海洋激光遥感技术综述
最全海洋观测技术综述研究
海洋观测技术海洋观测，是一切海洋活动的开始，是透明海洋、智慧海洋和海洋信息化的重要基础。
海洋中从海面到海底，温度是如何分布的？长江口的近海海域的海底，溶解氧浓度有多高？印度洋的盐度和大西洋的盐度相比较，哪个更高？太平洋海底洋中脊周边生活着的虾类，它的生活规律是怎样的？这些问题的回答，就必须要通过海洋观测技术，获得海洋中的数据来解决。
提要：此文从定义开始介绍海洋观测技术，指出了海洋观测技术的重要意义，提出了海洋观测的数学表达。
同时进行了海洋观测技术的分类和不同观测技术的性能比较分析，并阐述了间接观测技术和直接观测技术的组成和应用领域。
最后通过实例，进一步说明了海洋观测技术的应用。
一、何为海洋观测技术海洋观测，是通过技术手段获取海洋或海底特定地区的时间序列数据。
海洋观测的任务有：1）观察未知海洋世界2）监测评估人为作业对海洋带来的影响3）观测海洋特定地区4）监控海洋，保护国家安全，等等海洋观测，是一切海洋活动的开始，是透明海洋、智慧海洋和海洋信息化的重要基础。
顾名思义，海洋观测技术，是获取海洋或海底特定地区的时间序列数据的技术。
海洋观测技术的实现，通常是利用传感器及其平台技术，或通过多次采样分析，对海洋环境各量在一段时间内的感知和认识，而针对的对象通常是动态变化的。
海洋观测的数学表达式为：Y(t) = F（X1，X2，X3，...，Xp，t）其中Y(t)是观测值，X1，X2，X3，...，Xp表示为各种测量对象的值，t为时间。
从数学表达式中可以看出，海洋观测得到的是一组时间序列数据，是随时间变化而变化的一组数据。
因此，观测的对象是时变的，是动态的。
当观测对象是不变的，譬如海底地质现象的观测，那么在这个式子中的时间t无意义了，这时，数学式子则变成：Y = F（X1，X2，X3，...，Xp）这式子表达的是海洋探测。
海洋探测是获得一组数据，与时间无关，故通常用于时不变对象的观测或者是资源探测、海底物体寻找等方面。
中国海洋卫星遥感技术进展
随着对海洋环境监测和资源调查的精度要求的提高，未来中国将发射更多高 分辨率的海洋卫星，以满足不同领域的应用需求。
2、多谱段观测
为了更好地满足不同领域的应用需求，未来中国将发展多谱段观测的海洋卫 星，实现对海洋环境的全方位观测和数据采集。
3、实时化数据传输
随着对海洋环境监测和资源调查的实时性要求的提高，未来中国将发展更快 速、高效的数据传输技术，实现数据的实时传输和应用。
一、技术发展历程
自20世纪60年代开始，中国就开始探索卫星遥感技术的应用。1972年，中国 成功发射了第一颗返回式卫星，随后便开始了卫星遥感技术的发展历程。在海洋 卫星遥感方面，中国的起步较晚，但发展迅速。2002年，中国成功发射了第一颗 海洋卫星——海洋一号A星，标志着中国海洋卫星遥感技术的快速发展。
二、雷达遥感
雷达遥感是一种利用电磁波探测海洋表面的技术。它可以穿透云层和夜间观 测，提供更准确的海洋信息。中国在雷达遥感方面也取得了重要进展，已经成功 研发了多型雷达遥感系统，包括机载雷达、星载雷达和地面雷达等。这些雷达系 统可以获取海洋表面信息、海洋地形地貌和海流等信息，为海洋科学研究提供重 要的数据支持。
4、大数据分析
随着大数据时代的到来，未来中国将加强对海量数据的分析和挖掘能力，从 数据中获取更多有价值的信息和知识，为政府决策和社会发展提供更多支持。
5、全球覆盖能力提升
随着全球气候变化和全球合作的需要，未来中国将加强对全球覆盖能力的提 升，通过发射更多海外卫星等方式提高全球观测能力。
总之，中国海洋卫星遥感技术在近几十年来取得了显著的发展和成就。未来， 随着技术的不断进步和应用需求的增加，中国海洋卫星遥感技术将继续得到发展， 为推动全球海洋事业的发展做出更大的贡献。
海洋水色卫星遥感二类水体反演算法综述
。
环 境 大 视 野
海洋水色卫星遥感二类水体反演算法综迹
卢 聪 景 （ 建 省 石 狮 市环 境 监 测站 福 建 泉 州 ３ ２ ０ ） 福 ６ ７ ０
摘要 在 简要 说 明 海 洋 水 色遥 感 原 理 、水 体 类 型 和 水 色遥 感 的 物 理 基 础 上 ，针 对 二 类 水 体 的 光 谱 特 性 和 海 洋 现 象 的特
目前 ． 过 对 卫 星 平 台 传 感 器 和 现 场 观 测 的 研 究 ． 色 反 演 通 水
况 下 二 类 水体 对 入 射 光 具 有 很 大 的 散 射 作 用 因 此 已有 的 一 类 水 体 反 演 算 法 并 不 适 用 于 二 类 水 体 ． 要 设 计 新 的算 法 来 需 研 究 二 类 水 体 下 面 介 绍 现 有 的几 种 二 类 水 体 反 演 算 法 及 其
经验 公式是建 立在实验 数据基础 上 的 ． 过建立水 体光 通
优 缺 点
２ １ 经 验 公 式 法 ．
的 新 算 法 相继 问 世 例 如 针 对 二 类 水 体 的特 点 ． 立 一 些 新 建 的 数 学 模 型 ． 海 洋 一 大 气 系 统 当 作 耦 合 系 统 ． 水 色 因子 将 用 反 演 的 理 论 模 式 取 代 经 验 算 法 ． 引 入 新 的数 据 处 理 方 法 解 并 决 算 法 中 的 多 变 量 的非 线 性 问题 水 体 水 色反 演 算 法 的 各 种 算 法 ， 进 行 了特 点 比较 。 综 并
关 键 词 水 色遥 感
中图分类 号 ： ７ ５６ Ｐ １．
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６ ２ ９ ６ （０ １０ — ６ — １ ７ — ０ ４２ １ ）５ ０ ４ ３
海洋光学综述
海洋光学综述海洋光学是研究海洋的光学性质、光在海洋中的传播规律和运用光学技术探测海洋的科学。
它是海洋物理学的分支学科，又是光学的分支学科。
光电子学方法是海洋光学测量的主要手段，基础研究中包括实验和理论两方面。
