2014-Chapter01卫星海洋学
卫星海洋学
卫星海洋学海洋遥感技术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_。
(2021年整理)卫星海洋学考试复习资料整理
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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。
2014年中国海洋卫星应用报告发布
2014年中国海洋卫星应用报告发布
近日，国家海洋局正式发布《2014年中国海洋卫星应用报告》。
报告显示，2014年“海洋一号B”卫星和“海洋二号A”卫星继续在轨运行，海洋卫星地面应用系统运行稳定。
不过，我国海洋卫星亟待后续业务星接替。
截至2014年年底，“海洋一号B”卫星已在轨运行7年8个月，成为我国目前在轨运行有效工作寿命最长的一颗低轨遥感卫星。
然而，随着服役时间的增加，卫星轨道漂移和自身发电功能衰减所带来的供电不足隐患日益凸显。
在轨运行3年4个月的“海洋二号A”卫星也已超过3年的设计寿命。
目前，其卫星平台和载荷的部分部件已出现故障，整星可靠性有所下降，亟待尽快开展后续接替业务卫星的研制立项工作。
为此，《“十二五”海洋业务卫星工程（“海洋一号C/D”和“海洋二号B”卫星）项目建议书》已于2014年5月上报国家发展改革委。
同时，作为“海洋一号B”卫星的接替星，“海洋一号C/D”卫星于2014年12月正式启动研制。
卫星海洋学-第5章课件
深海科学研究
卫星遥感技术可以监测海洋碳吸收和释放 过程，有助于研究碳循环机制。
卫星遥感技术可以为深海科学研究提供地 形地貌、热流等信息，有助于了解深海环 境。
感谢您的观看
THANKS
多源卫星数据融合技术
利用不同卫星数据源的融合，提高遥感数据的准确性和可靠性。
人工智能与机器学习在卫星遥感中的应用
通过人工智能和机器学习技术，实现对遥感数据的自动处理和智能分 析，提高数据处理效率和精度。
05
案例分析
利用卫星遥感技术监测海洋环境变化
监测海温变化
通过卫星遥感技术，可以监测全球海 温变化，分析海温异常与气候变化的 关系。
卫星遥感原理
电磁波辐射与散射
卫星通过接收和测量地球 表面反射和发射的电磁波， 获取有关海洋的各种信息。
遥感波段
根据不同波段（如可见光、 红外、微波等）的特性， 可以获取不同类型的海洋 信息。
辐射传输模型
通过建立辐射传输模型， 将遥感观测数据转化为有 关海洋参数的信息。
卫星遥感数据的处理与分析
数据校正与定标
02
卫星海洋学的基本原理
卫星轨道与观测方式
01
02
03
太阳同步轨道
卫星轨道与太阳同步，有 利于获取均匀的光照条件， 适用于对地球表面进行连 续观测。
地球同步轨道
卫星轨道与地球自转同步， 使得卫星可以长时间对特 定区域进行观测。
低地球轨道
卫星轨道高度较低，可以 获取高分辨率的图像，但 需要频繁的轨道更新以覆 盖全球。
监测海流状况
利用卫星遥感技术，可以获取大范围 的海流信息，了解海洋环流模式和变 化。
监测海洋颜色变化
通过卫星遥感数据，可以监测海洋色 素含量变化，评估海洋生态系统健康 状况。
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
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。
2014-Chapter01卫星海洋学
VISSR
风云三号 (2008/05) 风云四号 (计划中)
国家气象局 和海洋局
2008年5月发射的“风云三号”是我国研制的第二代太阳同步轨道气象卫星，星上装载十 一台探测仪器。除了可见光和红外扫描辐射计外，“风云三号”卫星还将增加携带红外分 光计、微波温度计、微波湿度计、中分辨率光谱成像仪、紫外臭氧垂直探测仪、紫外臭氧 总量探测仪、微波成像仪、太阳辐射监测仪、地球辐射探测仪和空间环境监测仪。
卫星海洋学 SATELLITE OCEANOGRAPHY
邢小罡 xing@ 13793283880 海洋环境学院351
个人简历
