中国海洋遥感卫星分解
海洋水色遥感 海洋遥感PPT课件
2021/6/17
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5.4 海洋水色要素浓度反演
（1）叶绿素浓度反演
a.代数法（基于模型的解析算法）
浮游植物色素浓度C的反演：
利用吸收系数：
a( ) aw ( ) f1 ( ) exp( f 2 ( )) C
利用衰减系数：
b( 500 nm) 0.3C 0.62
4.海洋水色遥感的几个基本概念
a. 海洋水体分类
根据Morel等提出的双向分类法，可分为：
- Ⅰ类水体：光学特性主要由浮游植物及其分解物决定；
- 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。
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5.1 概述
综合以上诸式可得：
※遥感反射率：
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r
E d ( ,0 )
Eu ( ,0 ) Q Lu ( ,0 )
Lw
L
(
,
0
)
u
Eu ( ,0 )
R
ti REd ( ,0 ) ti (1 ) R
Lw ( , v )
E0 ( ) cos st ( , s )
常用的经验关系：蓝绿比值经验算法
C A(
Lw (i ) B
)
Lw ( j )
log C log A B log(
Lw (i )
)
Lw ( j )
利用水体随着叶绿素浓度的增大，离水辐射度光谱峰从
蓝波段向绿波段偏移的机理而提出蓝绿比值经验算法。
中国海洋大学海洋遥感课程大纲
中国海洋大学海洋遥感课程大纲英文名称Ocean Remote Sensing【开课单位】信息科学与工程学院海洋技术系【课程模块］专业知识【课程编号］【课程类别］必修【学时数】48 （理论卫实践_0_）【学分数】—3 ______一、课程描述本课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订或制定。
（-）教学对象海洋技术专业本科生。
（二）教学目标及修读要求1、教学目标本课程重点介绍卫星海洋遥感的基本原理和最新研究进展，通过海洋遥感课程的教学，使学生比较系统地学习海洋遥感探测的基本原理，掌握遥感数据处理的基本过程和方法，熟悉海洋遥感的最新进展，为学生毕业后从事相关的工作和学习打下良好基础。
教学中注重理论与实践相结合，并注意介绍海洋遥感研究中的一些最新成果。
本课程不进行双语教学，但在教学中注意介绍相关的专业词汇。
2、修读要求海洋遥感是海洋技术专业的一门专业基础课，属于海洋遥感与GIS技术课程模块中的专业知识教育层面。
海洋遥感具有应用性强，研究内容涉及物理学、计算机技术、图像处理技术等各个学科领域，同时又随着卫星遥感技术的迅速发展不断变化。
教学内容上将结合该领域的发展，不断补充更新，介绍海洋遥感技术发展与应用的前沿。
引导学生阅读参考文献，查阅最新的期刊杂志，提高学生的自学能力，使学生了解海洋遥感技术发展应用的新动向。
学生应具备大学物理、高等数学的基本知识和理论，并已经选修海洋学I、遥感概论等。
（二）先修课程选修海洋遥感课程的学生应当在学习大学物理、高等数学的基础上，并具备海洋学、遥感概论、数字图像处理等基本理论知识。
二、教学内容（一）绪论11、主要内容：主要介绍海洋遥感的概念、海洋遥感和空间海洋学的历史发展、海洋遥感系统的主要组成部分、海洋遥感在海洋科学研究中的价值，以及国际和国内的主要海洋卫星计划。
2、教学要求：掌握海洋遥感的基本概念、海洋遥感系统的组成部分以及海洋遥感发展过程中的重要阶段和代表性卫星及传感器，理解海洋遥感和空间海洋学的发展历史背景、在海洋科学研究中的主要作用，了解国际上的海洋卫星发展规划。
卫星遥感海洋生态环境监测数据分析指南
卫星遥感海洋生态环境监测数据分析指南近年来，随着卫星遥感技术的不断发展和应用，海洋生态环境监测领域也得到了有效的改善和提升。
卫星遥感数据的获取和分析为海洋生态环境监测工作提供了全面、定量、精确的数据支持，为相关决策和管理提供了重要的科学依据。
本文将为读者提供关于卫星遥感海洋生态环境监测数据的分析指南，帮助读者更好地使用卫星遥感数据进行海洋生态环境监测研究。
一、卫星遥感海洋生态环境监测数据的来源卫星遥感数据主要通过遥感卫星获取，一般分为静止卫星和运动卫星两种。
静止卫星主要包括地球同步卫星，如NOAA、FY和GOES等；而运动卫星则包括轨道卫星，如加密系列等。
这些卫星通过携带的传感器获取大气、海洋、地表等多种信息，并将数据传回地面接收站，形成遥感数据。
二、海洋生态环境监测数据的分析方法1. 数据预处理卫星遥感数据在获取和传输的过程中，由于多种原因（如大气干扰、传感器噪声等），可能会产生一定的误差。
为了减小这些误差对数据分析结果的影响，需要进行数据预处理。
预处理主要包括数据校正、去除异常数据和噪声等。
2. 数据融合卫星遥感数据通常会得到多个波段的信息，如可见光、近红外和热红外等。
为了利用这些信息更全面、准确地描述海洋生态环境，需要进行数据融合。