实验方面主要运用现场和实验室的测量方法进行海洋光学性质的研究。
一、发展简史早在19世纪初，就有人用透明度盘目测自然光在海中的铅直衰减。
从19世纪末开始，海洋学家才比较注意研究海洋的光学性质，并结合海洋初级生产力的研究，用光电方法测量海洋的辐照度。
到了20世纪30年代，瑞典等国的科学家设计制造了测定海水的线性衰减系数、体积散射系数和光辐射场分布的海洋光学仪器，进行了一系列现场测量。
从第二次世界大战后到60年代中期，是海洋光学的发展时期：1947～1948年，瑞典科学家在环球深海调查中（“信天翁”号），首次将海洋光学调查列入重要的海洋调查计划，测量了辐照度、衰减和散射等；1950～1952年，丹麦人在环球深海调查中，致力研究了重要海区的初级生产力和光辐照之间的关系；1957～1958年，在国际地球物理年(IGY)的调查中，测量了北大西洋的水文要素和光学参数，并研究其相互的关系。
美国、苏联、法国等国，相继建立了实验基地，详尽研究了海水固有光学性质和海洋表观光学性质之间的关系；美国R.W.普赖森多费尔提出了比较系统的海洋光学理论，发展了海洋辐射传递理论；一些学者对水中能见度理论、海洋光学测量模型、光辐射场与海水固有光学性质之间的关系，进行了比较系统的研究。
60年代中期以后，随着近代光学、激光、计算机科学、光学遥感和海洋科学的发展，海洋光学得到了进一步的发展，特别是结合信息传递的要求，用蒙特卡罗方法较好地解决了激光在水中的传输、海面向上光辐射与海水固有光学性质之间的关系等问题，使海洋光学从传统的唯象研究转入物理的和技术的研究。
二、研究内容（一）基础研究包括实验和理论两方面。
实验方面主要运用现场和实验室的测量方法进行海洋光学性质的研究。
“海洋激光雷达遥感”专栏前沿
为了践行“关心海洋、认识海洋、经略海洋”的海洋强国战略方针，促进我国相关领域研究人员在海洋激光雷达遥感及其应用领域 交流最新成果，本 期 《红外与激光工程》精心策划组织了“海洋激光雷达遥感”专栏，并得到了相关领域专家和学者的积极响应。此 次专栏共包含高水平稿件12篇，其中综述论文4篇，研究论文8篇。这些论文系统介绍了海洋激光雷达遥感及其相关领域热点专题的研
海洋激光雷达是一种主动光学遥感手段，具有信噪比高、可夜间探测，以及可提供高分辨率剖面信息等诸多优点。通过研究激光在 海洋中复杂的吸收和散射过程，海洋激光雷达可以获取海洋的诸多信息，从而解决海洋学中涉及到的物理、化学、生物、地质等多学 科交叉的科学技术问题。1969年，美国雪城大学研制了第一台用于浅海深度测量的激光雷达，开启了激光雷达技术在海洋开发利用方 面的征程。经过数十年的发展，海洋激光雷达已发展成包含测深测绘激光雷达、水下成像激光雷达、海洋荧光激光雷达、布里渊测温 激光雷达、光学剖面探测激光雷达等的大家族，为海洋测深测绘、生物地球化学、物理海洋学以及海洋渔业等诸多领域做出了卓越贡 献。特别是近年来的一些重要进展，如星载大气激光雷达CALIOP能够提供的近水面全球颗粒后向散射、激光测高卫星丨CESat-2能够提供
最后，感谢所有作者的大力支持与卓越贡献，感谢所பைடு நூலகம்匿名审稿人及时且专业的评审意见，感谢每一位读者对本刊的关注与支持。
特邀专栏主编:
单 位 ：浙江大学光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室 Email: liudongopt@ 简 介 ：刘 东 教 授 ，现任浙江大学现代光学仪器国家重点实验室副主任、光电科学与工程学院院长助理，中国光学工程学会理事、海 洋光学专委会委员，中国光学学会光学测试专委会、环境光学专委会委员， <大气与环境光学学报》执行副主编， 《中国光学> 、 <红外与激光工程> 、 《光学精密工程> 等期刊青年编委。带领团队联合主办了海洋光学遥感国际研讨会（〇〇r s 2〇18) 、承办了 大气光散射与遥感国际研讨会(丨S A L S a R S '19)、联合承办第四届全国海洋光学高端论坛；曾担任多个国际/国内学术会议的共主席 (C o -chair)、科学委员会(Science C o m m i t t e e )委员、程序委员会(Program C o m m i t t e e )成员等。从事光电检测与遥感方面的教 学 及 科 研 工 作 ，主要研究方向包括大气及海洋激光雷达、机 器 视 觉 与 深度学习技术等。主持国家重点研发计划项目1项 、国家自然 科学基金项目3 项 ，主持包括浙江省杰出青年基金项目等其他国家、省部级等项目1〇余项，出版教材2部 ，申请/授权国家发明专利 40余项，发表论文被SCI收录60余篇，国内外学术会议作大会 报 告 （Plenary talk) /遨 请 报 告 （ Invited talk) 30余次。
海洋光学综述
海洋光学综述海洋光学是研究海洋的光学性质、光在海洋中的传播规律和运用光学技术探测海洋的科学。
它是海洋物理学的分支学科，又是光学的分支学科。
光电子学方法是海洋光学测量的主要手段，基础研究中包括实验和理论两方面。
实验方面主要运用现场和实验室的测量方法进行海洋光学性质的研究。
一、发展简史早在19世纪初，就有人用透明度盘目测自然光在海中的铅直衰减。
从19世纪末开始，海洋学家才比较注意研究海洋的光学性质，并结合海洋初级生产力的研究，用光电方法测量海洋的辐照度。
到了20世纪30年代，瑞典等国的科学家设计制造了测定海水的线性衰减系数、体积散射系数和光辐射场分布的海洋光学仪器，进行了一系列现场测量。
从第二次世界大战后到60年代中期，是海洋光学的发展时期：1947〜1948年，瑞典科学家在环球深海调查中（“信天翁”号），首次将海洋光学调查列入重要的海洋调查计划，测量了辐照度、衰减和散射等；1950〜1952年，丹麦人在环球深海调查中，致力研究了重要海区的初级生产力和光辐照之间的关系；1957〜1958年，在国际地球物理年（IGY）的调查中，测量了北大西洋的水文要素和光学参数，并研究其相互的关系。