1) 主要经历： 2003-2008 2008-2011 2011-2013 2013-至今 2) 研究方向： 海洋光学；水色遥感；海洋生物地球化学；Bio-Argo浮标 中国海洋大学 博士研究生 （刘玉光） 法国滨海自由城海洋学实验室 博士后 中国海洋大学 讲师 中国海洋大学 副教授
风生上升流 地形诱导上升流 流生上升流 潮生上升流
海表面高度(SSH)
1998/01
海平面上升 ENSO事件
观测精度逐步提高
海洋水色(Ocean Color)
SeaWIFS:宽视场海洋观测传感器
叶绿素浓度
海面风场
What ASCAT Coverage would look like
第四章 卫星轨道与分辨率 第五章 电磁辐射 第六章 散射和吸收
第七章 可见光和近红外辐射计与水色遥感 第八章 热红外辐射计 第九章 微波辐射计 第十章 散射计 第十一章 高度计 第十二章 合成孔径雷达
教学宗旨：“提纲携领”方式教学，讲课中注重要求学生 以下六点。 1）了解卫星海洋学和海洋遥感的常识， 2）深入理解物理概念， 3）掌握海洋遥感的机理， 4）了解卫星遥感数据的应用， 5）学会从互联网下载卫星遥感数据，并学会依据下载数 据进行计算机绘图和做初步的统计分析， 6）学会撰写技术报告或科研论文。
中国海洋大学 卫星海洋学 课程大纲(理论课程)
附件2：中国海洋大学卫星海洋学课程大纲（理论课程）英文名称: Satellite Oceanography【开课单位】海洋环境学院海洋系【课程模块】专业知识【课程编号】【课程类别】必修【学时数】48 （理论实践）【学分数】 3备注：课程模块为公共基础、通识教育、学科基础、专业知识或工作技能；课程类别为必修或选修。
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。
（一）教学对象海洋科学专业本科生（必修），地学领域其他专业（可选修）。
（二）教学目标及修读要求1、教学目标（课程结束后学生在知识、技能和态度三个层面达到的目标）知识方面：使学生理解遥感原理及其卫星在海洋学观测中的应用，并且学会获取和实际使用卫星资料；了解国内外卫星遥感基本信息；掌握电磁波辐射与传播的基本理论；理解大气和海水的吸收和散射机理；理解可见光水色扫描仪、热红外与微波辐射计等仪器原理；掌握叶绿素、海面温度、盐度等物理要素的基本遥感机理。
技能方面：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，并且学会撰写科学研究的技术报告。
态度：培养学生理论联系实际的科学研究态度2、修读要求（简要说明课程的性质，与其他专业课程群的关系，学生应具备的基本专业素质和技能等）《卫星海洋学》是海洋科学专业的专业必修课，属于理论课。
该门课程是海洋科学专业7门核心课程之一，属于大学物理（光学、电磁学）在海洋学领域的延伸课程，可培养学生在海洋学领域的科研能力。
与其他专业课程之间没有隶属关系，但是与《物理海洋学》联系比较密切。
《物理海洋学》为海洋学研究提供理论基础，《卫星海洋学》为海洋学研究提供观测数据和方法。
选课前学生应具备良好的数学物理基础，以及计算机使用、绘图和统计分析的技能。
（三）先修课程（参照2011版人才培养方案中的课程名称，课程名称要准确）高等数学I1，高等数学I2，大学物理I1，大学物理I2，大学物理I3，概率统计，大学计算机基础，Fortran程序设计二、教学内容（一）第一章绪论1、主要内容：➢卫星海洋遥感的应用：什么是卫星海洋学，卫星海洋学探测的发展阶段；➢中国气象卫星的发展：极轨和地球静止气象卫星系统；➢中国海洋卫星的发展：海洋系列卫星，海洋卫星和气象卫星的比较；➢中国卫星发展的现状和目标；➢数据分发：包括数据共享方式、数据格式和数据分级；➢海洋遥感信息和数据相关网站介绍➢讲解和布置大作业2、教学要求：➢了解国内外卫星遥感基本信息；➢了解大作业形式和要求，布置大作业。
卫星海洋学
【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。
卫星海洋学考点整理
1数据：数据是指人类在认识世界过程中，定性或定量描述认识目标的直接记录或原始材料。
2信息：对人类认识有意义的消息或因素。
信息具有客观性、实用性、传输性和共享性。