数据融合可以通过特定的算法将不同波段的数据进行组合，形成一幅全谱段的影像，从而实现对海洋生态环境的更全面监测和描述。
3. 特征提取与分类卫星遥感数据含有丰富的信息，但需要通过特征提取与分类方法来解读和分析。
特征提取是将遥感数据转化为一组具有代表性的特征参数，用于描述和分析海洋生态环境。
常用的特征包括水温、叶绿素浓度、浮游植物类型等。
而分类则是将特征参数按照一定的规则进行分类，将海洋生态环境划分为若干不同的类别，方便后续的监测、分析和决策。
4. 数据分析与评估基于卫星遥感数据的海洋生态环境监测不仅需要对数据进行分析，还需要进行评估。
通过对监测数据的分析和评估，可以得到海洋生态环境的变化趋势、关键环境指标的时空分布等信息，为海洋环境保护和管理提供科学依据。
卫星遥感图像处理技术判断海洋水质状态详解
卫星遥感图像处理技术判断海洋水质状态详解简介随着人类对海洋环境保护的重视和海洋资源开发的需求，对海洋水质的准确判断变得越来越重要。
而卫星遥感图像处理技术以其高效、快速的特点成为了海洋水质监测的一种重要方法。
本文将详细介绍卫星遥感图像处理技术在判断海洋水质状态方面的应用。
一、卫星遥感技术在海洋水质监测中的作用卫星遥感技术通过获取、记录和解译对地球表面的电磁辐射，实现了对海洋水质状态的全球定量监测。
其重要作用主要体现在以下几个方面：1. 数据的全球覆盖：卫星遥感技术可以获取大范围、连续的海洋数据，实现了对整个海洋水域的监测和评估。
2. 高时空分辨率：卫星遥感图像数据具有较高的时空分辨率，可以提供更为精细的海洋水质信息。
3. 长期监测：卫星可以长期观测同一个区域，监测变化的趋势和周期，为海洋生态环境保护提供可靠的数据支撑。
4. 成本效益高：相比于传统的船载观测和实地采样，卫星遥感技术具有成本效益高的优势，可以大幅降低监测和评估的成本。
二、卫星遥感图像处理技术的基本原理卫星遥感图像处理技术的基本原理是利用卫星获取的电磁辐射数据，通过一系列数字图像处理方法进行数据解译和分析，实现对海洋水质状态进行判断。
其主要过程包括：1. 数据获取和预处理：从卫星获取的原始数据中，首先进行辐射校正、大气校正等预处理，以提高数据质量。
2. 水质参数反演：根据不同的水质参数（如浊度、叶绿素浓度、溶解有机物浓度等），采用适当的算法和模型，将遥感数据转化为水质参数值。
3. 统计分析和时空变化检测：通过对水质参数的统计分析，可以得出不同海域的水质状态，并通过对不同时期的遥感图像进行对比，判断海洋水质的时空变化趋势。
4. 数据可视化和结果呈现：将处理后的遥感图像进行可视化处理，通过不同的颜色和符号来表示不同的水质状态，以直观展示海洋水质数据。
三、卫星遥感图像处理技术在判断海洋水质状态中的应用卫星遥感图像处理技术在判断海洋水质状态方面具有广泛的应用。
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。
海洋遥感数据处理的常见问题与解决方法
海洋遥感数据处理的常见问题与解决方法海洋遥感是指利用遥感技术获取和分析海洋相关信息的一种方法。
通过使用各种传感器获取的海洋遥感数据，可以了解海洋表面的温度、色彩、盐度、浊度、叶绿素等多种参数，从而对海洋生态环境进行监测与评估。
然而，在海洋遥感数据处理过程中，许多常见问题可能会妨碍数据的准确性和可靠性。
本文将讨论这些问题，并提供相应的解决方法。
1. 云覆盖问题在使用卫星遥感数据时，云覆盖是一个常见的问题。
云的存在会导致海洋图像模糊，难以获取准确的海洋参数。
为了解决这个问题，可以利用多谱段遥感卫星数据和云检测算法进行云的识别和去除。
常用的云检测算法包括阈值法、比值法和物理法等。
同时，还可以采用多时相数据融合技术来填补云缺失的像素，从而得到更完整的海洋图像。
2. 大范围遥感数据处理问题海洋是一个广阔的环境，往往需要几个或更多的遥感图像来覆盖整个区域。
在处理大范围海洋遥感数据时，数据量庞大，处理速度较慢。
为了解决这个问题，可以使用分布式计算和并行处理技术。
分布式计算可以将任务分解成多个子任务，由多个计算节点同时处理，大大提高了数据处理的效率。
并行处理技术可以同时处理多个像素点，加快了数据处理的速度。
3. 原始数据质量问题海洋遥感数据的质量问题可能会导致处理结果不准确。
例如，传感器噪声、辐射校正误差、大气校正等因素都会对数据质量产生影响。
为了解决这个问题，可以采用数据预处理方法来提高数据质量。
例如，噪声滤波可以去除传感器噪声，辐射校正可以校正辐射误差，大气校正可以消除大气遮挡效应。
此外，还可以使用不同传感器的数据进行交叉校正，提高数据的准确性。
4. 多源数据融合问题海洋遥感数据通常来自于不同的传感器、不同的平台和不同的时间。
如何有效地将这些数据进行融合，提高数据的空间和时间分辨率，是一个挑战。
为了解决这个问题，可以使用影像融合技术。
影像融合技术通过利用多传感器和多时相数据，将不同来源的数据融合到一张图像中。
测绘技术中的海洋遥感数据处理方法
测绘技术中的海洋遥感数据处理方法海洋遥感数据处理方法在测绘技术中扮演着重要的角色。
随着科技的不断进步，利用卫星等遥感技术获取大范围、高分辨率的海洋数据已成为现实，这为海洋测绘提供了更加精确和全面的数据支持。
