第八章 其它海洋参数的遥感反演 - 海洋遥感..
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。
海洋遥感在海洋资源勘探中的作用如何
海洋遥感在海洋资源勘探中的作用如何关键信息项：1、海洋遥感技术的定义和分类定义：＿___________________________分类：＿___________________________2、海洋资源勘探的目标和范围目标：＿___________________________范围：＿___________________________3、海洋遥感在海洋资源勘探中的具体应用应用领域 1：＿___________________________应用领域 2：＿___________________________应用领域 3：＿___________________________4、海洋遥感技术的优势优势 1：＿___________________________优势 2：＿___________________________优势 3：＿___________________________5、海洋遥感技术的局限性局限性 1：＿___________________________局限性 2：＿___________________________局限性 3：＿___________________________6、应对海洋遥感技术局限性的措施措施 1：＿___________________________措施 2：＿___________________________措施 3：＿___________________________7、海洋遥感技术在未来海洋资源勘探中的发展趋势趋势 1：＿___________________________趋势 2：＿___________________________趋势 3：＿___________________________11 海洋遥感技术的定义和分类海洋遥感技术是指利用传感器对海洋表面和海洋内部的物理、化学、生物等参数进行非接触式测量和监测的技术手段。
海洋遥感复习知识点
名词解释、填空1.海面亮温：低于实际物体的温度指物体的辐射功率等于某一黑体的辐射功率时，该黑体的绝对温度即为亮度温度。
2.发射率：观测物体的辐射能量与同观测物体具有相同热力学温度的黑体的辐射能量之比根据发射率，=1黑体，0~1灰体3.大气气溶胶：悬浮在空气中的来自地球外表的小的液体或固体颗粒。
气溶胶类型：海洋型、陆地型、火山爆发自然〔陆地海洋火山〕；人为〔汽车尾气、污染物〕4.瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时，此时的散射称为瑞利散射。
散射率与波长的四次方成反比，因此，瑞利散射的强度随着波长变短而迅速增大。
对可见光的影响较大。
米散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。
气溶胶引起的，对波长依赖性很小无选择散射：云，所有光都被散射回来5.大气层结构简答，根据温度分布，垂向划分：对流层、平流层、中间层、热成层、外大气层1)对流层：有各种天气现象，强烈对流/温湿分布不均匀/航空活动区，对遥感最重要2)平流层/同温层：天气现象少/空气稳定/水汽、沙尘少，温度随高度增加而增加3)中间层：温度随高度增加而减少，对遥感的辐射传递几乎没影响4)热成层：温度随高度增加而增加，高度电离状态，短波电磁波被电离层折返回地面6.一类水体：浮游植物及其共变的碎屑主导海水光谱特性；二类水体：除浮游植物外的其他物质在海水光谱特性中起主导作用海洋初级生产力：把无机碳变成有机碳的单位时间的速率，和叶绿素浓度、光照、光照时间、光穿透距离有关7.遥感反射比〔可见光、海色遥感〕：公式、向上辐亮度和向下辐照度之比，Rw和Ed之比归一化离水辐亮度：假设太阳在正上，把大气分子散射衰减消除的离水辐亮度8.黄色物质：有色可溶有机物，陆源〔植被，棕黄酸〕，海洋〔动物死亡分解〕9.生物光学算法：通过离水辐亮度去推导海水中的各主分浓度的算法。