3地理信息系统：是在计算机软硬件支持下，对地理空间数据进行采集、储存、显示、管理和分析的技术系统。
4概念模型：通常把对现实世界的第一层简化和抽象，称为概念模型。
概念模型给出所研究的主要事物的概念及其相互联系的框架。
5数据模型：实质上是一组为用户服务的规则，这些规则规定其数据结构如何组织，以及应当允许进行何种操作。
6数据表结构：具体指同一类数据元素中各元素之间的相互关系，包括三个组成成分：数据的逻辑结构，数据的存储结构和数据的运算。
7数据库：是以特定结构组织和存储，以便有效管理的相互关联的数据及数据文件的集合。
8数据库管理系统（DBMS）：是进行数据库存取和各种管理控制软件，是数据库系统的中心枢纽，用户（及其应用程序）对数据库的操作全部通过DBMS进行。
9空间索引：就是依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系，按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包括空间对象的概要信息，如对象的标识、外接矩形及指向对象实体的指针。
10元数据：是关于数据的描述性数据，它应当是现代数据库的组成部分，其作用和目的是促进数据集，特别是数据库中数据集的高效利用。
11数据层：集成到一起的面域分布空间数据集，它用于表示一个主体中的实体，或者有一公共属性或属性值的控件对象的联合。
12 VR GIS是一种专门用于研究地球科学，或以地球系统为对象的虚拟现实技术或计算机仿真技术或多媒体技术，是虚拟网络现实与地理信息系统相结合的产物。
⑵Data model: A data model is a set of constructs for describing and representing selected aspects of the real-world in a computer.⑶Raster data model: The raster data model uses an array of cells, or pixels, to represent real-world objects. The cells can hold any attribute values based on one of several encoding schemes including categories, and integer and floating-point numbers.⑷DBMS: A DBMS is a software application designed to organize the efficient and effective storage of and access to data.⑸Spatial analysis:spatial analysis is the process by which we turn raw data into useful information, in pursuit of scientific discovery, or more effective decision making.1数据和信息的关系：信息与数据密不可分，因为数据是信息的载体，但是数据本身并不是信息。
卫星海洋遥感学习教案
第二十三页，共74页。
SeaWiFS (Sea—
ViewingWideField—Of—
ViewSensor) 是装载在美国 表11-3 SeaWiFS的技术参数
SEASTAR卫星上的第二代海色 波段
波长范围 饱和辐亮 信噪
um
度
比
波段设计
遥感传感器，SeaWiFS共有8个 1
7
745—785
3.00
455 大气校正，气溶胶
8
845—885
2.13
467 大气校正，气溶胶
第24页/共74页
第二十四页，共74页。
WiFS在CZCS基础上进行了改进和提高： ① 增加了光谱通道，即412nm、490nm、865nm。412nm针对
于Ⅱ类水域DOM的提取，490nm与漫衰减系数相对应，865nm用于 精确的大气校正。
空间科学和地球科学之间的交叉学科和新技术学科，
是空间数据处理与计算机技术相结合的产物。
6.