美国、苏联、法国等国，相继建立了实验基地，详尽研究了海水固有光学性质和海洋表观光学性质之间的关系；美国R.W普赖森多费尔提出了比较系统的海洋光学理论，发展了海洋辐射传递理论；一些学者对水中能见度理论、海洋光学测量模型、光辐射场与海水固有光学性质之间的关系，进行了比较系统的研究。
60年代中期以后，随着近代光学、激光、计算机科学、光学遥感和海洋科学的发展，海洋光学得到了进一步的发展，特别是结合信息传递的要求，用蒙特卡罗方法较好地解决了激光在水中的传输、海面向上光辐射与海水固有光学性质之间的关系等问题，使海洋光学从传统的唯象研究转入物理的和技术的研究。
二、研究内容（一）基础研究包括实验和理论两方面。
实验方面主要运用现场和实验室的测量方法进行海洋光学性质的研究。
海洋光学遥感技术在海洋环境监测中的应用
海洋光学遥感技术在海洋环境监测中的应用近年来，随着科技的不断发展和创新，海洋光学遥感技术正逐渐成为海洋环境监测领域的重要工具。
通过利用光学传感器获取海洋区域的光学特征和光学参数，海洋光学遥感技术为海洋环境监测提供了有效的手段。
本文将对海洋光学遥感技术在海洋环境监测中的应用进行探讨。
一、海洋光学遥感技术的基本原理海洋光学遥感技术是利用搭载在遥感平台上的光学传感器，通过接收和解译海洋区域的反射光谱信息，从而获取海洋区域的光学特征和光学参数。
光学传感器对不同波段的光反射率进行测量，并通过相关算法将光学数据转化为可视化的图像。
通过分析这些图像，可以获取海洋区域的光学特性，如水体悬浮物浓度、叶绿素浓度、透明度等重要参数。
二、海洋光学遥感技术在海洋环境监测中的应用1. 水质监测海洋光学遥感技术可以监测海洋水质的变化，特别是水体中的悬浮物浓度和叶绿素浓度等参数的变化。
通过获取这些参数，可以评估水体的污染程度和富营养化状况，为相关部门提供有效的环境监测数据，为水质改善和保护提供科学依据。
2. 藻华监测藻华是指水体中大量积聚形成的浓厚藻类，对海洋生态系统和生态环境造成严重影响。
海洋光学遥感技术可以利用反射光谱信息监测藻华的分布和变化，通过遥感图像分析和相关算法，可以实时观测到藻华的范围和密度，提前预警和及时处理，减少藻华带来的影响。
3. 海洋沉积物监测海洋沉积物是海洋环境中的重要组成部分，了解海洋沉积物的分布和类型可以提供重要的环境信息。
海洋光学遥感技术可以通过监测沉积物的光学特性，如颜色和光反射率等，来推断沉积物的种类和含量。
这对于海底地形和海洋生态系统的研究具有重要意义。
4. 海洋溢油监测溢油事故对海洋生态系统和生态环境造成巨大影响，因此及时监测和处理溢油事故非常重要。
海洋光学遥感技术可以通过监测海洋表面的油膜和溢油区域的光学特性，如光学反射率、颜色等，提供溢油事故的信息和数据。
这有助于相关部门及时采取措施进行清理和应对，减少溢油对海洋生态系统的破坏程度。
海洋遥感技术与应用
海洋遥感技术与应用海洋遥感技术是一种通过卫星、飞机等远距离传感器获取海洋信息的技术手段，通过对海洋表面、海洋底部以及海洋大气等不同要素的监测和分析，可以为海洋科研、资源开发利用、环境监测等提供重要数据支持。
海洋遥感技术的应用领域涵盖广泛，涉及海洋资源调查、海洋环境监测、海洋灾害预警等多个方面，对于推动海洋事业的发展具有重要意义。
一、海洋遥感技术的原理和方法海洋遥感技术是利用卫星、飞机等平台搭载的传感器对海洋区域进行观测和监测，通过接收、记录和解译传感器所获取的电磁波信号，获取海洋表面、海洋底部以及海洋大气等不同要素的信息。
海洋遥感技术主要包括微波遥感、红外遥感、激光遥感等多种手段，其中微波遥感在海洋遥感中具有重要地位，可以实现对海洋表面风场、海温、海冰、海洋色彩等参数的监测。
二、海洋遥感技术在海洋资源调查中的应用海洋遥感技术在海洋资源调查中发挥着重要作用，可以实现对海洋渔业资源、海洋能源资源、海洋矿产资源等的监测和评估。
通过遥感技术，可以实现对海洋渔业资源的动态监测，及时掌握渔业资源的分布和数量，为渔业生产提供科学依据。
同时，海洋遥感技术还可以用于海洋油气资源的勘探和开发，通过对海洋地质构造和沉积物的遥感监测，为海洋油气资源的勘探提供数据支持。
三、海洋遥感技术在海洋环境监测中的应用海洋遥感技术在海洋环境监测中也具有重要意义，可以实现对海洋水质、海洋生态环境、海洋污染等方面的监测和评估。
通过遥感技术，可以实现对海洋水质参数如叶绿素浓度、浮游植物种类等的监测，及时发现海洋环境变化和异常情况。
此外，海洋遥感技术还可以用于监测海洋生态系统的变化，保护海洋生物多样性，维护海洋生态平衡。
四、海洋遥感技术在海洋灾害预警中的应用海洋遥感技术在海洋灾害预警中扮演着重要角色，可以实现对海洋台风、海啸、赤潮等灾害事件的监测和预警。
通过遥感技术，可以实现对海洋气象要素如风速、风向、海浪高度等的监测，及时预警海洋台风等极端天气事件。
完善海洋遥感理论 发展海洋遥感技术——评《星载合成孔径雷达海洋遥感导论》
104海洋开发与管理2018年第11期完善海洋遥感理论发展海洋遥感技术评‘星载合成孔径雷达海洋遥感导论“合成孔径雷达(S y n t h e t i cA p e r t u r eR a d a r,S A R)作为一种主动式微波侧视成像雷达,具备全天时㊁全天候㊁高分辨率㊁宽刈幅成像的优势,是可见光㊁红外传感器及其他微波传感器所不具备的㊂自美国于1978年发射第一颗海洋遥感卫星S E A S A T以来,S A R海洋遥感理论㊁S A R海洋遥感探测技术与应用研究始终是海洋学研究的热点问题之一㊂20世纪90年代,航天飞机成像雷达以及X波段S A R(S I R-C/X-S A R)运行之后,多波段㊁多极化㊁多入射角和多观测模式成为S A R海洋遥感研究的主流发展方向㊂S A R遥感图像中包含着十分丰富的海洋信息,任何改变海表面粗糙程度的海洋现象或特征都可以成像于S A R遥感图像,这使得S A R海洋遥感研究受到广泛的关注㊂本书主要以作者近年来在S A R海洋遥感研究领域的成果为基础,有机整合S A R海洋遥感理论㊁S