由海水上面的离水辐亮度推导叶绿素浓度、泥沙浓度、k490衰减系数、透明度等。
10.大气校正：由传感器接收到的辐亮度计算出离水辐亮度的过程Lt是卫星接收的总辐射；第一项是离水辐亮度，接下来三项是大气路径辐射，分别是气溶胶的，分子的，两者都有的，Lwc是白冒，Lsr是太阳耀斑。
基于光谱分层的浅海水深遥感反演方法
基于光谱分层的浅海水深遥感反演方法1. 引言浅海水深是海洋环境的重要指标之一，它不仅影响着海洋生物的分布和生长，还对海洋工程和资源的开发利用具有重要意义。
准确快速地获取浅海水深信息对于海洋研究和利用具有重要意义。
传统的获取浅海水深信息的方法主要是通过水下测深仪进行地面观测，这种方法存在着工作效率低、成本高、受天气影响大等问题。
而基于光谱分层的浅海水深遥感反演方法则可以通过卫星遥感技术实现对海洋水深的快速准确获取，因此备受关注。
2. 基本原理在浅海水域中，水体的吸收、散射和反射作用对光的传播具有重要影响。
水深的不同会导致光在水体中的传播方式和路径发生变化，不同深度的水体对应着不同的光谱特征。
基于光谱分层的浅海水深遥感反演方法利用了这一原理，通过分析水体的光学特性，可以间接推算出水深信息。
3. 数据获取和处理为了实现基于光谱分层的浅海水深遥感反演，首先需要获取海洋的遥感图像数据。
目前，卫星遥感技术已经能够提供高分辨率、多光谱的遥感图像数据，这为浅海水深遥感反演提供了坚实的数据基础。
需要对获取的遥感图像数据进行预处理和特征提取，以获得水体的光学特性信息。
4. 算法模型基于光谱分层的浅海水深遥感反演方法主要依靠遥感图像的光学特性参数和数学模型进行水深反演。
目前，常用的算法模型包括改进的水深反演模型、颗粒摩尼模型等。
这些模型着重于分析水体的反射率、透明度等光学特性参数，通过建立水深与光学特性参数之间的定量关系，实现了对水深的定量估算。
5. 应用与展望基于光谱分层的浅海水深遥感反演方法已经被成功应用于浅海水深的遥感监测与研究中，并取得了一定的成果。
随着遥感技术的不断发展和完善，基于光谱分层的浅海水深遥感反演方法将进一步提高反演水体精度和时效性。
未来，我们可以期待该方法在海洋资源开发、海洋环境监测等领域发挥更大的作用。
6. 个人观点基于光谱分层的浅海水深遥感反演方法作为一种新兴的水深遥感技术，具有很大的应用潜力。
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
遥感水深反演的stumf模型
遥感水深反演的stumf模型【实用版】目录1.引言2.遥感水深反演的方法1.解析法2.统计法3.STUMF 模型的原理1.模型构建2.模型参数4.STUMF 模型的应用5.结论正文引言遥感水深反演是遥感技术在海洋领域中的一个重要应用。
准确的水深信息对于海洋资源开发、航海安全以及海洋环境保护等方面具有重要意义。
目前，遥感水深反演方法主要有解析法和统计法两种。
本文主要介绍一种基于 STUMF 模型的遥感水深反演方法。
一、遥感水深反演的方法1.解析法解析法主要是通过建立传感器接收的辐射亮度值与底质反射率之间的关系，进而推算出水深。
这种方法的关键在于建立辐射亮度值与底质反射率之间的精确关系。
2.统计法统计法主要是基于大量的实测数据，建立水深与遥感图像特征之间的统计关系。
这种方法的关键在于选择合适的遥感图像特征以及建立有效的统计模型。
二、STUMF 模型的原理1.模型构建STUMF（Simple Time-domain Model Function）模型是一种简单的时域模型函数，主要用于水深反演。
该模型主要包括两个部分：辐射传输模型和底质反射模型。
2.模型参数STUMF 模型的参数主要包括：水深、底质类型、辐射亮度值、底质反射率以及遥感图像的空间分辨率等。
这些参数可以通过实测数据或先验知识进行获取。
三、STUMF 模型的应用STUMF 模型在遥感水深反演中具有广泛的应用。
通过对遥感图像进行预处理，提取出有用的水深信息，可以实现对海洋底部的准确测量。
同时，STUMF 模型还可以与其他遥感图像特征相结合，提高水深反演的精度和可靠性。
结论遥感水深反演是遥感技术在海洋领域的重要应用之一。