海洋地理信息指与研究对象空间地理分布有关
的信息，它表示物体与环境固有的数量、质量
(zhìliàng)、分布特性的联系和规律。地理信息系统是
采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球表面
与空间地理分布有关的数据的系统。利用海洋GIS系
② 提高了辐射灵敏度，Sea-WiFS灵敏度约为CZCS的两倍。 在CZCS反演算法中被忽略因子的影响，如多次散射、粗糙海面、 臭氧层浓度变化、海表面(biǎomiàn)大气压变化、海面白帽等， 都在Sea-WiFS反演算法中作了考虑。
第25页/共74页
第二十五页，共74页。
2、与海色卫星遥感有关的海洋光学特性 海洋光学理论是海色卫星遥感的基础。首先，海色传感器可见光
国家海洋局：发布《2014年中国海洋卫星应用报告》
国家海洋局：发布《2014年中国海洋卫星应用报告》
佚名
【期刊名称】《科技中国》
【年(卷),期】2015(000)006
【摘要】国家海洋局近日发布的《2014年中国海洋卫星应用报告》显示，2014年我国海洋卫星工作继续稳步发展，海洋卫星数据在海洋环境保护、海洋灾害预警报、海洋资源开发与管理、海洋权益维护、海洋科学研究及国民经济和国防建设中发挥了重要作用。
【总页数】1页(P9-9)
【正文语种】中文
【中图分类】P74
【相关文献】
1.国家发展改革委、国家海洋局联合发布《中国海洋经济发展报告2015》 [J],
2.国家海洋局发布《2010年中国海洋环境状况公报》 [J],
3.国家海洋局发布《2014年全国海水利用报告》 [J], 胡敏
4.国家海洋局发布《2017年中国海洋经济统计公报》 [J],
5.2014年中国海洋卫星应用报告发布 [J],
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卫星海洋学教材
卫星海洋学教材
以下是关于卫星海洋学的教材：
《卫星海洋学》，刘玉光主编，高等教育出版社出版。
这是一本系统介绍卫星海洋学基本原理、观测方法、数据处理和应用的教材，内容涵盖了卫星海洋学的基本概念、卫星轨道和观测平台、卫星遥感原理、海表温度和海面风场观测、海浪和海面高度观测、海冰和海洋表面动力场观测以及卫星资料处理和应用等方面的知识。
此外，还有《卫星气象观测：海洋气象应用技术》，谢涛编著，气象出版社出版。
这本书介绍了卫星气象观测在海洋气象中的应用技术，包括卫星气象观测原理、遥感图像处理、气象信息提取等方面的内容。
如需了解更多关于卫星海洋学的教材，建议咨询海洋科学专业教师或访问图书馆等资源库。
(完整word版)卫星海洋学(官)
1.卫星海洋遥感的应用海洋水色遥感有哪些卫星和传感器：中国：HY-1A ，HY —1B ：COCTS,CCD NIMBUS —7（NASA):CZCS ；SeaStar （NASA ）:SeaWiFS ；EOS-AM 、EOS —PM （NASA ）MODIS ；ADEOS —II （NASDA ）：OCTS 、GLI传感器:第一代水色扫描仪：海岸带水色扫描仪（CZCS)；第二代水色扫描仪:宽视场海洋观测传感器（SeaWiFS ）和中国海洋水色和温度扫描仪（COCTS ）；第三代水色扫描仪:中等分辨率成像光谱仪(MODIS ）。
CZI （CCD ）2.遥感在渔业中的应用：渔场预报、资源评估、风暴潮、作业安全、光场应用（发布）渔情预报:1、直接的鱼群侦察；2、应用遥感数据，评估渔业栖息地：使用高度计获取海面高度(SSH ）及海流信息渔场的关系;利用海温（SST ）和叶绿素（Chlorophy11）资料对渔场预测3、栖息地适宜性指数模型（HSI ）： HSI （栖息地适宜性指数）,分别建立了温度、叶绿素、海平面高度以及海表盐度与西北太平洋柔鱼，黄鳍金枪鱼适应性指数的模型。