在这篇文章中，我将介绍几种常用的海洋遥感数据处理方法。
一、图像预处理海洋遥感数据通常包含一定的噪声和杂波，因此在进行后续处理之前，需要对图像进行预处理。
常见的预处理方法包括去噪、辐射校正和几何纠正。
去噪主要利用滤波算法去除图像中的杂波，提取目标信息。
辐射校正则是通过对图像进行辐射定标，将原始图像转化为辐射定标系数，使得图像的亮度和反射率能够准确地反映海洋表面的特征。
几何纠正则是通过校正图像的几何形状和位置，使得图像的几何变换与地理坐标一致。
二、海洋特征提取海洋遥感图像中含有丰富的目标信息，如海洋水质、水温、水色等，而这些信息的提取是海洋遥感数据处理的重要任务之一。
常见的海洋特征提取方法包括目标检测、分类和跟踪。
目标检测通过使用目标检测算法，识别出图像中的目标，并对目标进行分割和定量分析。
分类则是将目标按照其特征进行分类，如将图像中的海浪、河流、云层等进行分类。
跟踪则是通过目标的时序信息，对目标进行跟踪和监测，以便获取目标的运动轨迹和时空变化规律。
三、海洋遥感图像拼接海洋遥感图像通常由多个不同卫星采集的图像片段组成，拼接这些图像片段可以形成一幅较大范围的全景图像。
海洋遥感图像的拼接涉及到图像的几何校正和像素匹配等问题。
几何校正旨在通过对图像进行几何变换，使得不同图像之间的几何形状和位置保持一致。
像素匹配则是通过图像匹配算法，找到图像之间的对应关系，以便实现图像的无缝拼接。
四、海洋变化监测海洋遥感数据的宝贵之处在于它可以提供海洋区域的动态变化信息。
通过对多时相的海洋遥感数据进行分析和处理，可以实现对海洋变化的监测和分析。
海洋变化监测一般包括海洋植被的生长变化、海洋边界的演变、海岸线的退缩等。
常见的海洋变化监测方法包括变化检测和变化分析。
中国对地观测卫星介绍分解
资源ห้องสมุดไป่ตู้号卫星传感器的基本参数
4）高密度磁记录器
除了上述三种遥感器外，资源一号卫星在星上还 配有一台高密度磁记录器，用以记录所需地区的 CCD相机观测数据，待卫星进入地面站接收范围 内，再将记录数据进行回放，并由地面站进行接 收。星上高密度磁记录器的主要技术指标为：记 录/重放码速率为53Mb/s；误码率≤1×10-6；记 录/重放时间均不小于15分钟。
卫星主要技术指标为： 轨道类型：太阳同步轨道 轨道高度：863公里 轨道倾角：98.79º 轨道偏心率：0.00188 轨道周期：102.332分钟 轨道回归周期：10.61天 轨道降交点地方时：08.34（1999年7月4日） 卫星重量：950公斤 卫星平均功率：229瓦 星体尺寸：1.42米×1.42米×1.20米柱型六面体 太阳帆板：对称安装在星体外侧，总长度为10.556米
2）红外多光谱扫描仪（IRMSS）
红外多光谱扫描仪（IRMSS）有1个全色波段、2 个短波红外波段和1个热红外波段，扫描幅宽为 119.5公里。可见光、短波红外波段的空间分辨率 为78米，热红外波段的空间分辨率为156米。 IRMSS带有内定标系统和太阳定标系统。
3）宽视场成像仪（WFI）
宽视场成像仪（WFI）有1个可见光波段、1个近红外波段， 星下点的可见分辨率为258米，扫描幅宽为890公里。由 于这种传感器具有较宽的扫描能力，因此，它可以在很短 的时间内获得高重复率的地面覆盖。WFI星上定标系统包 括一个漫反射窗口，可进行相对辐射定标。
海洋遥感数据中的图像分类与目标识别方法
海洋遥感数据中的图像分类与目标识别方法海洋遥感技术利用卫星、航空器等传感器获取的数据来获取关于海洋环境和海洋目标的信息。
这些数据包含丰富的信息，但由于其海量性和多样性，使得如何对海洋遥感数据进行准确的分类和目标识别成为海洋遥感领域中的一个重要挑战。
图像分类与目标识别是海洋遥感数据处理和分析的关键步骤之一，它能够将海洋遥感图像分为不同的类别，并识别出感兴趣的海洋目标，如船只、浮冰、海洋生物等。
准确的图像分类与目标识别对于海洋资源开发利用、海洋环境保护和海洋灾害预警等具有重要的意义。
目前，海洋遥感数据的图像分类与目标识别方法主要包括基于像素的方法、基于纹理的方法和基于形状的方法等。
基于像素的方法是一种传统的方法，它通过对图像中的像素进行统计分析，并利用像素的灰度、颜色等特征来进行分类和目标识别。
它适用于目标具有明显的颜色或灰度特征的情况，但对于目标的纹理和形状特征无法很好地描述。
因此，在应用基于像素的方法时需要注意选择合适的特征。
基于纹理的方法是一种利用图像纹理信息来进行分类和目标识别的方法。
它通过对图像的纹理进行描述并提取纹理特征，然后使用分类器对提取的特征进行分类和目标识别。
基于纹理的方法能够有效地提取目标的纹理信息，对于纹理特征明显的海洋目标具有良好的分类和目标识别效果，但对于纹理特征不明显的目标效果较差。
基于形状的方法是一种利用图像中目标的形状信息来进行分类和目标识别的方法。
它通过对目标的形状进行建模，并提取与目标形状相关的特征，然后使用分类器对提取的特征进行分类和目标识别。
基于形状的方法能够有效地提取目标的形状信息，对于形状特征明显的海洋目标具有良好的分类和目标识别效果，但对于形状特征不明显的目标效果较差。
除了上述方法外，还有一些融合多种特征和方法的图像分类与目标识别方法。