STUMF 模型作为一种简单的时域模型函数，在遥感水深反演中表现出良好的性能。
水深遥感反演的方法和技术流程
水深遥感反演的方法和技术流程今天咱们来唠唠水深遥感反演这事儿。
一、啥是水深遥感反演。
简单来说呢，就是通过遥感技术，从卫星或者飞机等上面获取的数据，然后推算出海洋或者湖泊的水深情况。
这就像是给水体做个透视眼，不用真的下去测量，就能知道水有多深，是不是很神奇呀？二、方法有哪些。
1. 经验模型法。
这种方法可有趣啦。
它是根据大量的实测水深数据和对应的遥感数据，找出它们之间的规律，然后建立一个数学模型。
就好比你发现每次吃三个冰淇淋，体重就会增加一斤，然后就建立了一个“吃冰淇淋 - 体重增加”的模型一样。
比如说，常用的有线性回归模型，通过找到遥感影像中的光谱信息和实际水深之间的线性关系，来反演水深。
2. 半经验模型法。
这个呢，是在经验模型的基础上，再结合一些物理原理。
它就像是给经验模型穿上了一件科学的小外套。
比如考虑到水体对光的吸收和散射这些物理过程，然后再加上经验数据，让反演的结果更准确。
3. 物理模型法。
这可是个“学霸”级别的方法哦。
它完全基于物理原理，像光在水体中的传播、反射、折射等物理过程。
通过复杂的数学公式来描述这些过程，然后根据遥感观测到的光信息，去反推水深。
不过这个方法难度有点大，就像解超级复杂的数学题一样。
三、技术流程。
1. 数据获取。
首先要拿到遥感数据啦，这些数据可以来自卫星影像，像Landsat卫星的数据就很常用。
还有航空遥感数据，就像是从空中给水体拍个照。
同时呢，也要收集实地测量的水深数据，这是用来做参考和验证的。
2. 数据预处理。
这个步骤就像是给数据洗个澡，让它变得干净整洁。
要对遥感数据进行辐射校正，就好比把照片的颜色调整到正常的样子，还有大气校正，把大气对遥感数据的影响去掉。
对于水深测量数据，也要进行整理和质量控制，把那些不靠谱的数据剔除掉。
3. 选择合适的反演模型。
根据研究区域的特点，比如是清澈的湖水还是浑浊的海水，选择前面说的经验模型、半经验模型或者物理模型。
如果是比较简单的水体环境，经验模型可能就够用了，但如果是复杂的海洋环境，可能就得用物理模型啦。
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。
物理参数反演方法在海洋遥感中的应用
物理参数反演方法在海洋遥感中的应用海洋是地球上最广阔的领域之一，而海洋遥感技术的发展，为人们了解海洋提供了一种新的途径。
而物理参数反演方法作为海洋遥感的重要工具，其应用不仅为海洋科学研究提供了强有力的支持，也为海洋经济和资源的开发利用提供了科学依据。
一、物理参数反演方法简述物理参数反演方法是指通过遥感仪器测量的光谱辐射或图像亮度，利用物理模型和反演算法，反推出能够解释被测物体或介质的各项参数。
其基本思想是，通过对特定气体、水体、地表材料等物理模型的理解，建立反演模型与算法，利用遥感测量的数据，反演得到物理参数或地表特征参数，确立物体或介质的性质。
物理参数反演方法与传统地物分类、遥感影像解译等方法不同，在于其不仅能反演得到表面覆盖物的分类，还能对其物理参数进行定量分析，具有较强的科学性和深度。
二、物理参数反演在海洋遥感中的应用1. 海洋水色参数反演海洋水色参数反演是利用遥感数据得到海洋中的各项水色参数，包括海表面反射率、浊度、叶绿素a浓度等，以提高水环境监测和评估的准确性和科学性。
其基本原理是根据水体吸收和散射光的物理特性，建立海洋光学模型，通过遥感测量，反演解析海水的组成成分和含量。
海洋水色参数反演可以较为准确地估算海洋中的生物量，有效评估海洋环境的健康状况，为海洋资源保护和开发提供科学依据。
2. 水温和海平面反演水温和海平面反演是利用遥感数据反演得到海洋中表面水温和海平面高程，以了解海洋环境的动态变化，及时预测和预防灾害事件。
其基本原理是根据海水表面的红外辐射和微波辐射特性，建立反演模型，通过遥感测量得到海水表面温度和海平面高程，以反映海洋环境随时间、空间的变化。
3. 海洋盐度反演海洋盐度反演是利用海洋遥感数据反演得到海洋中的盐度分布图，以了解海洋环境的盐度变化、海流分布和生态系统演变。