并与捕捞量进行了对比，具有很好的正相关。
国际上渔情预报的效益:1、目前发达国家（美国、日本、加拿大、法国、葡萄牙、澳大利亚等）已应用卫星遥感技术进行海洋渔业的预报2、借助卫星遥感手段辅助海洋捕捞业可减少25%～50%寻找渔场的时间我国基于遥感的海洋渔情预报始于80年代初。
((),(),(),(),)HSI f SI sst SI chla SI ssha SI sssFRG渔情预报成功案例:基于遥感数据,通过10多年北太平洋柔鱼渔获产量与环境因子的关系，建立了柔鱼栖息地模型，并成功地应用于中心渔场的预报，预报精度达到80％以上。
资源评估：1、CPUE标准化；2、资源变动分析（资源量、产卵量);3、资源评估模型;4、捕捞努力量监测1、CPUE标准化：利用GAM模型定量分析海洋环境要素与CPUE的关系捕捞强度估计（对渔船的监测）：1、利用高分辨率的遥感数据监测渔船灯光，获得渔船分布；2、对渔船类型的分类（动力情况等）；3、休鱼期的渔船监测与管理安全保障:国际渔业资源的权益安全问题；渔业资源的权益保障（钓鱼岛事件；黄岩岛事件）作业安全：海洋渔业作业的安全保障问题：海洋的灾难94％来自风暴潮1968-2008年,巨浪70次，沉船52063艘（1300艘/年),死13475人(336人/年);1990-2009年,2500亿. (100亿/年)海面风浪场实时速报；渔业作业环境报环境安全：渔业资源生态环境的安全问题：生态环境恶化1、捕捞作业过程中存在底部拖网过度，海底生物种群被极度破坏.2、海域受工农业废水、废物等污染,严重破坏栖息环境，威胁海洋生物资源海水富营养化水质变化和赤潮发生(通过遥感影像检测海面叶绿素浓度，藻华等）基于遥感的水质监测(水质与养殖）基于遥感的赤潮速报基于遥感的溢油监测(SAR)光场:卫星遥感应用于光诱捕捞业：叶绿素浓度、风场集鱼灯水下光场光场优化控制与捕捞3.水光学固有光学性质：Inherent optical properties (IOP's)，海水的固有光学性质，它仅由海水本身的物理特性所决定，主要指海水对光的散射和吸收。
广东海洋大学-卫星海洋学期末复习资料上课讲义
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。
卫星海洋学 翻译
卫星遥感和地理信息系统在农业气象和卫星活动中的应用遥感测量从地球表面和周围的大气通过测量反射和发出的电磁辐射一样提供了空间范围。
在过去的20年里，气象观测工具的改进，在许多伟大的与经济相关的应用领域已经创造了有利的研究和监测，比如农业和林业。
每个波带都提供了大气和地面的信息：表面温度、云、太阳辐射、光合作用和蒸发过程。
因此，研究的挑战是从遥感信息提取数据开发新系统，给用户最终的、实时的信息。
在过去的两年，太空科技的发展在卫星地球观测系统中大幅度增加。
同时，信息通讯技术ICT时期已经超过越来越多的互联网上有效的对数据进行处理和他们的特定用途。
全世界现在能够利用观测卫星其丰富的观测数据、产品和服务流对社区及相关气象环境学科如气候学包括全球变化、水文和海洋等复杂的环境进行勘测。
首都尼亚美1993发出土地生产力在尼日尔的表征CeSIA指数，对米勒阐述了十年(1981-90)和120个文化站的降雨情况。
水平衡经度观测卫星是一颗环保的在地上系统提供数据的人造地球卫星。
其他几个影响环境卫星数据的因素，也是非常值得注意的：1、一个环境卫星，由于他较高的角度和广阔的视野能从这些全球范围的环境中提供定期供应的数据2、大气可以从卫星高度和环境特征中被广泛的扫描。