例如，可以将基于像素、纹理和形状的特征进行融合，利用多种分类器进行融合分类和目标识别。
这种综合利用不同特征和方法的方法能够提高分类和目标识别的准确性和鲁棒性。
开发海洋资源的法宝——“海洋”系列海洋卫星
探测
为海 洋 生翱资 源 开发 利用 、海洋 污 应 用 和应 用推 广 工作 国
染监 测与 防 泔 海岸 带资 源开 发和 海洋 科 家海 洋局 已将 海洋 卫 星纳 它 的 人中 国海 洋立 体监 测 体系 发射 成功 ，结束 了中 国没 有海 洋卫 星的 历 业务 运行 ． 海洋 环 境岛 在 监 测 海洋 环 境和 海洋 史 ． 明中 国的 海洋 卫星 遥感 应用 技术 取 表 得 了重要 进 展 标志 着中 国在 海洋 卫星 莲 虫害 预报 、海 洋 毋源 开发 感 领域迈 ＾ 了世 界先 进国 家的 行列 卫 星 和海 洋科 学研 究 等领 域 已 １ 经在 轨测 试 后 ， 交由 国 家卫星 海洋 应用 中 将海 洋 一Ａ卫 星 纳人 业务
海洋 － １ Ａ是 中国海 洋 水色 卫星 系列 舯 米 ． 化级 数 １ 量 ２
Ｉ
０ 星 ．质量 为 ３ ６ １ ６ 千克 ．运行 确 ７８千 纳 米） 海 洋水 １ ９ 米的 太阳 同步 近圆 轨道 以可 见 光 红 外 悬 浮泥 沙等 ， 可 探测 水色 水 温为主 ．设计寿 命 ２年 发 监 测海 洋污 染
中 心 跑面接 收 站
同时 成 功接 收 到海 洋 一 空 。 过海 洋 一 系列 卫星 通 １ １ 卫 星海 洋才 色扫 描仪 与 Ｃ Ａ （ ＣＤ成像 仪斩 观测 海水 光 学特 性 叶绿
挥 到 的第 １ 幅堰 感 图像 从 接 收到 的囤 素浓 度 海表 温 匿 悬浮泥 最 数据 看 国像 清晰 海洋 特征 明显 这 沙含 量 黄 色物 质和 海洋 些 原始 数据 经过 系 列处 骺 ．得到 了海 污染 物 ， 了解 海洋 水色 、 水 温 污染 物 以及 浅海 水浑 等环 境要 素 ．可 掌握 海洋
第四章-海洋表面温度遥感--海洋遥感分解PPT课件
2021/4/1
4.3 热红外辐射计海表温度反演
3.反演过程
a. 单通道阈值法-示例
By visual band
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by TIR band
by visual and TIR
kTBi ( ,) 2
f
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4.2 微波辐射计海表温度反演
2.微波辐射计海温测量的原理
（1）微波辐射计测量的亮度温度Ta
Sensor T0
Ta TA (1)T0
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η为天线的辐射效率， TA 为天线的亮度温度， T0 为天线的物理温度。
区分几个参数 的不同意义
Ta,T0,TA ,TAP
天线主瓣效率
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TML
4
TAmPGn ()d
4
Gn ()d
TAsPGn ()d
TSL 4
Gn ()d
4
（3）微波辐射计测量计算过程
正
反
演
演
过
过
程
程
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4.2 微波辐射计海表温度反演
3.微波辐射计海温测量的实际应用
从以上可知，微波辐射计测量海面温度对技术要求较 高，目前尚不能达到业务化应用的要求。
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2006-6-22 MODIS反演海温
4.3 热红外辐射计海表温度反演
5.反演精度的影响分析
产生遥感SST误差的因素很多，卫星遥感和SST反演 的许多环节都会产生误差。
（1）热红外传感器本身的精度和辐射定标精度可产 生0.15℃左右的误差，在遥感SST图像上可发现许多由 遥感仪器造成的噪音；
(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。
海洋遥感ppt03 海洋水色遥感
3.2 海洋水色遥感机理
气溶胶散射辐亮度
气溶胶辐亮度计算处理流程：
① 对于单次散射和可见光波段，若从每个波段中消除臭氧吸 收、太阳耀斑、泡沫反射和瑞利散射项的影响，则余项包括 气溶胶路径辐亮度和离水辐亮度。在NIR波段，假设Lw(λ)等 于0，则余项只剩下单次散射气溶胶辐亮度
LA(λ) = ωA(λ) τA(λ) F’S(λ) PA(λ, θ, θS) / 4πcosθ
3.1 浮游植物、颗粒和溶解物的散射和吸收
吸 收 总吸收系数 αT(λ) αT(λ) = αw(λ) + αp(λ) + αΦ (λ) + αCDOM(λ)
下标w、p、Φ、CDOM分别指的是纯海水、颗粒物、浮游 植物色素和带颜色的溶解有机物。
Satellite Oceanic Remote Sensing
第三章 海洋水色遥感
3.1 浮游植物、颗粒和溶解物 的散射和吸收 3.2 水色遥感机理