其基本原理是根据海水的电磁特性，建立反演模型，通过遥感测量得到海面辐射亮度的分布，进而推算出海洋盐度的变化趋势和分布特点。
(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
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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。
海洋遥感 标准
海洋遥感标准
海洋遥感的标准主要包括以下几个方面：
1. 传感器接收到的遥感数据的准确性和可靠性，需要通过专业测试机构进行校准和验证。
2. 遥感数据的空间分辨率、光谱分辨率和辐射分辨率等指标需要符合相关规范和技术标准的要求。
3. 对遥感数据进行质量控制和处理，包括数据筛选、预处理、滤波、辐射校正、分类等步骤，确保结果的准确性和精度。
4. 对于不同类型的应用场景，如海洋水色监测、海底地形地貌探测、海洋动力环境参数测量等，需要选择合适的遥感技术手段和方法，并制定相应的应用标准和规范。
5. 在数据处理和分析方面，需要采用先进的数据处理技术和算法，对遥感数据进行深度挖掘和分析，为海洋科学研究、资源开发、防灾减灾等领域提供更加准确的支持。
总之，海洋遥感是一项复杂的技术领域，需要综合考虑多种因素，从多个角度制
定相应的标准和规范，以确保遥感结果的质量和准确性。
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。
海洋参数的遥感反演
两种卫星高度计
①雷达高度计：发射和接收海面返回的微波
②激光高度计：发射和接收海面返回的激光
我国神舟飞船留轨舱携带的是激光高度计
国外卫星通常携带的是雷达高度计
Satellite (Altimeter)
Launch
Funded by
Frequency (GHz)
Altitude (km)
Footprint for calm surface (km) 8
高度计测高误差(续)
③ 电离层的折射率对电磁波传播速度影响带来的误差 电离层内的 自由电子能够减缓电磁波传播速度，可以用电离层折射率的实 部n‘表示，这将影响从卫星到海面的距离R的计算。
④ 对流层的折射率对电磁波传播速度影响带来的误差
⑤ 海浪造成的粗糙海面带来的电磁波偏差 海浪造成的粗糙海面也带来误差。波谷处反射的高度计雷达信 号要比在波峰处反射的多，因此返回能量的中值对应于平均海 平面偏向波谷侧，导致高度计所测海表面高度偏低。
11.海平面（sea level）
12.海平面高度（sea level height） 13.海平面异常（sea level anomaly）
1.距离（Range）、地球等势面（Geop）
①距离是指卫星到海洋表面的距离。
c t R 2
式中c——电磁波的传播速度 R——距离（range） ②地球等势面（geop）的位势等于常数，所以被称为等势面。 ③因为水汽会减缓电磁波在大气中的传播速度，所以卫星携 带微波辐射计同时测量大气中的“垂程水汽含量” ，以便为 高度计的测量数据做大气校正。 ④高度计对海平面高度的测量精度依赖于对距离（range）的 测 量 精 度 ， T/P 卫 星 对 距 离 和 海 平 面 高 度 的测 量 精 度都 是 2.4cm。
海洋遥感概述
不足
某些传感器的测量精度和空间分辨力还不能满足需要，很难做到定 量测量； 有的遥感资料不够直观，分析解译难度很大； 传感器主要利用电磁波传递信息，穿透海水的能力较弱，很难直接 获得海洋次表层以下的信息。
发展前景
EOS计划：投入100亿美元，18年完成 TERRA：1999-12-18：35颗中的第一颗卫星。搭载5个传感器： CERES：云和地球辐射能量系统，确定云净辐射作用和地球辐射收 支。 MISR：多角光谱成像辐射仪，中分辨率（275-1100m）成像观测， 研究地表覆盖、气溶胶(aerosol)、云散射的角度分布特征。 Modis：中分辨光谱成像辐射仪，36波段和250-1000m的分辨率， 对地球陆地、海洋和大气进行逐日综合评价。陆地覆盖特征及陆 地变化、海洋生产力(oceanproduction)、陆地和海洋上气溶胶特 性、可降水量、大气温度廓线、云滴尺度、云高和云顶温度探测。 MOPITT：对流层(troposphere)污染观测仪,全球三个高度层CO分 布图，及分辨率(resolution)为22km全球甲烷(methane)分布图。 ASTER:高级空间热辐射反辐射计，采集自可见光至热红外地高分 辨率（15-90m）多光谱资料，用于局部和区域过程研究。