A R 海洋遥感探测技术与应用极其具有代表性的国内外相关研究成果,系统㊁全面地介绍S A R海洋遥感领域的研究成果㊂本书的撰写注重理论和实际应用的结合,兼顾物理海洋学和海洋遥感学双重专业知识,几乎涵盖了S A R海洋遥感在海洋学方向应用的所有方面,便于读者科普海洋科学,掌握S A R海洋遥感理论知识和开展实际应用研究,同时适用于海洋学专业本科㊁研究生教学和物理海洋学㊁海洋遥感学方向的科学研究㊂根据S A R遥感图像,可以对发生于海洋上层和海-气边界层的多种海洋现象或特征进行分析,对海浪㊁海洋流场特征(海洋涡旋㊁锋面㊁上升流㊁边界流等)㊁海洋内波㊁海面风场及其之间的相互作用进行定性和定量分析,从而进一步加强我们对海洋动力学过程的认识㊂此外,还可以利用这些S A R遥感图像监测浅海地形㊁海冰㊁海面溢油㊁海上船舰和海岸带变迁等㊂这使得S A R在海洋学研究㊁海洋环境㊁海洋资源及防灾减灾等方面具有独特的应用价值和发展潜力㊂并且随着星载S A R遥感技术的不断发展,S A R在海洋学理论研究与应用研究领域发挥着越来越重要的作用㊂相对来说,我国星载S A R海洋应用技术研究起步较晚,始于20世纪90年代初㊂至今,我国有关单位已完成了一系列相关的国家级课题,例如 星载S A R海洋应用研究 雷达卫星海冰监测研究 雷达卫星资料在我国近岸海洋中的应用研究 等项目㊂经过十几年的努力,我国在星载S A R海洋应用方面取得了可喜的进展,但是,与世界先进水平相比,仍有一定的差距㊂而且,S A R海洋遥感业务化应用系统的开发也处于发展阶段㊂中国科学院电子学研究所微波成像技术国家重点实验室于2003年成功开发了S A R图像舰船目标和尾迹检测系统,该系统同时具有海岸线检测功能,针对不同分辨率图像使用不同目标检测算法㊂随着S A R海洋应用技术基础以及应用技术的发展,我们相信,我国必能在S A R海洋遥感业务化系统的开发和发展方面有所突破,缩短与世界先进水平的差距㊂随着未来几年S A R卫星的陆续发射,呈现在我们面前的将是海量的多波段㊁多极化㊁多视角的S A R海洋数据㊂基于这些数据,星载S A R海洋遥感理论将不断得到完善,而S A R海洋遥感应用技术也将不断得到发展,星载S A R海洋遥感的业务化系统必将逐步走向成熟㊂海洋遥感技术是海洋科学技术的重要组成部分㊂它可提供大范围海面的瞬间信息,揭示海洋瞬息万变的空间特征㊂同时海洋遥感技术可连续数年甚至几十年地提供全球海洋资料,而常规调查方法不可能完成全球海洋调查,即使监测局部海区也是十分困难的㊂某些海洋要素的测量,例如海面粗糙度的测量,除遥感技术外,尚无它法㊂海洋遥感技术与常规调查方法一起构成了从空间㊁水面㊁水下及沿岸对海洋的立体观测系统,其获取的资料已在海洋权益㊁资源㊁环境㊁减灾和科学研究等方面发挥了重要的作用㊂在海洋遥感监测过程中,S A R有着其自身不可替代的优势,必将在海洋学研究中发挥越来越重要的作用㊂(海洋出版社赵娟)。
(完整版)海洋遥感总结
4.海洋遥感传感器及其应用（重点）
5.海洋遥感的应用（论述题）（重点） （1）海表温度遥感 海表温度是重要的海洋环境参数，如在海洋渔业中的应用(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)。 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 利用海洋水色遥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 风力、波浪、潮流等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。
海洋与内陆水体高光谱遥感
水体成分的固有光学特性与模型
水体各成分的后向散射
遥感获得是水体后向散射的信息，因此水体成分的后向散射 特性对遥感反演模型的建立具有关键性的作用
水体成分吸收特征
纯(海)水(w)、及典型的叶绿素（C）、悬浮 泥沙(X)、黄色物质(Y)的光谱吸收特征
二类水体固有光学特性
国际上普遍认为，二类水体固有光学特性与 大洋水体的主要差异在： (1)区域性悬浮泥沙的吸收与散射特性； (2)在高泥沙含量区的叶绿素吸收特性与大洋 水体的叶绿素有一定差异； (3)黄色物质光谱吸收特性也有很强的陆源变 化，主要体现在式(3.7)中e指数的S上。 aY()=aY(0)exp[-S(-0)]
6)当水体十分浑浊时，412nm左右篮波 段值在一个很小的范围内变化；
7)赤潮水体光谱与正常光谱有很大的区别。
水色要素反演
(1)经验模型，主要基于离水辐亮度与某一成 分之间的统计关系；
(2)半分析模型, 借助于固有光学量与成分之间 的物理关系和表观量与固有光学量之间的 经验关系，导出遥感量与水体成分之间的 关系；
• 固有光学量(Inherent Optical Properties, IOPs)是指只与 水体成分有关而不随光照条件变化而变化的量，包括：
(1)水分子的吸收系数aw、散射系数bw、散射相函数w； (2)Chl-a的吸收系数ac、单位吸收系数(Specific absorption coef.)，散射系数bc、单位散射系数、后向散 射系数bb、前向散射系数bf、散射相函数； (3)黄色物质的单位吸收系数
5. TDI技术扫描成像，没有类似MODIS、HY-1 COCTS上 的多元并扫条带。
水色遥感定量化的要求及其定标/检验
海洋遥感应用对定量精度有严格的要求,以美国的SeaWiFS的精度目标为 例(一类水体 Case-I water)： 叶绿素浓度反演误差 <35% 离水辐亮度绝对误差 <5% 相对误差 <1% 按照上述要求，可导出遥感器、大气算法、现场仪器的不确定度 (uncertainty)为： *遥感器辐射定标 <5%(Hooker et al 1992, p1) 相对误差 <1% 波段之间 <5% *大气修正算法 <5%(Gordon & Wang 1994, p445) *现场测量仪器定标 <3%(Mueller & Austin 1995, p14) 相对误差 <1% *现场数据分析处理 <5%(Siegel et al 1995)