3.3 水色要素反演方法
Satellite Oceanic Remote Sensing
3.1 浮游植物、颗粒和溶解物的散射和吸收
海洋水色重要的影响因素
1. 浮游植物及其色素
叶绿素浓度：从根本上反应海洋生产力的变化
水色遥感器的波段设臵：
• 可见光(400～700nm)：透射入水 • 近红外波段：修正卫星接收的总辐射信号值
Satellite Oceanic Remote Sensing
3.2 海洋水色遥感机理
仪器接收到的辐射量（W〃m-2〃μm-1〃sr-1）可由下式描述:
Li Lr La Lra t D ， s Lw t D ， s Lwc t ， v Lsr
卫星海洋遥感实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着海洋资源的日益开发和海洋环境问题的日益突出，海洋遥感技术作为一项重要的探测手段，在海洋科学研究和海洋资源管理中发挥着越来越重要的作用。
本实验旨在通过卫星海洋遥感技术，对海洋环境进行观测和分析，为海洋科学研究和海洋资源管理提供数据支持。
二、实验目的1. 了解卫星海洋遥感的基本原理和方法。
2. 掌握卫星海洋遥感数据的获取和处理技术。
3. 分析卫星海洋遥感数据在海洋环境监测中的应用。
4. 提高对海洋环境变化的认识和应对能力。
三、实验内容1. 卫星海洋遥感基本原理- 卫星海洋遥感是利用卫星平台对海洋进行观测的技术，通过遥感传感器获取海洋表面的物理、化学和生物信息。
2. 卫星遥感数据获取- 利用遥感卫星获取海洋遥感数据，包括可见光、红外、微波等波段。
3. 卫星遥感数据处理- 对获取的遥感数据进行预处理，包括辐射校正、几何校正、大气校正等。
4. 海洋环境监测与分析- 利用处理后的遥感数据，对海洋环境进行监测和分析，包括海表温度、海洋污染、海洋动力环境等。
四、实验步骤1. 数据准备- 选择合适的遥感卫星数据，如Landsat、MODIS、SeaWiFS等。
2. 数据预处理- 对遥感数据进行辐射校正、几何校正、大气校正等预处理。
3. 数据处理- 利用遥感数据处理软件（如ENVI、ArcGIS等）进行数据处理。
4. 数据分析- 利用遥感数据分析软件（如IDL、Python等）对遥感数据进行统计分析。
5. 结果展示- 利用可视化工具（如图表、地图等）展示实验结果。
五、实验结果与分析1. 海表温度分析- 通过遥感数据获取的海表温度数据，分析海洋热力环境变化。
2. 海洋污染分析- 利用遥感数据监测海洋污染情况，如油膜、赤潮等。
3. 海洋动力环境分析- 分析海洋动力环境变化，如海流、波浪等。
六、实验结论1. 卫星海洋遥感技术在海洋环境监测中具有重要作用。
2. 通过遥感数据预处理和数据分析，可以获取海洋环境变化信息。
基于卫星遥感海面温度数据的海洋锋分海区分析方法
第36卷第2期海洋工程V ol.36N o.2 2018 年 3 月THE OCEAN ENGINEERING Mar. 2018文章编号：1005-9865 (2018) 02-0108-11基于卫星遥感海面温度数据的海洋锋分海区分析方法陈标1，马亮2，张春华3，李冰3，刘洪伟3(1.海军潜艇学院，山东青岛272600; 2. 31010部队，北京100081; 3.北京5111信箱，北京100094)摘要:为了能够合理准确地描述海洋锋特征体系以及锋区本身的各种结构要素，提出了一种中国近海海洋锋分海区分析方 法:首先，在对中国近海27条典型海洋锋的时空分布特征和季节演变系统归纳的基础上，基于多年卫星遥感海面温度数据锋 面出现频率图，得出中国近海海区锋面系统划分方法;然后，利用日益更新的髙时空分辨率卫星遥感海面温度数据，对各划分 海区内海洋锋时空分布特征进行分析，调整纠正以往锋面系统分析的偏差或空缺，对中国近海锋面系统进行补充完善，为中 国近海各锋面系统特征参数的规范化分析和准确的特征描述奠定基础。
该方法对完善我国近海锋面系统研究具有长远的应 用价值，对形成中远海及世界大洋海洋锋时空分布特征具有指导作用。
关键词:海洋锋;分海区;卫星遥感;海面温度中图分类号：P731 文献标志码：A D0I:10.16483/j.issn.1005-9865.2018.02.013Ocean front analysis in subdivided sea areas by using satelliteremote sea surface temperature dataC H E N Biao1,M A Liang2,Z H A N G Chunhua3,LI Bing3,LIU Hongwei3(1. Navy Submarine Academy, Qingdao 272600, China; 2. No 31010 Troop, the Chinese People's Liberation Army, Beijing 100081;3. Beijing 5111 Mailbox, Beijing 100094, China)A bstract：As one of the most important mesoscale oceanic phenomena, ocean