3、从某些卫星的能力来查看大部分大气空间不断使他们特别适合监测与预警、短暂的气象4、开发先进的通信系统作为卫星技术的整体，允许快速传输的数据卫星,或他们的继电器自动站在地球上操作。
这些因素通过三个主要功能为气象卫星的设计提供数据:1、遥感光谱辐射可转换气象测量如云量,云运动矢量,垂直型材表面的温度、大气温度、相对湿度和大气成分如臭氧、冰雪覆盖,臭氧和各种辐射测量;2、收集的数据来自于位于地球的表面或在大气中固定或移动的传感器;3、通过直接读出用户操作站提供图像和其他信息的直播。
在1950年代早期第一个地球的观点是军用火箭，但没转换成太空卫星。
直到1960年1月,第一个操作气象卫星TIROS-I正式由美国上市,开始传输基础的,但是很有用的云图像。
卫星海洋学课程设计
卫星海洋学课程设计一、课程目标本课程旨在介绍卫星海洋学的基本概念、原理、方法和应用，使学生能够：1.了解近地轨道卫星在海洋学中的应用和作用；2.掌握卫星遥感技术分析海洋环境的基本方法；3.熟悉卫星海洋学的发展动态和相关应用；4.能够应用卫星海洋学技术解决相关实际问题。
二、课程大纲第一章卫星海洋学综述1.1 卫星海洋学简介 1.2 卫星海洋学的历史发展 1.3 人造卫星的基本知识 1.4 卫星观测的基本概念第二章卫星遥感技术在海洋学中的应用2.1 卫星遥感技术概述 2.2 海洋地理信息系统 2.3 海洋遥感数据获取和处理 2.4 卫星遥感在海洋中的应用实例第三章卫星海洋学的前沿领域3.1 海洋地球观测卫星计划 3.2 浅海信息获取技术 3.3 海洋生态系统监测技术 3.4 海洋环境污染监测技术第四章卫星海洋学在海洋资源开发中的应用4.1 海洋资源开发的需求 4.2 卫星海洋学在海洋资源开发中的地位和作用 4.3 卫星遥感技术在海洋资源开发中的应用第五章卫星海洋学在海洋灾害应急中的应用5.1 海洋灾害现状与挑战 5.2 卫星海洋学在海洋灾害应急中的地位和作用 5.3 卫星遥感技术在海洋灾害应急中的应用三、教学方法本课程采用理论授课、案例分析和课堂讨论相结合的教学方法。
在理论讲解的基础上，通过案例分析和课堂讨论，引导学生思考、理解和掌握卫星海洋学原理、方法和应用。
同时，通过相关实验和任务，培养学生应用卫星海洋学技术解决实际问题的能力。
四、期末考核本课程考核采用闭卷考试和课程设计相结合的方式。
闭卷考试主要测试学生对卫星海洋学知识的理解和掌握情况，占总成绩的50%；课程设计则要求学生运用卫星海洋学技术，实现相关任务，并通过报告的形式展示出来，占总成绩的50%。
五、参考教材1.《卫星海洋学原理及应用》2.《卫星遥感海洋与气象学》3.《海洋卫星遥感技术及其应用》六、教学进度本课程共12周，按如下进度安排：日期主题第1周-第2周卫星海洋学综述第3周-第4周卫星遥感技术在海洋学中的应用第5周-第6周卫星海洋学的前沿领域第7周-第8周卫星海洋学在海洋资源开发中的应用第9周-第10周卫星海洋学在海洋灾害应急中的应用第11周-第12周课程设计展示七、课程设计本课程设计要求学生根据教师指定的任务，运用卫星海洋学技术，实现相关目标，并通过报告的形式展示出来。
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教学FTP： ftp://222.195.136.103，端口号：21，用户名：anonymous， 密码：无。上传区文件夹2个 ， 小作业和大作业，下载 区文件夹2个，课件和历年大作业样本。 小作业格式： 1. Word文件（程序+图片）； 2. 文件名为：姓名_Homework_序号（1、2…） 大作业格式： 1. 主文件Word文件； 2. 附件压缩文件； 3. 文件名为：姓名(_姓名)_论文名
Why Satellite???
Why Satellite???