《海洋遥感技术》PPT课件
精选ppt
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Hale Waihona Puke 遥感有如下主要特点：1.感测范围大，具有综合、宏观的特点
➢ 遥感从飞机上或人造地球卫星上，居高临下获取的航空像 片或卫星图像，比在地面上观察视域范围大得多。又不受地 形地物阻隔的影响，景观一览无余，为人们研究地面各种自 然、社会现象及其分布规律提供了便利的条件。
➢ 例如，微波具有穿透云层、冰层和植被的能力；红外线 则能探测地表温度的变化等。因而遥感使人们对地球的监 测和对地物的观测达到多方位和全天候。
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3.获取信息快，更新周期短，具有动态监测特点
➢ 遥感通常为瞬时成像，可获得同一瞬间大面积区域的景 观实况，现实性好；而且可通过不同时相取得的资料及像 片进行对比、分析和研究地物动态变化的情况（版图3）， 为环境监测以及研究分析地物发展演化规律提供了基础。
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按照记录信息的表现形式
➢ 成像方式（或称图像方式）就是将所探测到的强 弱不同的地物电磁波辐射（反射或发射），转换 成深浅不同的（黑白）色调构成直观图像的遥感 资料形式，如航空像片、卫星图像等。
➢ 非成像方式（或非图像方式）则是将探测到的电 磁辐射（反射或发射），转换成相应的模拟信号 （如电压或电流信号）或数字化输出，或记录在 磁带上而构成非成像方式的遥感资料。如陆地卫 星CCT数字磁带等。
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➢ 遥感通常是指通过某种传感器装置，在不与被研 究对象直接接触的情况下，获取其特征信息（一 般是电磁波的反射辐射和发射辐射），并对这些 信息进行 提取、加工、表达和应用的一门科学和 技术。
第三节 海洋遥感 技术
测绘技术中的海洋遥感与海洋地理信息
测绘技术中的海洋遥感与海洋地理信息海洋遥感和海洋地理信息是测绘技术中的两个重要领域，它们对于海洋资源开发、环境保护以及海上安全等方面具有重要意义。
本文将对海洋遥感和海洋地理信息的概念、应用以及发展趋势进行探讨。
一、海洋遥感的概念和应用海洋遥感是利用航空器、船舶和卫星等遥远距离的传感器获取海洋空间参数和地物信息的技术。
它通过对海洋表面温度、色彩、海浪高度、悬浮物浓度等参数的观测，并结合数学模型和算法进行数据处理，获得海洋环境的空间分布图像。
海洋遥感在海洋资源开发和环境管理中具有广泛应用。
首先，海洋遥感可以用于海洋资源的开发和管理。
通过遥感技术的应用，可以实现对海洋油气、矿产资源和渔业资源的勘探和监测。
利用遥感数据可以提取海底地形、海底底质类型、水下植被等信息，为海底资源勘探和开发提供重要的参考依据。
其次，海洋遥感可以用于海洋环境的监测和保护。
海洋遥感技术可以实时监测海洋表面温度、浮游植物浓度、沉积物悬浮物浓度等参数，并实现对海水污染、赤潮等海洋环境问题的提前预警和监测。
同时，利用遥感技术还可以对海岸线的演变、海洋生态系统的状态进行评估，为海洋环境保护和管理提供科学依据。
最后，海洋遥感还可以用于海上交通安全和海洋灾害监测。
通过对海洋表面风速、风向、浪高以及海冰覆盖等参数的监测，可以为海事部门提供重要的海上交通安全信息。
同时，利用遥感技术还可以实现对海洋气象和海洋灾害（如台风、海啸等）的实时监测和预警，为相关部门和公众提供及时的信息支持。
二、海洋地理信息的概念和应用海洋地理信息是以海洋为研究对象，通过收集、整理、分析和展示相关数据，反映和描述海洋地理现象和规律的信息系统。
海洋地理信息主要包括海洋地图、海洋地理数据库、海洋地理信息系统等。
海洋地理信息在海洋资源管理、海洋环境保护以及海洋国土空间规划等方面具有重要应用。
首先，海洋地理信息可以用于海洋资源管理。
通过建立海洋地理信息系统，可以实现对海洋资源的全面监测和管理。
海洋观测技术现状综述
海洋观测技术现状综述I. 前言- 随着人类活动的增加，海洋环境受到越来越大的威胁。
因此，了解海洋环境的变化受到了越来越多的科学家和政策制定者的关注。
- 海洋观测技术的快速发展和进步，使得我们能够更好地理解和预测海洋环境的变化。
II. 海洋观测技术的分类和原理- 描述了不同类型的海洋观测技术以及它们的原理。
这包括浮标、水下机器人、卫星遥感等。
- 解释不同技术之间的优缺点、精度和适用范围。
III. 海洋观测技术在环境监测中的应用- 讨论海洋观测技术在环境监测中的应用。
这包括海洋污染、温室气体排放和海洋生态系统等方面。
- 重点讨论新兴技术如人工智能和大数据分析在环境监测中的应用。
IV. 海洋观测技术在气象和海洋预报中的应用- 围绕海洋观测技术在气象和海洋预报中的发展展开。
这包括海洋风、海浪、温度和水位等参数的监测。
- 描述现有技术在预测飓风、气旋、洪水和其他自然灾害方面的应用。
V. 未来发展方向和挑战- 评估当前海洋观测技术的限制以及未来可能的发展方向。
- 讨论挑战，包括高成本、数据质量和技术的标准化问题等。
同时，建议如何克服这些挑战以便更好地理解和预测海洋环境的变化。
VI. 结论- 总结现有的海洋观测技术及其在环境监测和预报中的应用。
- 强调海洋观测技术对于保护和管理海洋生态系统以及应对自然灾害等方面的重要性。
最后，展望未来的发展前景。
随着人类活动的增加，海洋环境受到越来越大的威胁。
不同的海洋环境变化，包括海表温度上升、酸化程度增加和沉积物的增加，已经开始影响我们的地球，造成生物相的变化，同时也威胁到全球的经济和社会发展。