fronts attract concern and attention of many scholars. One of the main investigation fields of ocean fronts is temporal and spatial distribution characteristics analysis of oceanic fronts by using satellite infrared remote sensing sea surface temperature (SST) data. Reviewing of researches in the field of ocean fronts in the past thirty years show-s that the gradient fields of SST in the region of oceanic fronts often distribute quite irregularly because of the universality of frontal distribution and the differences of the front intensity. As a result, the descriptions of oceanic front’s characteristic parameters often lack systematically and normatively. In order to describe the characteristics of oceanic front in a reasonable and accurate frame, the paper proposes a scheme of oceanic front analysis in subdivided sea areas of China. With the improvement of spatial and temporal resolution of satellite remote sensing data, and the improvement of reliability of reanalyzed data, the method can supplement and perfect the China sea frontal system, and perfect the three dimensional space-time distribution and character description of ocean fronts in the China sea waters. The method can be applied in the region of front system analysis, and can provide a guidance for world ocean front analysis.Keywords：ocean front；subdivided sea area；remote sensing；sea surface temperature海洋锋一般是指性质明显不同的两种或几种水体之间的狭窄过渡带，是海洋环境参数的跃变带,可用海 水温度、盐度、密度、速度、颜色、叶绿素等要素的水平梯度来确定锋带的位置。
海洋探测传感器发展综述
3.1 海色传感器
表-CZCS传感器技术指标及波段设计
3.1 海色传感器
• SeaWiFS(Sea—ViewingWideField—Of— ViewSensor)是装载在美国SEASTAR卫星上的第 二代海色遥感传感器，1997年8月发射成功， 运行状况良好。SeaWiFS共有8个通道，前6个 通道位于可见光范围，中心波长分别为412nm、 443nm、490nm、510nm、555nm、670nm。7、 8通道位于近红外，中心波长分别为765nm和 865nm。SeaWiFS地面分辨率为1.1km，刈幅宽 度1502～2801km，观测角沿轨迹方向倾角为 20°，0°，-20°。10bit量化。
图-传感器的组成
二、海洋探测传感器简介
• 传感器是收集、探测、记录地物电磁波辐 射信息的工具。它的性能决定遥感的能力， 即传感器对电磁波段的响应能力、传感器 的空间分辨率及图像的几何特征、传感器 获取地物信息量的大小和可靠程度。 • 传感器按工作方式可分为主动式和被动式。 被动传感器如可见光红外扫描辐射计，微 波辐射计等；主动式如微波高度计、微波 散射计、合成孔径雷达等。
3.1 海色传感器
• 可见光和红外波段的窄带辐射计一般装载 在水色卫星或者水色兼气象卫星上。例如， 我国“海洋一号” 水色卫星装载了十个波 段的中国水色和温度传感器COCTS，美国宇 航局卫星SeaStar装载了具有8个波段的宽视 场海洋观测传感器SeaWiFS，美国宇航局卫 星EOS-AM（Terra）和EOS-PM（Aqua）装载 了具有36个波段的中等分辨率成像光谱仪 MODIS。欧洲遥感卫星ERS-1/2装载了七波 段沿轨迹扫描辐射计ATSR，它们的接替卫 星ENVISAT-1配备了具有15个波段的中等分 辨率成像光谱辐射计MERIS。