• 大Oceans are vast, sparsely occupied – satellites provide uniform sampling, daily-to-monthly fields. • 难Harsh environment for acquiring measurements • 贵Ship time is expensive • 快-全Satellites can acquire measurements quickly over large areas. BUT…. • • • • 贵 – Satellites are also expensive 风险 – If satellites fail, service calls are even more expensive 间接-Must measure through intervening atmosphere 表面-Can’t acquire sub-surface mearsurements
§1.7 习题
§1.1
卫星海洋遥感的应用
卫星海洋探测的发展阶段
第一阶段探索试验（1970～1978年），这一阶段主要载人飞船 搭载 试验和利用气象卫星、陆地卫星探测海洋； 第二阶段试验研究阶段（1978～1985年）,该阶段美国发射1颗 海洋卫星（SeaSat-A）和1颗雨云卫星 （NIMBUS-7）,该星上 载海岸带水色扫描仪（CZCS）。这两颗皆属于实验研究性质； 第三阶段应用研究阶段（1985～），在这一阶段世界上发射了 多颗海洋卫星。如海洋地形卫星Geosat、Geo-1、 Topex/Poseidon,海洋动力环境卫星ERS-1 & ERS-2、Radarsat, 海洋水色卫星（SeaStar ROCSAT、KOMPSAT）。除此以外、 还在别的卫星上搭载海洋探测器。
风生上升流 地形诱导上升流 流生上升流 潮生上升流
海表面高度(SSH)
1998/01
海平面上升 ENSO事件
观测精度逐步提高
海洋水色(Ocean Color)
SeaWIFS:宽视场海洋观测传感器
叶绿素浓度
海面风场
What ASCAT Coverage would look like
VISSR
风云三号 (2008/05) 风云四号 (计划中)
国家气象局 和海洋局
2008年5月发射的“风云三号”是我国研制的第二代太阳同步轨道气象卫星，星上装载十 一台探测仪器。除了可见光和红外扫描辐射计外，“风云三号”卫星还将增加携带红外分 光计、微波温度计、微波湿度计、中分辨率光谱成像仪、紫外臭氧垂直探测仪、紫外臭氧 总量探测仪、微波成像仪、太阳辐射监测仪、地球辐射探测仪和空间环境监测仪。
第四章 卫星轨道与分辨率 第五章 电磁辐射 第六章 散射和吸收
第七章 可见光和近红外辐射计与水色遥感 第八章 热红外辐射计 第九章 微波辐射计 第十章 散射计 第十一章 高度计 第十二章 合成孔径雷达
教学宗旨：“提纲携领”方式教学，讲课中注重要求学生 以下六点。 1）了解卫星海洋学和海洋遥感的常识， 2）深入理解物理概念， 3）掌握海洋遥感的机理， 4）了解卫星遥感数据的应用， 5）学会从互联网下载卫星遥感数据，并学会依据下载数 据进行计算机绘图和做初步的统计分析， 6）学会撰写技术报告或科研论文。
§1.3 中国海洋遥感的进步
（Progress of Oceanic Remote Sensing in China）
2002年5月15日，我国第一颗海洋探测卫星“海洋一号” A（HY1A）与“风云一号” D气象卫星作为一箭双星同时发射升空。 2007年4月11日，装备更为精良的“海洋一号B”卫星，由长征二号 丙运载火箭在太原卫星发射中心成功发射升空。
Normal Conditions
El Nino Conditions
Nino3 index
5°S-5°N; 150°W-90°W
热带东太平洋海表面温度异常（SSTA）和海表面高度异常（SSHA）与南 方涛动指数（SOI）的关系
§1.2 中国气象卫星的发展
（Development of Meteorological Satellite in China）
名称／时间 资助者 传感器 运行轨道资料
风云一号系列卫星 FY-1C：1999/5 FY-1D：2002/5 风云二号系列卫星 FY-2C：2004/10 FY-2D：2006/12
国家气象局
MVISR
太阳同步近圆形极轨轨道 再访问时间： 1天 地球同步轨道 业务星位置：105°E，0°N 备份星位置：86.5°E，0°N 功能测试星位置：123. 5°E， 0°N 太阳同步近圆形极轨轨道 地球同步轨道
