat 系列卫星上，提供了有关河口和海岸水域的海色系列卫星上，提供了有关河口和海岸水域的海色及浑浊度信息。及浑浊度信息。1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势1.经历的4个主要阶段 探索阶段 这个阶段主要是利用气象卫星和陆地卫星进行海洋探测，这个阶段主要是利用气象卫星和陆地卫星进行海洋探测，但气象卫星和陆地卫星不能完全替代海洋卫星。但气象卫星和陆地卫星不能完全替代海洋卫星。气象卫星和陆地卫星的探测器主要为光

12、学探测器，不能替代海洋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；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：与后者还存在很大差别：波段设置不同波段设置不同（光谱分辨率）、（光谱分辨率）、灵敏度灵敏度和精确度不同和精确度不同（后者需要定量）、（后者需要定量）、观测方式不同观测方式不同（海洋卫星要求（海洋卫星要求观测时间为上午，且观测时沿轨倾斜约观测时间为上午，且观测时沿轨倾斜约0 02020

13、度可调）。度可调）。1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势1.经历的4个主要阶段 卫星与传感器的试验阶段（1978-1984）1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势1978 1978 年年NASA NASA 发射了三颗与海洋遥感有关的卫星：喷气发射了三颗与海洋遥感有关的卫星：喷气动力实验室（动力实验室（JPLJPL）研制的）研制的SeasatASeasatA 卫星，卫星，Goddard Goddard 空间空间飞行中心（飞行中心（GSFCGSFC）研制的）研制的TIROS-N TIROS-N 和和Nimbus-7 Nimbus-7 卫星。卫星。SeasatA 是是第一颗海洋

14、实验卫星第一颗海洋实验卫星，装载了微波辐射计、微波高度计、微装载了微波辐射计、微波高度计、微波散射计、合成孔径雷达、可见红外辐射计波散射计、合成孔径雷达、可见红外辐射计5 种传感器种传感器。可可提供海表温度、提供海表温度、海面高度、海面风场、海浪、海冰、海底地形、风暴潮、水汽和降雨等海面高度、海面风场、海浪、海冰、海底地形、风暴潮、水汽和降雨等。但但因电源故障，仅因电源故障，仅运行运行了了108 天，却获得极其宝贵的大量的海洋信息天，却获得极其宝贵的大量的海洋信息，被称为被称为卫星海洋遥感的里程碑卫星海洋遥感的里程碑。TIROS-N星星上装载上装载甚高分辨扫描辐射计甚高分辨扫描辐射计(AVHR

15、R)、业务化垂直探测器业务化垂直探测器(TOVS)和数据收集平台系统和数据收集平台系统(DCS)。TIROS-N 奠定了卫星海表温度进入气象、奠定了卫星海表温度进入气象、海洋业务化预报的基础。实际上是海洋业务化预报的基础。实际上是NOAA-6 及其后及其后NOAA 极轨系列卫星的样极轨系列卫星的样机机。Nimbus-7（雨云卫星）雨云卫星）装载了装载了7 台传感器，其中多通道扫描微波辐射计台传感器，其中多通道扫描微波辐射计和沿岸带海色扫描仪和沿岸带海色扫描仪CZCS与海洋观测有关。与海洋观测有关。CZCS 专用于海色测量，它奠专用于海色测量，它奠定了海色卫星遥感的基础。定了海色卫星遥感的基础。

16、1978-1986 年间年间CZCS 提供了提供了8 年的全球海色图年的全球海色图象以及海洋次表层叶绿素浓度参数象以及海洋次表层叶绿素浓度参数。1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势1.经历的4个主要阶段 卫星与传感器的试验阶段（1978-1984）1.经历的4个主要阶段 应用研究和业务使用阶段（1985至今）在此阶段，发射了多颗海洋卫星，并在其它卫星上搭在此阶段，发射了多颗海洋卫星，并在其它卫星上搭载海洋探测器，开展了卓有成效的海洋遥感应用研究。载海洋探测器，开展了卓有成效的海洋遥感应用研究。尤其是进入尤其是进入2020世纪世纪9090年代以来，发射的海洋卫星及应年代以来，发射的海