南海海面风场和浪场季平均特征的卫星遥感分析
南海海面风场和浪场季平均特征的卫星遥感分析南海海面的风场和浪场是无数渔民和航海家所熟悉的景象，也是影响人类和环境的重要力量。
因此，对南海海面风场和浪场的季平均特征的研究具有十分重要的意义。
近年来，随着卫星遥感技术的发展，利用卫星遥感观测南海海面风场和浪场的季平均特征已经成为可行的方法。
为了研究南海海面风场和浪场的季平均特征，我们采用了卫星遥感的技术，从卫星地面观测系统（GOS）获取了多普勒SAR数据，其中包括每月海面风场和浪场序列，以及气象要素信息。
要求定位准确度达到百米级，提供较高的空间分辨率。
使用卫星遥感观测技术获得的海面风场和浪场序列数据，我们进行了表示季节变化的分析，以研究南海海面风场和浪场的季平均特征。
结果显示，南海海面风场和浪场的季平均特征存在明显的季节变化。
体而言，在春季，海面风场和浪场的强度最弱，平均风速约为6m/s左右，南海海面的浪高也只有约1m左右；夏季，海面风场和浪场的强度较强，平均风速约为9m/s左右，南海海面的浪高约为2m左右；秋季，海面风场和浪场的强度也相当强，而平均风速约为9m/s左右，南海海面的浪高约为2m左右；冬季，海面风场和浪场的强度较弱，平均风速约为7m/s左右，南海海面的浪高也只有约1m左右。
此外，利用卫星遥感观测技术对南海海面风场和浪场的季平均特征进行分析，还发现有一些季节变化规律。
具体来说，南海海面风场和浪场季平均特征在北部最强，而在南部最弱；南海海面风场和浪场的月平均特征在深夜最强，而在白天最弱；南海海面风场和浪场的季平均特征在夏季较强，而对其他季节影响较弱。
值得一提的是，研究表明，南海海面风场和浪场的季平均特征不仅受南海邻近的季风的影响，还受到了西北太平洋的影响，以及海湾风的影响，这些都是影响南海海面风场和浪场的季平均特征的重要因素。
综上所述，利用卫星遥感观测技术，对南海海面风场和浪场的季平均特征进行了研究。
研究表明，南海海面风场和浪场的季平均特征存在明显的季节变化，且受到外界环境等因素的影响。
中国海洋遥感卫星
风云三号气象卫星
FY-3A 2008年7月19日中分辨率光谱成像仪可见光通道4 km分辨率的全球影像镶嵌图，图中云系和地表清楚可辨。
风云三号气象卫星
从6月4日中分辨率光谱成像仪可见光通道250 m分辨率数 据监测到加拿大北部班克斯、梅尔维尔等多岛地区的冰、雪 覆盖分布(图a)可见，受气候影响海冰开裂和消融；陆面上有 结冰和积雪，深蓝色为海水，岛屿之间是海冰覆盖；图3a右 下方浅蓝色可能是较薄的海冰；尽管有冰雪覆盖，但水陆交 界仍可辩。为便于分析，另附卫星监测区的地理位置。
静止气象卫星
03批预计有3颗星FY-2F、FY-2G和FY-2H，卫星性能将在02 批卫星的基础上有适当改进。增加03批卫星计划的主要目的是 确保在轨运行的第一代地球静止气象卫星向第二代静止气象卫 星实现连续、稳定的过渡。FY-2F已于2012年上半年发射。 到目前为止，中国已成功发射6颗地球静止气象卫星，其中 01批2颗卫星FY-2A和FY-2B已停止工作，脱离了地球同步轨道。 目前在轨运行并提供应用服务的是02批3颗卫星FY-2C、FY-2D、 FY-2E和03批的1颗卫星FY-2F。分别于2004年10月19日2006 年12月8日、2008年12月23日和2012年1月13日发射成功。
风云三号气象卫星
FY-3A携带了11台探测仪，光谱通道达百余个，覆盖 紫外、可见光、红外和微波波段的宽广范围， O3分布、地表 特征参数等。
风云三号气象卫星
仪器的基本参数如下表：
风云三号气象卫星
风云三号气象卫星
风云三号气象卫星
风云三号气象卫星
静止气象卫星
F星扫描辐射计具有更加机动灵活的区域观测功能，实现 了对台风、强对流天气的区域加密观测（六分钟取一幅 图），取得了四项效果：1.可更及时观察台风运行情况； 2.可观察到台风强度变化； 3.可提前发布对台风定位点强度的信息； 4.观测到较大尺寸环流温度变化。 国家卫星气象中心在F星在轨应用情况报告中总结说明， F星的图像质量与区域观测功能优于E星；各通道杂光影响 较E星有明显下降，最大杂光占系统最高能量仅为0.6%； 辐冷器在夏季仍可在93.5K下工作，且尚有较好的制冷余量。
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风云一号气象卫星
FY-1卫星的遥感仪器为两台可见光、红外扫描辐射计，互为 备份。主要特性为：
扫描率：6条扫描线/秒 对地扫描角：±55.4º 星下点地面分辨率：1.1公里 数据量化等级：10比特 定标精度：可见光、近红外通道10%（反射率），红外通道1K（300K） 通道：FY-1A/B星具有5个通道，波长为0.58-0.68、0.725-1.1、 0.48- 0.53、0.53-0.58、10.5-12.5(微米)。
风云三号气象卫星
FY-3A携带了11台探测仪，光谱通道达百余个，覆盖 紫外、可见光、红外和微波波段的宽广范围， 除对大气温度、 湿度进行三维立 体观测外，还 可监测云、雨、 O3分布、地表 特征参数等。
风云三号气象卫星