因此，了解海洋环境变化的现状和未来演变情况，成为了越来越多科学家和政策制定者的目标。
海洋观测技术是了解海洋环境变化的重要手段，它可以在空间、时间和不同深度上监督海洋环境的变化趋势，帮助我们预测气象变化、自然灾害等重要信息。
今天，浮标、水下机器人、卫星遥感等先进技术正在被广泛应用于海洋环境监测和预报。
海洋科学中的遥感技术应用
海洋科学中的遥感技术应用遥感技术是现代海洋科学中一项重要的应用技术，通过对海洋进行遥感观测和数据分析，可以了解海洋的动态变化、生态环境以及资源分布情况。
本文将从海洋遥感技术的原理、应用领域和前景等方面进行论述。
一、遥感技术在海洋科学中的原理遥感技术利用卫星或飞机等遥感平台，通过传感器获取海洋表面的辐射能量信息，进而进行数据分析与解译，获得有关海洋的各种参数和特征。
海洋遥感技术的主要原理包括电磁波辐射、传感器接收与测量、数据解译和处理等过程。
海洋遥感技术利用传感器对海洋的辐射能量进行探测，其中包括可见光、红外线、微波等电磁波的感知与测量。
通过分析不同波段的能量特征，可以获取海洋的温度、盐度、海表高度、浮游植物浓度、海洋溢油等信息。
二、海洋遥感技术的应用领域1. 海洋环境监测：利用遥感技术可以实时获取大范围内的海洋环境信息，如海洋水体温度、盐度、浮游植物种类和分布、水色等。
这些信息对于海洋生态环境评估、海洋生物资源调查、海洋环境保护等方面具有重要意义。
2. 海洋灾害监测与预测：遥感技术可以对海洋灾害（如台风、海洋风暴等）进行实时监测和预测。
通过对海洋表面风场、海浪高度等因素的监测，可以提前预警海洋灾害，为相关部门和航海人员提供决策支持。
3. 海洋资源勘探与利用：遥感技术可以对海洋资源进行快速、准确的勘探与评估。
例如，通过遥感技术，可以探测到海洋底部的矿产资源、海洋生物资源的分布情况等。
这为海洋资源的开发利用提供了重要依据。
4. 气候变化研究：海洋遥感技术可以对海洋表面温度、海流速度、海洋环流等进行长时间序列观测，揭示海洋对气候变化的响应及其反馈机制。
这对于推动气候变化研究及全球变暖等问题有着重要的意义。
三、海洋遥感技术的前景随着遥感技术的不断发展和卫星观测能力的提升，海洋遥感技术在海洋科学中的应用前景十分广阔。
未来，海洋遥感技术将在海洋环境监测、资源调查、灾害预警等方面发挥更加重要的作用。
此外，随着人工智能、大数据等技术的快速发展，海洋遥感技术在数据分析与处理方面也将有更多突破和创新。
海洋遥感基础及应用
海洋遥感基础及应用一、引言海洋遥感是利用卫星、飞机等遥感技术获取海洋信息的一种方法。
随着科技的发展，海洋遥感在海洋资源开发、环境保护、气候变化等方面发挥着越来越重要的作用。
本文将介绍海洋遥感的基础原理以及其在海洋科学、渔业、海洋环境监测等方面的具体应用。
二、海洋遥感基础1. 电磁波与海洋信息获取海洋遥感利用电磁波与海洋中的物质相互作用的原理来获取海洋信息。
不同波段的电磁波与海洋中不同的物质有着不同的相互作用方式，从而可获取到海洋中的温度、盐度、叶绿素含量等信息。
2. 遥感传感器与数据获取遥感传感器是获取海洋遥感数据的核心设备。
常用的遥感传感器包括微波辐射计、红外线辐射计、可见光辐射计等。
这些传感器通过接收海洋反射或辐射出的电磁波，将其转化为数字信号，进而获取到海洋遥感数据。
三、海洋遥感的应用1. 海洋科学研究海洋遥感技术在海洋科学领域发挥着重要作用。
通过获取海洋表面温度、叶绿素含量等信息，科学家可以了解海洋的动态变化，研究海洋生态系统的结构和功能，探索海洋生物多样性等问题。
2. 渔业资源管理海洋遥感技术可用于监测海洋中的浮游生物分布、海洋温度等信息，从而为渔业资源管理提供科学依据。
通过分析海洋遥感数据，可以确定适宜的渔场位置、预测渔业资源的分布和变化趋势，帮助渔民提高渔业生产效益。
3. 海洋环境监测海洋遥感技术在海洋环境监测中也发挥着重要作用。
通过监测海洋表面温度、叶绿素含量、海洋溶解氧等指标的变化，可以实时监测海洋环境的状况，及时发现和预警海洋污染事件，保护海洋生态环境。
4. 气候变化研究海洋是地球上重要的热交换介质，对气候变化有着重要的影响。
海洋遥感技术可用于监测海洋表面温度、海洋风场等信息，为气候变化研究提供数据支持。
通过分析海洋遥感数据，科学家可以了解海洋对气候变化的响应过程，预测未来的气候变化趋势。
5. 海洋灾害预警海洋遥感技术在海洋灾害预警中起到了重要作用。
通过监测海洋表面风场、海浪高度等信息，可以及时预警台风、海啸等海洋灾害事件，为海洋沿线地区的居民提供重要的安全保障。
遥感变化检测技术及其应用综述
2007年8月第5卷第4期地理空间信息ＧＥＯＳＰＡＴＩＡＬＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＡｕｇ．，２００７Ｖｏｌ．５，Ｎｏ．４遥感变化检测技术及其应用综述吴芳，刘荣，田维春，曾政祥（东华理工学院地球科学与测绘工程学院，江西抚州344000）摘要：从遥感变化检测前的准备工作和技术流程入手，对变化检测技术及应用现状作了简要介绍，综述了近些年来常用的几种遥感变化检测方法，即图像差值法、图像比值法、主成分分析法、植被指数法、分类后比较法。
分析了遥感变化检测在国土资源、森林火灾、海洋、军事等方面发挥的重要作用。