17、洋卫星及应用于海洋探测的用于海洋探测的遥感器遥感器越来越多，越来越多，精度精度也越来越高，也越来越高，应用应用水平水平越来越趋近于业务化。越来越趋近于业务化。1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势海洋卫星的发射情况2.我国海洋遥感的发展1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势 我国卫星与传感器发展历程 我国海洋卫星数据处理与应用发展历程 我国海洋遥感技术与国际先进水平的差距2.我国海洋遥感的发展 卫星与传感器发展历程（1）70年代末开始接收美国年代末开始接收美国1979年发射的气象卫星系列年发射的气象卫星系列TIROS-N和和1981年发射的年发射的NOAA-6,7卫星的数据

18、作为遥感试验资料，但真卫星的数据作为遥感试验资料，但真正投入业务运行是正投入业务运行是80年代中期（海监飞机也有应用）；年代中期（海监飞机也有应用）；（2）1988和和1990年，中国分别发射了年，中国分别发射了 FY-1A和和FY-1B卫星，各卫星，各配置配置2个海洋水色通道，开始用自己的卫星进行海洋监测。个海洋水色通道，开始用自己的卫星进行海洋监测。1999年年5月发射的月发射的FY-1C和和2002年年3月发射的月发射的FY-1D，带有，带有3个专用海洋个专用海洋水色波段；水色波段；2008年年5月和月和2010年年11月发射的月发射的FY-3A/B带有带有20通道通道MERSI(6-1

19、4)。1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势（3）1997年年6月发射的月发射的FY-2A和和2000年年6月发射的月发射的FY-2B，利用单，利用单通道热红外波段获得洋面温度；通道热红外波段获得洋面温度；2004年发射的年发射的FY-2C和和2006年年12月发射的月发射的FY-2D扩展到分裂窗波段。扩展到分裂窗波段。（4）2002年年5月月15日发射了我国第一颗海洋水色探测卫星日发射了我国第一颗海洋水色探测卫星HY-1A卫星，卫星，2007年年4月月11日发射了日发射了HY-1B星，搭载了星，搭载了CCD和和COCTS。（5）2011年年8月月16日我国第一颗海洋动力环境卫星日我

20、国第一颗海洋动力环境卫星HY-2发射成功，发射成功，装载雷达高度计、微波散射计、扫描微波辐射计和校正微波辐射装载雷达高度计、微波散射计、扫描微波辐射计和校正微波辐射计、轨道测量设备计、轨道测量设备-星载多普勒无线电定轨定位系统星载多普勒无线电定轨定位系统DORIS、双频、双频GPS和激光测距仪。和激光测距仪。2.我国海洋遥感的发展 卫星与传感器发展历程1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势2.我国海洋遥感的发展 数据处理与应用发展历程（1 1）在发展海洋卫星的同时，已初步建成了包括卫星资料接收、在发展海洋卫星的同时，已初步建成了包括卫星资料接收、处理、分发和应用的海洋光学遥感系统（国

21、家卫星海洋应用中心，处理、分发和应用的海洋光学遥感系统（国家卫星海洋应用中心，北京；海洋水色卫星北京；海洋水色卫星HY-1HY-1、MODISMODIS系列地面站，北京、三亚；系列地面站，北京、三亚；SeaWiFSSeaWiFS、FY-1FY-1和和NOAANOAA系列地面站，杭州；等等）系列地面站，杭州；等等）（2 2）大力发展海洋遥感数据的预处理技术大力发展海洋遥感数据的预处理技术；（3 3）通过）通过“八五八五”到到“十五十五”的研究，在合成孔径雷达、高度的研究，在合成孔径雷达、高度计、散射计和辐射计等微波遥感器的研制，卫星资料处理技术，计、散射计和辐射计等微波遥感器的研制，卫星资料处理

22、技术，海洋工程、赤潮和溢油等方面的应用取得较大进展。海洋工程、赤潮和溢油等方面的应用取得较大进展。1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势2.我国海洋遥感的发展 数据处理与应用发展历程美国SeaDAS软件处理海洋二所软件处理我国发展的海洋遥感大气校正技术1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势2.我国海洋遥感的发展 数据处理与应用发展历程我国HY-1B COCTS 9波段条带噪声去除技术1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势（1）基础研究落后）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主要表现在海洋光谱特性的测量与研究相对滞后（2）海洋遥感资料相对缺乏）