卫星海洋学（satellite oceanography）是随着人造地球卫星 的诞生而发展起来的海洋科学的新分支，它包括两个方面 的研究，即遥感的海洋学解释和遥感的海洋学应用。 遥感的海洋学解释涉及到对各种海洋环境参量的反演机制 和信息提取方法研究。 遥感的海洋学应用涉及到卫运用卫星遥感资料在海洋学各 个领域的研究。
波段配置不同。海洋水色仪要求波段较多且窄，存在较大差别; 灵敏度和精确度不同，因为海洋水色参数要求定量测量，所以要求
要高得多; 观测方式不同，为使轨道两侧太阳辐射照度均匀，要求观测时间维 持在正午。为了避开太阳耀光引起的镜面反射，要求观测时沿轨上 下倾斜约0～20度可调。
§1.4 中国卫星发展的现状与目标
卫星遥感更细节：涡旋-涡丝
卫星
船测
(08/2000)
第一章 绪论 （Introduction）
§1.1 §1.2 §1.3 §1.4 §1.5 §1.6
卫星海洋遥感的应用 中国气象卫星的发展 中国海洋遥感的进步 中国卫星发展的现状与目标 数据分发（Data Distribution） 海洋遥感信息和数据相关网站
海表面温度（SST）
AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) on NOAA satellites since 1978.
AVHRR -SST
确定流场的时 间和空间变化
湾流（大西洋）
Temperature is important because of its relationship to the heat budget (global warming) and because it’s diagnostic of currents, upwelling etc…
550 km swath 700 km gap QuikSCAT pass over Katrina 550 km swath
溢油观测
RADARSAT星上合成孔径雷达（SAR）1998年9月29日监测到的溢油在 海表面分布图像（上）和机载侧视雷达SLAR的准同步监测图像（下）
ENSO 循环
El Nino
卫星海洋学 SATELLITE OCEANOGRAPHY
邢小罡 xing@ 13793283880 海洋环境学院351
个人简历
1) 主要经历： 2003-2008 2008-2011 2011-2013 2013-至今 2) 研究方向： 海洋光学；水色遥感；海洋生物地球化学；Bio-Argo浮标 中国海洋大学 博士研究生 （刘玉光） 法国滨海自由城海洋学实验室 博士后 中国海洋大学 讲师 中国海洋大学 副教授
HDF (Hierarchical Data Format) 是用于存储和分发科学数据的 一种自我描述、多对象文件格式，由美国国家超级计算应用中 心（NCSA）创建的，以满足不同群体的科学家在不同工程项 目领域之需要。 NetCDF (Network Common Data Format) 是由美国大学大气研 究协会（UCAR)的Unidata项目科学家针对科学数据的特点开 发的，是一种面向数组型并适于网络共享的数据的描述和编码 标准。 自述性/通用性/灵活性/扩展性/跨平台性
Need skilled people to analyze data and advance the science!!
§1.5 数据分发（Data Distribution）
数据共享 JPL/NASA、NOAA、日本国家航天发展厅（NASDA）、欧空局(ESA),大 学
全球海表面温度的月平均数据；海表面高度；有效波高；叶绿素a浓度； 海表面风速；近表面海流； 下载方式：FTP，OPeNDAP； 数据格式：NETCDF ；HDF；GRIB 数据分级：Level 0/1/2/3/4
我国计划发展3个系列的海洋卫星：以可见光、红外波段遥感探测海洋水色 和水温为主的“海洋一号”系列卫星；以微波遥感探测可全天候获取海面风场、 海面高度和海表面温度场等为主的“海洋二号”系列卫星，以及同时配备光学遥 感器和微波遥感器的可对海洋环境进行综合监测的“海洋三号”系列卫星。
§1.3 中国海洋遥感的进步
（Actuality & Goal of Chinese Satellite Development）
近期发展目标是：
第一，建立长期稳定运行的卫星对地观测体系。 第二，建立自主经营的卫星广播通信系统。 第三，建立自主的卫星导航定位系统。 第四，建立协调配套的全国卫星遥感应用体系。 第五，发展空间科学，开展深空探测。