仪器的基本参数如下表：
风云三号气象卫星
风云三号气象卫星
风云三号气象卫星
FY-3的研制和生产分为二个批次，01批共两颗卫星，FY-3A 已经于2008年5月7日成功发射。FY-3B于2010年11月5日成功 发射。02批星的FY-3C于2013年9月23日成功发射。FY-3卫星 系列将应用15年左右。FY-3卫星的主要技术指标为：
轨道类型：近极地太阳同步轨道 轨道标称高度：836公里 轨道倾角：98.75° 标称轨道回归周期为5.5天，设计范围为4至10天 轨道保持偏心率：≤0.0025 交点地方时漂移：2年小于15分钟 卫星发射窗口：降交点地方时10:00AM～10:20AM或升交点地方时13:40PM～ 14:00PM 姿态稳定方式：三轴稳定 三轴指向精度：≤0.3° 三轴测量精度：≤0.05° 三轴姿态稳定度：≤4×10-3 °/s 太阳能帆板自动对日进行定向跟踪。
中国海洋遥感卫星
风云卫星系列
风云卫星系列
中国早在二十世纪七十年代就开始发展我国的 气象卫星，截止目前已发射了13颗气象卫星，分 别实现了极轨卫星和静止卫星的业务化运行，是 继美国、俄罗斯之后第三个同时拥有极轨气象卫 星和静止气象卫星的国家。
风云卫星系列包括了两类气象卫星：“太阳同 步轨道气象卫星”，又称极轨气象卫星，以及地 球静止轨道气象卫星。
风云三号气象卫星
风云三号（FY-3）气象卫星是我国的第二代极轨气象卫星， 它是在FY-1气象卫星技术基础上的发展和提高，在功能和技术 上向前跨进了一大步，具有质的变化，具体要求是解决三维大 气探测，大幅度提高全球资料获取能力，进一步提高云区和地 表特征遥感能力，从而能够获取全球、全天候、三维、定量、 多光谱的大气、地表和海表特性参数。FY-3气象卫星的应用目 的包括四个方面： ● 为中期数值天气预报提供全球均匀分辨率的气象参数。 ● 研究全球变化包括气候变化规律,为气候预测提供各种气象 及地球物理参数。 ● 监测大范围自然灾害和地表生态环境。 ● 为各种专业活动(航空、航海等)提供全球任一地区的气象信 息Байду номын сангаас为军事气象保障服务。
目前，这四颗卫星均已停止运行。
风云一号气象卫星
FY-1A/B均为试验型气象卫星，获取的试验数据和运行经验 为后续卫星的研制和管理提供了有意义的数据。下面以FY-1C 为例(FY-1D技术指标基本上与FY-1C相同)，介绍卫星主要技术 指标：
轨道类型：太阳同步轨道 轨道高度：863公里 轨道倾角：98.79º 轨道偏心率：0.00188 轨道周期：102.332分钟 轨道回归周期：10.61天 卫星重量：950公斤 卫星平均功率：229瓦 星体尺寸：1.42m×1.42m×1.20m柱型六面体 太阳帆板：对称安装在星体外侧，总长度为10.556米
率为1670-1710MHz，信息格式与NOAA卫星基本相同；高分辨率图 像传输（APT）和DPT为模拟信号。
FY-1C/D星的数传方式为HRPT的码速率为1.3308Mbps，载波频 率为1700.4MHz；DPT的码速率为1.3308Mbps，载波频率为 1708.46MHz,可获取4个通道(通道1、2、4、5)、空间分辨率3.3公里 的全球资料。
风云一号气象卫星
FY-1气象卫星也是我国最先研制和发射的对地遥感应用 卫星，解决了太阳同步轨道卫星的发射和精确入轨、长寿命 的三轴稳定姿态卫星平台、高质量的可见和红外扫描辐射计、 全球资料的星上存储和回放，对卫星的长期业务测控和管理、 地面资料接收处理应用系统的建设和长期业务运行等一系列 关键技术问题。现在，仍在许多应用领域发挥重要的作用。
FY-1C/D星具有10个通道，波长为0.58-0.68、0.84-0.89、3.553.93、10.3-11.3、11.5-12.5、1.58-1.64、0.43-0.46、0.48-0.53、0.530.58、0.900-0.965（微米）。
风云一号气象卫星
风云一号气象卫星
数据传输方式： FY-1A/B星的数传方式为：HRPT的码率为0.6654Mbps，工作频
极轨气象卫星
1970年周恩来总理指出要搞我国自己的气象 卫星，并亲自布置了相关任务，从此开始了我国 极轨气象卫星的研制和发展工作。
中国的极轨气象卫星可以分为第一代极轨气 象卫星和第二代极轨气象卫星两种，也就是风云 一号和风云三号系列。
风云一号气象卫星
风云一号气象卫星于1977年形成总体初步方案，并全面开展 研制工作。1985年10月，风云一号气象卫星工程被列入“七五” 期间卫星型号发展的重点项目。
FY-1卫星分为两个批次，各两颗星。01批的FY-1A星于1988 年7月9日发射，FY-1B星于1990年9月3日发射。第二批卫星在 01批星的基础上，改进了姿态控制系统的可靠性和扫描辐射计 的性能，将5个通道增加到10个；甚高分辨率图像传输(HRPT) 数传码速率相应提高一倍，由0.6654Mbps提高1.3308Mbps； 星上装置了固态存储器，实现了延时图像传输(DPT)的数字化。 这一系列的改进使02批星性能得到大幅度的提高，寿命都大大 超过2年的设计寿命。02批的FY-1C星于1999年5月10日发射， FY-1D星于2002年5月15日发射。