23、海洋遥感资料相对缺乏 专门为海洋遥感设计的传感器较少，与美国等先专门为海洋遥感设计的传感器较少，与美国等先进国家比，海洋微波遥感有进国家比，海洋微波遥感有1015年的差距。年的差距。2.我国海洋遥感的发展 与国际先进水平的差距1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势（3）海洋遥感技术发展缓慢）海洋遥感技术发展缓慢 美国美国SeaStar卫星的卫星的SeaWiFS遥感器的辐射精度为遥感器的辐射精度为5%，我国目，我国目前发射的水色遥感器要求达到的辐射测量精度为前发射的水色遥感器要求达到的辐射测量精度为7%10%；水色遥感处于国际先进水平，但在微波遥感卫星资料处理方面水色遥感处于国际先进水

24、平，但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批处理能力，更谈不上高不具备以业务应用为目的的微波遥感批处理能力，更谈不上高精度的定量分析。精度的定量分析。2.我国海洋遥感的发展 与国际先进水平的差距1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势3.海洋遥感的发展展望 总体（1）建立以海洋卫星为主导的立体海洋监测体系）建立以海洋卫星为主导的立体海洋监测体系 发展包括可见光发展包括可见光、红外和微波遥感器红外和微波遥感器，单一功能和单一功能和综合功能的空间平台综合功能的空

25、间平台，形成以海洋卫星为主导的立体形成以海洋卫星为主导的立体海洋监测体系海洋监测体系（美国、日本、俄罗斯在这方面走在了（美国、日本、俄罗斯在这方面走在了前列）。前列）。1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势 立体海洋监测系统3.海洋遥感的发展展望 总体（2）海洋遥感监测技术的精确化与定量化）海洋遥感监测技术的精确化与定量化提高遥感观测仪器的分辨率，解决精度问题提高遥感观测仪器的分辨率，解决精度问题;加强基础研究，深入了解海水及水中物质的电磁波特性；加强基础研究，深入了解海水及水中物质的电磁波特性；以已有的高精度常规观测资料为基础，对遥感资料进行准以已有的高精度常规观测资料为基础，对遥

26、感资料进行准确处理；确处理；利用不同遥感器的信息，通过利用不同遥感器的信息，通过“殊途同归殊途同归”的思路提高数的思路提高数据处理精度。据处理精度。1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势3.海洋遥感的发展展望-总体（3）海洋遥感信息系统的建设）海洋遥感信息系统的建设 即海洋即海洋GISGIS的建设，要具有搜集、处理、集成和分发海洋遥感的建设，要具有搜集、处理、集成和分发海洋遥感和其他有关数据的功能，使人们能充分自如地接收海洋遥感信息和其他有关数据的功能，使人们能充分自如地接收海洋遥感信息系统提供的遥感信息产品服务。系统提供的遥感信息产品服务。如：如：美国环境科学研究所开发了溢油和有毒

27、物质应急系统；加拿美国环境科学研究所开发了溢油和有毒物质应急系统；加拿大利用大利用NOAANOAA卫星卫星AVHRRAVHRR资料建立了近海水域监测系统，海冰立体监资料建立了近海水域监测系统，海冰立体监测网和预警信息系统。测网和预警信息系统。1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势海洋遥感信息系统的建设海洋遥感信息系统的建设海洋遥感数据管理系统建设总体技术流程3.海洋遥感的发展展望 总体（4）小卫星海洋遥感技术）小卫星海洋遥感技术 小卫星海洋遥感可以提供低成本、高分辨率、小卫星海洋遥感可以提供低成本、高分辨率、立体、多时相、多波段以及高光谱的海洋与海岸立体、多时相、多波段以及高光谱的海

28、洋与海岸带的信息，在海洋水色研究、渔业资源的探测和带的信息，在海洋水色研究、渔业资源的探测和指导渔业生产方面有着明显的优势。指导渔业生产方面有着明显的优势。1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势（1）建立稳定运行的海洋卫星体系）建立稳定运行的海洋卫星体系 发展微波探测器和光学遥感器并举的海洋遥感器、发展微波探测器和光学遥感器并举的海洋遥感器、大小卫星平台、大小运载工具以及卫星精密测轨与大小卫星平台、大小运载工具以及卫星精密测轨与定位技术等，实现海洋卫星的系列化、业务化，形定位技术等，实现海洋卫星的系列化、业务化，形成长期、稳定、连续运行的海洋监测体系，逐步发成长期、稳定、连续运行的海