关键词：遥感；变化检测；多源数据；检测方法Technology for Remote Sensing Chang Detection and Its Application WU Fang，LIU Rong，TIAN Weichun，ZENG Zhengxiang(East China Institute of Technology,Fuzhou344000,China)Abstract：This paper presents the preparatory work and work flow of remote sensing change detection.The change detection technique and its applications are also introduced.Varieties of useful methods of change detec-tion of recently years were summarized in this paper such as image differencing,image ratio method,principal component analysis,NDVI,post-classification comparison and so on.Has analyzed the important function of change detection in the fields of national land resources、forest-fire、sea and military.Key words：remote sensing；change detection；multi-source data；detective method从１９７２年美国发射第一颗陆地资源卫星以来，对地观测卫星发展迅速，应用领域得到不断扩大，应用成效也得到不断提高［１］。
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海洋激光遥感技术综述随着国内确立了由海洋经济大国向海洋经济强国转变的发展战略，海洋参数遥感、海洋资源测绘、水下目标探测等领域的新原理及关键技术研究日益受到关注。
利用上述研究成果获得海洋水体特征参数(如声速、温度、盐度、折射率、体粘滞系数等)，可为研究全球气候和生态环境体系，改善海洋环境、海洋灾害预警与海洋气象预报准确度，研究全球气候变暖对策等基础科学领域提供可靠的数据支持；也为我国在民生经济领域对海洋信息的探索与研究，以及对海洋资源的全方位、高效益和可持续地开发与利用具有重要的研究价值和显著的社会效益；特别对我国海军新的战略需求、海上利益保障和积极探索全球全域作战的战略战术提供技术保障。
目前，声学探测手段在海洋探测领域一直占据着统治地位。
然而，声波在海水中的传播速度不仅受海水的盐度、温度和水压等环境因素的影响较大，而且还受到海洋的边界条件和时空变化等的制约。
声纳水下成像技术虽然探测距离较远，但图像分辨率较低，不易辨识小目标。
此外，传统的接触式光学与电学海洋探测手段存在覆盖面小、测量速度慢、同步测量困难等缺点；而非接触式的星载微波辐射和红外辐射遥感探测技术虽然可实现快速、大范围探测，但由于水体对微波和红外极高的吸收性，只能获得海水表层信息。
因此，急需发展激光遥感新原理及关键技术来弥补海洋探测中的不足，实现高速、高精度、低成本和大面积的海洋探测。
近年来，随着光谱探测、干涉测量、微弱信号检测等技术和水体布里渊散射、拉曼散射理论的迅猛发展，以及相关高性能器件的相继出现，使海洋激光遥感的实时、多参量、高精度探测成为可能。
目前，国内研究包括基于光散射理论的频率探测和基于成像的幅度探测的海洋激光遥感新原理及关键技术。
众多科研院所在布里渊散射基础理论、布里渊散射谱信息获取技术、布里渊激光雷达探测水温、海洋水体特征参量获取、水体气泡、海洋地形地貌等领域开展了大量的基础理论与工程技术方面的研究工作，取得了多项原创性的研究成果。
一、海洋激光遥感理论在海洋激光遥感领域国内发展了基于光散射和光反射的两类遥感理论。
在利用光散射信号实现海洋遥感中，研究主要集中在水体的布里渊散射领域。
而在利用光反射信号实现海洋遥感中，研究主要集中在如何抑制后向散射噪声领域。
（一）水体布里渊散射海水中存在着随机的密度涨落并以声速在海水中传播，相当于位相光栅，从而引起入射光的Bragg衍射，衍射光的频率产生Doppler位移△±ωB，位于入射光频率(分子散射)的两侧±1.0cm-1范围内。
其关系如图1所示。
（二）海洋成像在海洋成像中，激光光源往返于激光雷达系统（反射与接收系统）、大气、气液界面和海水之间，激光雷达发出的信号光在水中传输时，在目标处产生反射信号，以及传输链路上水体后向散射信号，两者之间存在时间差，利用时间分辨获得距离分辨，实现水体中目标的深度。
由于使用的光学技术在海洋中传输的最大问题就是当激光通过水体介质时存在极大的后向散射，主要原因是海水中存在各种杂质和浮游物质，即所谓的黄色物质。
这些物质所产生的散射和吸收在很大程度上降低了目标对比度，使探测灵敏度得到限制。
绝大部分散射光在没有抵达目标的情况下返回到光电探测器，产生了很强的散射噪声电平，而抵达目标并返回光电探测器的这些光又由于海水的前向散射，当这些光返回到光电探测器时也会产生噪声电平，降低目标信号的对比度和清晰度。
同时,还有其他光源(如太阳光、恒星光等)与暗电流也会产生探测器的噪声电平，即回波信号中的杂波。
除此之外，在一些特殊的海域，强烈的湍流和气泡等复杂海洋环境也产生强烈的背景噪声。
因此如何抑制后向散射噪声电平成为了考察系统探测性能很重要的技术手段。
二、水体参数的激光遥感海水温度是表征海洋状态的最重要参数，几乎海洋中发生的所有现象和过程都与海水温度相关，并对地球气候变化具有十分显著的影响。
因此，目前水体参数的激光遥感聚焦在海水温度探测领域。
由于蓝绿激光在海水中的衰减系数较小、可以穿透一定深度的水体，因此水体参数的遥感雷达主要采用蓝绿激光作为激励源。
国内发展的遥感雷达主要是基于水体光散射的布里渊激光雷达系统，并开展了初步的海试试验。
由于布里渊散射是一种非弹性散射，散射光与激励激光中心频率存在频移，该频移与水体的声波特性以及散射角有关，而声速又与水体的温度、盐度、密度、折射率等特征参量密切相关。
因此，可以利用布里渊激光雷达系统探测布里渊频移，反演水体温度。
此外，海水盐度可通过不同海域盐度均值、海洋盐度探测卫星或拉曼激光雷达获得，再利用海水折射率与海水温度、盐度和波长的定量函数关系，即可精确获取海水温度。
在海水温度探测中，同时可以获得如声速、盐度、折射率、体粘滞系数等。