海面反射、散射或自发辐射的各个波段的电磁波携带着海表面温度、 海面反射、散射或自发辐射的各个波段的电磁波携带着海表面温度、海平面 高度、海表面粗糙度以及海水所含各种物质浓度的信息。 高度、海表面粗糙度以及海水所含各种物质浓度的信息。 传感器能够测量在各个不同波段的海面反射、散射或自发辐射的电磁波能量， 传感器能够测量在各个不同波段的海面反射、散射或自发辐射的电磁波能量， 通过对携带信息的电磁波能量的分析，人们可以反演某些海洋物理量。 通过对携带信息的电磁波能量的分析， 人们可以反演某些海洋物理量 。传感 器的遥感精度随着卫星遥感技术的发展在不断地提高，目前正在接近、 器的遥感精度随着卫星遥感技术的发展在不断地提高，目前正在接近 、达到 甚至超过现场观测数据的精度。 甚至超过现场观测数据的精度。 海洋表面是一个非常重要的界面 海洋与大气的能量及其它交换过程都是通过这个界面进行的； 海洋与大气的能量及其它交换过程都是通过这个界面进行的； 海洋内部的变化也会部分地透过这一表面表现出来。 海洋内部的变化也会部分地透过这一表面表现出来。 运用计算机三维数值模拟和卫星遥感数据同化技术， 运用计算机三维数值模拟和卫星遥感数据同化技术， 人们就可以通过获得 的海洋表面遥感信息， 的海洋表面遥感信息，了解海洋内部的海洋学特征和物理变化过程 因为遥感监测在海面的空间分辨率与波长成正比， 因为遥感监测在海面的空间分辨率与波长成正比，所以接收波长较短的可 见光与红外电磁波的传感器获得的遥感图像具有更好的空间分辨率 有更好的空间分辨率。 见光与红外电磁波的传感器获得的遥感图像具有更好的空间分辨率。 云的覆盖阻挡了可见光波段电磁波的透过，微波遥感弥补了不足。 云的覆盖阻挡了可见光波段电磁波的透过，微波遥感弥补了不足。 总之，可见光和红外遥感提供了人们对较高的空间分辨率监测的需求， 总之 ，可见光和红外遥感提供了人们对较高的空间分辨率监测的需求 ，微波 遥感满足了人们对全天候监测的愿望。 全天候监测的愿望 遥感满足了人们对全天候监测的愿望。
海洋遥感的实验报告
一、实验目的1. 了解海洋遥感的基本原理和实验方法。
2. 掌握海洋遥感数据的采集、处理和分析技术。
3. 通过实验，加深对海洋遥感技术的认识，提高实际操作能力。
二、实验原理海洋遥感是利用遥感技术对海洋进行探测、监测和评估的方法。
通过搭载在卫星、飞机或船舶上的传感器，对海洋表面和海洋大气进行探测，获取海洋环境、海洋资源、海洋灾害等信息。
实验原理主要包括以下内容：1. 电磁波辐射与反射：海洋表面、海洋大气以及海洋内部均会对电磁波产生辐射和反射，这些信息可以通过遥感传感器进行探测。
2. 传感器原理：遥感传感器根据不同的探测目标和工作波段，采用不同的探测原理，如可见光、红外、微波等。
3. 数据处理与分析：通过遥感数据处理软件，对采集到的数据进行预处理、校正、分析和解译，提取海洋环境、海洋资源、海洋灾害等信息。
三、实验内容1. 实验一：海洋遥感数据采集（1）实验目的：了解海洋遥感数据采集的基本方法。
（2）实验内容：使用卫星遥感数据采集软件，下载海洋遥感数据，包括海洋表面温度、海面高度、海面风速等。
（3）实验步骤：a. 打开遥感数据采集软件，输入卫星名称、轨道、时间等信息。
b. 选择所需数据产品，如海洋表面温度、海面高度、海面风速等。
c. 点击下载，等待数据下载完成。
d. 查看下载的数据，了解数据格式和内容。
2. 实验二：海洋遥感数据处理（1）实验目的：掌握海洋遥感数据处理的基本方法。
（2）实验内容：对采集到的海洋遥感数据进行预处理、校正和分析。
（3）实验步骤：a. 使用遥感数据处理软件，打开下载的数据文件。
b. 对数据进行预处理，包括数据压缩、滤波、去噪等。
c. 对数据进行校正，包括几何校正、辐射校正等。