29、洋监测体系，逐步发展以海洋卫星为主导的立体海洋监测网。展以海洋卫星为主导的立体海洋监测网。3.海洋遥感的发展展望 具体到我国1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势3.海洋遥感的发展展望 具体到我国1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势我国海洋卫星的发展计划：我国海洋卫星的发展计划：海洋水色环境（海洋水色环境（HY-1）卫星系列用于获取我国近海和全球海洋水）卫星系列用于获取我国近海和全球海洋水色水温及海岸带动态变化信息，遥感载荷为色水温及海岸带动态变化信息，遥感载荷为COCTS和和CCD。海洋动力环境（海洋动力环境（HY-2）卫星系列用于全天时、全天候获取我国近）卫星系列用于

30、全天时、全天候获取我国近海和全球范围的海面风场、海面高度、有效波高与海面温度等海海和全球范围的海面风场、海面高度、有效波高与海面温度等海洋动力环境信息，遥感载荷包括微波散射计、雷达高度计和微波洋动力环境信息，遥感载荷包括微波散射计、雷达高度计和微波辐射计等。辐射计等。海洋雷达（海洋雷达（HY-3）卫星系列用于全天时、全天候监视海岛、海岸）卫星系列用于全天时、全天候监视海岛、海岸带、海上目标，并获取海洋浪场、风暴潮漫滩、内波、海冰和溢带、海上目标，并获取海洋浪场、风暴潮漫滩、内波、海冰和溢油等信息，遥感载荷为多极化、多模式合成孔径雷达油等信息，遥感载荷为多极化、多模式合成孔径雷达。（1）建立稳定

31、运行的海洋卫星体系）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）从多方面入手提高海洋遥感精度 提高遥感器本身的测量精度（仪器的信噪比、灵敏度提高遥感器本身的测量精度（仪器的信噪比、灵敏度和测量范围；仪器运行的和测量范围；仪器运行的可靠性与稳定性可靠性与稳定性）提高数据处理精度（提高仪器的提高数据处理精度（提高仪器的定标精度定标精度；加强海洋；加强海洋环境反演算法的应用基础研究）环境反演算法的应用基础研究）3.海洋遥感的发展展望 具体到我国1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势（3）开展同化技术研究以提高应用水平）开展同化技术研究以提高应用水平 开展多源、多维、多时相

32、海洋遥感信息复合技术研究、开展多源、多维、多时相海洋遥感信息复合技术研究、以及遥感资料与其它监测资料的复合技术研究；以及遥感资料与其它监测资料的复合技术研究；积极开展各种业务允许的应用技术研究，注意提高应用积极开展各种业务允许的应用技术研究，注意提高应用部门和企业部门的积极性。部门和企业部门的积极性。3.海洋遥感的发展展望 具体到我国1.4 海洋遥感的发展与趋势海洋遥感的发展与趋势1.5 海洋遥感的应用海洋遥感的应用（1）海表温度遥感）海表温度遥感 海表温度是重要的海洋环境参数，如在海洋渔业中的海表温度是重要的海洋环境参数，如在海洋渔业中的应用应用(利用海温与海况信息来分析渔场形成、渔期的迟早

33、、利用海温与海况信息来分析渔场形成、渔期的迟早、渔场的稳定性等，可用于寻找渔场）。渔场的稳定性等，可用于寻找渔场）。主要采用热红外波段和微波波段的信息进行海表面温主要采用热红外波段和微波波段的信息进行海表面温度的遥感反演。度的遥感反演。2006-6-22 MODIS反演海温反演海温1.5 海洋遥感的应用海洋遥感的应用（2）海洋水色遥感）海洋水色遥感 利用海洋水色遥感图像得到的离水辐射率利用海洋水色遥感图像得到的离水辐射率,来反演相关的水来反演相关的水色要素，如色要素，如叶绿素叶绿素浓度、浓度、悬浮泥沙悬浮泥沙含量、可溶有机物含量、含量、可溶有机物含量、浊浊度度等信息。等信息。利用可见光、红外多