目前发展的布里渊频移探测方法主要包括扫描法布里-珀罗(F-P)干涉仪法、F-P 标准具与增强型电荷耦合器件(ICCD)结合测量布里渊散射光谱法、双边缘探测法等，国内北京师范大学、中国海洋大学、南昌航空大学、华中科技大学、西安理工大学等利用上述探测方法开展了水体参数的激光遥感研究。
扫描法布里-珀罗干涉仪是一种高精度光谱测量仪器，可以精确测量布里渊散射光谱，图2所示为扫描法布里-珀罗干涉仪测量布里渊散射谱的装置及其测量的布里渊频谱。
但是由于需要使用的高峰值功率脉冲激光器一般重复频率较低，完成如此宽谱段(约20GHz)的扫描需要很长的扫描周期(如若采用重复频率为10Hz的脉冲激光器，实现约20MHz的测量精度，至少需要100s左右才能扫描完成1幅完整的布里渊散射频谱图)。
图2 扫描法F-P干涉仪测量布里渊散射谱法及测量结果图3 基于ICCD和F-P标准具的布里渊散射谱测量法图3为应用ICCD和F-P标准具测量布里渊散射谱的装置。
该技术对散射光的平行度和激光器的稳频特性没有严格的要求，将布里渊散射激光雷达的实用化推进了一大步。
然而，目前ICCD的像素尺寸较大，且帧频较低，对布里渊散射谱的测量误差和测量速度还有一定限制。
图4 基于多通道F-P标准具的双边缘探测法图4为西安理工大学发展的一种基于多通道F-P标准具的双边缘探测法。
发射系统采用种子注入Nd:YAG脉冲激光器的二次谐波(532nm)，结合动态锁频技术和频移补偿方法，作为激励光源。
利用时间延时器将激励光源从第1脉冲至第i脉冲形成间隔时间(τi)，脉冲光束的间隔时间逐渐增大，依次与水体相互作用。
由卡塞格林望远镜(Cassegraintelescope) 接收不同深度Dn(n＝1、2、3、…)处，激励光束产生的瑞利-米散射、拉曼散射和受激布里渊散射回波信号。
其在分光系统中首先利用FPE1剔除瑞利-米散射和受激布里渊散射，利用干涉光谱技术测量拉曼的反斯托克斯支的谱形获得水体盐度；再利用溴分子吸收池抑制瑞利-米散射后分为两路：第一路，采用基于双通道FPE 的双边缘探测技术，获得受激布里渊散射斯托克斯支的频移；第二路，利用光子相关光谱技术获得受激布里渊散射光强的自相关函数G(2)(τ)，结合动态光散射与水体受激布里渊散射谱宽的自相关特性获得受激布里渊散射谱宽。
三、水下目标的激光遥感（一）频率探测在频率探测中，利用激光雷达获得水体后向光散射频率信息，探测水下目标。
其中，主要是利用水体的受激布里渊散射，该散射是当入射光场强度超过某一阈值并通过介质时，会在介质内部产生电致伸缩效应，引起介质的密度涨落，从而激发出相干声波场以及斯托克斯支散射光，声波和散射光会沿着特定的方向传播，这种类似于受激辐射特性的布里渊散射过程称之为受激布里渊散射，其具有高信噪比、相位共轭特性、单频特性等优点。
国内北京师范大学、南昌航空大学、华中科技大学等利用当激光作用目标界面由纯液相变为固液相时，受激布里渊散射干涉条纹的消失来判断水下目标的存在。
受激布里渊散射是激光与单一水相介质作用产生的非弹性散射，存在水下目标的位置水介质被排空，因此不产生受激布里渊散射。
该方法是通过探测水下目标周围环境场的散射光谱有无来探测水下目标，如图5所示。
（二）幅度探测在幅度探测中，利用激光雷达获得水下目标反射光信息，来探测水下目标形貌。
从20世纪80年代末，国内开始开展幅度探测激光雷达系统的研究，以华中科技大学为代表，研制成功了机载激光雷达海洋探测(CALYT) 系统，并于1996年在国内南海海域进行了机载激光雷达探测实验，具有激光扫描、高速数据处理功能。
由于国内在该领域的起步较晚，对激光雷达系统水下探测的研究较少，跟发达国家研究水平的距离还比较大。
目前，国内众多科研院所：清华大学、电子科技大学、苏州大学、长春理工大学、重庆光电技术研究所、天津津航技术物理研究所等也开展了蓝绿激光雷达的理论和应用研究，发展了扫描同步空间滤波技术、偏振光水下成像技术、距离选通技术、载波调制技术等来解决强烈的背景噪声问题，获得高分辨率的水下目标图像，如图6和图7所示。
图7 基于载波调制的水下目标激光探测四、海洋地形地貌的激光遥感激光海洋测深与海底地形地貌是我国紧随世界潮流发展的一个研究领域，利用激光雷达进行水下探测的技术大致可分为四个发展阶段，第一个阶段是以1960～1970年代澳大利亚研制成功的WRELADS-I系统为代表，这一代系统都没有激光扫描和高速数据记录功能，主要进行激光测深机理性研究，并用于海水深度的测量；第二个发展阶段是1980～1990年，此时，激光测深系统普遍增加了激光扫描、飞机定位和高速数据记录等功能，使机载激光测量海水深度系统向机载激光测绘海底地貌系统转化，主要代表作有：澳大利亚WRELADS-II、加拿大的LARSEN500 型、美国的SHOALS 等；第三阶段是以20世纪90年代瑞典研制成功的HAWK EYE系统为代表，普遍采用了半导体泵浦的Nd:YAG激光器，增加了GPS卫星全球定位系统，使机载激光测绘近海海底地貌进入实用化。
第四阶段是进入21世纪以来，以美国的SHOALS 的升级系统SHOALS-1000T为代表，SHOALS-1000T与SHOALS 相比最大的不同在于它包含一个综合型全功能的数字照相机，可以同时检测水下和地面。
该系统的数据搜集量是原系统的2.5倍，但是整体耗费功率只有原来的三分之一。
目前中国科学院上海光学精密机械研究所研制了机载海洋测深与地形地貌探测系统，并实现了现实应用，如图8所示。
五、结论目前，国防科工委遥感技术专项，海军装备预研创新项目、国家高科技计划及国家自然科学基金等先后启动了对水下目标激光探测新原理及关键技术研究的资助。
2017年，海洋发展战略论坛在京召开，提出了“打造海洋高端智库，助力海洋强国建设”的口号；2018年，在西安召开了第二届全国海洋光学高峰论坛，论坛展示了海洋光学领域的最新研究成果、学科前沿发展及研究热点等，为海洋激光遥感展示技术创新、推动技术应用、探讨携手合作的开放学术平台。