《卫星海洋学》学习指南

《卫星海洋学》学习指南
一、学习重点：
1）理解遥感原理及其卫星在海洋学观测中的应用；
2）了解国内外卫星遥感基本信息；
3）掌握电磁波辐射与传播的基本理论；
4）理解大气和海水的吸收和散射机理；
5）理解可见光水色扫描仪、热红外与微波辐射计等仪器原理；
6）掌握叶绿素、海面温度、盐度等物理要素的基本遥感机理；
7）学会获取和读取卫星遥感资料、实际使用卫星遥感数据绘图和做简单的统计分析；8）学会撰写科学研究的技术报告。

二、主要知识点：
第一章绪论
●卫星海洋遥感的海洋学应用；
●中国卫星发展的现状和目标；
●卫星数据共享方式、数据格式、数据分级。

第二章气象卫星与水色卫星
●遥感的定义和遥感类型的划分；
●气象卫星和主要传感器及其重要用途；
●中国卫星发展的现状和目标；
●水色卫星和主要传感器及其重要用途；
●中国“海洋一号”卫星及数据产品。

第三章海洋卫星与陆地卫星
●携带微波传感器的海洋卫星及其主要用途；
●欧洲遥感卫星ERS-1/2和ENVISAT及其主要用途；
●携带高度计的卫星及其主要用途；
●携带合成孔径雷达的加拿大卫星RADARSAT及其主要用途；
●携带散射计的卫星及其主要用途；
●陆地和海岸带观测卫星及其主要用途。

第四章卫星轨道与分辨率
●卫星轨道的基本要素；
●地球同步轨道、太阳同步轨道、高度计专用轨道的特征及其应用；
●卫星的重复周期、传感器的重复周期、传感器的再访问时间三个概念的意义及区分；
●光学分辨率和雷达分辨率的推导方法、异同及其物理意义；
●不同传感器分辨率差别的来源。

第五章电磁辐射
●电磁波的波段及其在遥感中的应用；
●麦克斯韦方程组及其解的形式；
●基尔霍夫定律的物理意义、推广和应用；
●普朗克辐射定律及其衍生定律的关系、在遥感中的应用；
●菲涅耳公式、菲涅耳反射率的定义；
●相对电容率的物理意义及其遥感应用。

第六章散射和吸收
●散射和吸收理论的相关概念，包括：复折射率、皮层深度、穿透深度、衰减系数、
光学厚度、光学质量等；
●米氏散射和瑞利散射的概念及应用；
●无边界存在时的辐射传输方程和大气校正原理；
●有边界存在时的辐射传输方程和大气校正原理；
●大气窗和大气吸收带的意义及应用。

第七章辐射计和水色遥感
●水色的定义与理解，影响水色的要素及不同要素的散射、吸收特性；
●理解水色遥感的相关概念，包括水体类型、离水辐亮度、遥感反射率等；
●水色传感器的特点，常用水色传感器的特征与比较；
●水色传感器的测量原理和地物光谱仪现场测量原理；
●水色遥感大气校正的特点与步骤；
●叶绿素浓度的反演原理以及在一类和二类水体中的应用；
第八章热红外辐射计
●红外遥感的特点，近红外和热红外遥感的区别；
●热红外辐射计波段的选择原理；
●热红外辐射计遥测温度和现场观测温度的差别；
●热红外辐射计海表面温度的反演算法；
●热红外辐射计探测的海表面温度资料的应用。

第九章微波辐射计
●微波波段的特性、微波天线和典型的微波传感器；
●大气对微波遥感的影响、微波辐射计的波段设置原理；
●微波辐射计的辐射传输方程；
●微波辐射计不同频段在反演温度和盐度中的应用；
●平静海面的海面微波发射率模型；
●粗糙海面的海面微波发射率模型：双尺度模型和小斜率近似模型；
●海面物理参数反演的两类模型：理论模型和经验模型。

第十章散射计
●散射计的分类、散射计的频段选取和扫描方式；
●典型的散射计及其数据特点（NSCA T，ASCAT和SeaWinds）；
●标准化雷达后向散射截面的推导及其物理意义；
●散射计的测风原理、镜面反射理论和布喇格共振散射理论；
●海洋风的反演模型：理论模型和经验模型及其对比。

第十一章高度计
●高度计的探测方式、轨道特征；
●典型的高度计及其数据特点（TOPEX/Poseidon，Jason-1等）；
●海面地形的相关概念，包括大地水准面、海平面异常、动力地形等；
●高度计测量有效波高的原理；
●高度计的测风原理，及和散射计、微波辐射计测风的异同；
●高度计的数据产品的海洋学应用。

第十二章合成孔径雷达
●合成孔径雷达的测量原理：多普勒效应、方位角分辨率和距离分辨率的推导；
●合成孔径雷达和普通雷达的区别；
●合成孔径雷达的海洋学应用。