34、光谱影像就可判读出利用可见光、红外多光谱影像就可判读出赤潮赤潮发生的位置、发生的位置、范围、赤潮扩散漂移方向等信息范围、赤潮扩散漂移方向等信息,以便及时地采取措施加以控制。以便及时地采取措施加以控制。2006-6-22 Modis 反演叶绿素浓度HY-1A卫星反演的珠江口悬浮泥沙浓度MODIS 反演浊度航空高光谱图像探测赤潮（红色）假彩色图像赤潮与正常海水区分不同藻类引发的赤潮不同藻类引发的赤潮夜光藻 丹麦细柱藻 红色中缢虫1.5 海洋遥感的应用海洋遥感的应用（3）海洋动力遥感观测）海洋动力遥感观测 风力、波浪、潮流等是塑造海洋环境的动力，可以通过遥感风力、波浪、潮流等是塑造海洋环境的动力，可

35、以通过遥感技术获得。比如：技术获得。比如：海洋风力的监测可通过海洋风力的监测可通过QuickSCATQuickSCAT卫星散射计实现，有助卫星散射计实现，有助于台风、大风预报和波浪预报；于台风、大风预报和波浪预报；海浪观测可以通过海浪观测可以通过SARSAR反演波浪方向谱，或通过动力模式反演波浪方向谱，或通过动力模式来解决表面波场问题；来解决表面波场问题；采用雷达高度计可观测潮流或潮汐。采用雷达高度计可观测潮流或潮汐。NASA QuikSCAT 准实时风场2000/11/15 UTC 09:44 RadarSat SAR反演的海面风场反演的海面风场 卫星高度计观测海洋湾流（速度）卫星高度计观测

36、海洋湾流（速度）2003-7-272003-7-201.5 海洋遥感的应用海洋遥感的应用（4）海洋水准面、浅水地形与水深遥感测量）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可通过卫星高度计确定海洋水准面海洋水准面（20cm20cm），即通过测），即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。离海面的距离。水下地形的水下地形的SARSAR图像为明暗相间的条带，利用这个关系可图像为明暗相间的条带，利用这个关系可定量获取定量获取水下地形水下地形信息。信息。利用卫星高度计探测我国海域1992.10-200

37、4.1间海平面上升速率中国海平均海平面高度距平的地理分布(1992.10-2004.1)距平值是相对于1993.1-1999.12共7年的海平面平均值的差值。TOPEX-Poseidon卫星高度计反演全球海平面高度卫星高度计反演全球海平面高度1.5 海洋遥感的应用海洋遥感的应用（5）海洋污染监测）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源、污利用遥感技术可以监测进入海洋中的陆源污染源、污染水体的迁移、扩散等动态变化；探测石油污染（如测定染水体的迁移、扩散等动态变化；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海面油膜的存在、油膜扩散的范围、油膜厚度及污染

38、油的种类）。种类）。AB油污&漂浮物排污HY-1A卫星CCD监测到的黄河口污染区域（2002-12-29）NOAA-AVHRR 145通道彩色合成图像1990年6月8日2时42分渤海老铁山水道大面积沉船重柴油溢油重柴油溢油1.5 海洋遥感的应用海洋遥感的应用（6）海冰监测）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，海冰遥感能确定海冰的类型及其分布，从而提供准确的海冰预报。定海冰的类型及其分布，从而提供准确的海冰预报。因不同类型海冰的雷达散射系数和截面有明显的差别，所因不同类型海冰的雷达散射系数和截面有明显的差别，所以以SARSAR具有识别

39、海水和海冰的能力，准确获得海冰的覆盖面积；具有识别海水和海冰的能力，准确获得海冰的覆盖面积；区分不同类型的海冰以及海冰的运动信息。区分不同类型的海冰以及海冰的运动信息。HY-1A卫星监测渤海海冰（2003-1-5）彩色图像厚度反演图密度分布图1.5 海洋遥感的应用海洋遥感的应用（7）海洋盐度测量）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响海水的微波特性。基本原理是基于微波频率上（5GHz）盐度对海表亮温的敏感度来进行测量的。盐度对海表亮温的敏感度来进行测量的。1.5 海洋遥感的应用海洋遥感的应用（8）船舶和尾迹探测）船舶和尾迹探测 船舶由于其制作原料的原因，在船舶由于其制作原料的原因，在SARSAR图像上会形成非图像上会形成非常亮的目标（具有强烈的后向散射特征）。如常亮的目标（具有强烈的后向散射特征）。如:1978:1978年首年首次在次在SeaSatSeaSat图像上发现延伸图像上发现延伸20km20km的舰船及其尾迹。的舰船及其尾迹。舰船及其尾迹图像舰船目标及尾迹检测结果星载多时相SAR用于舰船监测