d. 分析数据，提取海洋环境、海洋资源、海洋灾害等信息。
3. 实验三：海洋遥感数据应用（1）实验目的：了解海洋遥感数据在海洋环境监测、海洋资源开发、海洋灾害预警等方面的应用。
（2）实验内容：利用处理后的海洋遥感数据，进行海洋环境监测、海洋资源开发、海洋灾害预警等方面的应用。
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。
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2018/8/5
8.2 海冰与冰山现象的遥感探测
2.海冰与冰山的遥感探测
（1）光学传感器的观测方法
• MODIS海冰的识别方法
一些特殊情况的考虑 ：对于较薄海冰（厚度小于10厘米， 没有雪覆盖），其反照率较低，利用雪被指数不容易分辩，在 这种情况下，利用冰表面和海表面的温度差异进行识别。
MODIS计算冰表面温度的算法（MODIS 31和32波段）： IST = a +b×T31 +c×(T31 – T32)+d×[(T31–T32)(secθ-1)] a, b, c, d 根据T31位于不同的温度范围：T31 < 240K， 240K < T31 < 260K， T31 > 260K，取相应的系数。
2018/8/5
8.3 海洋溢油污染的遥感监测
2.海洋溢油遥感监测的方法
（2）热红外波段监测
水和油膜的热红外发射率具有一定的差别。实验 表明，厚度大于0.3mm的油膜，发射率在0.95-0.98之 间，海水的发射率为0.993。所以实际温度相同的海 水与油膜，它们的热红外辐射强度也不同。
热红外图像中，厚油层“热”，中等厚度“冷”， 薄油层或油膜则难以探测。
• 现场船测
－使用盐度测量仪器（物理法和化学法）
• 航空/卫星测量
－使用被动微波辐射计进行测量，具有大范围、快速、 定量测量的特点。但目前尚无专门的测量仪器（工作在L波 段，1.4GHz左右），SMOS卫星等在计划中。
2018/8/5
8.1 卫星海洋盐度测量
3.海洋盐度的遥感测量原理
（1）简单描述
由上式可知，在给定辐射计相关参数的条件下，亮温是海 表温度和盐度的函数。因此，在适用于盐度遥感的频率上，亮温 随盐度的变化应该比其随温度的变化要显著得多。
研究表明：频率在1.4GHz的L波段是测量海水表面盐度 的最佳波段，该波段对海表温度和风速的敏感度较低。同时 可以采用S波段和C波段来修正海表盐度测量时海表温度和风 速的影响。 2018/8/5
•
当海表温度增加时， 亮温对盐度的敏感 度增大； 盐浓度越低，亮温 与海表温度之间的 线性关系越强。
•
2018/8/5
8.1 卫星海洋盐度测量
4.海洋盐度遥感测量的影响因素分析
2018/8/5
8.1 卫星海洋盐度测量
4.海洋盐度遥感测量的影响因素分析
（1）盐度遥感使用的频率
TB ( f , , Ssss , Ts )
2018/8/5
8.2 海冰与冰山现象的遥感探测
1.概述
（2）海冰的一般分类
• 新成冰（new ice）【新冰】 • 初期冰（young ice）【幼年冰】 • 头年冰（first year ice） • 多年冰（old ice）
依据海冰产 生与持续时间
2018/8/5
8.2 海冰与冰山现象的遥感探测
8.2 海冰与冰山现象的遥感探测
• NOAAAVHRR海冰 检测方法：
2018/8/5
8.2 海冰与冰山现象的遥感探测
2.海冰与冰山的遥感探测
（1）光学传感器的观测方法
• MODIS海冰的识别方法
归 一 化 雪 被 指 数
一般情况下识别海冰的方法：位于海洋且同时满 足以下条件的像元，可以定义为 “海冰”： NDSI＝(RefMODIS4-RefMODIS6)/(RefMODIS4+ RefMODIS6) > 0.4； RefMODIS2 > 0.11； RefMODIS1 > 0.1
2018/8/5
8.3 海洋溢油污染的遥感监测
2.海洋溢油遥感监测的方法
（1）可见光波段监测
在可见光波段垂直观测时，水面油膜的反射率比 洁净海面的反射率相比较高，但油面的反射强度也与 遥感器的观测角有关，在可见光内缺乏有效的区别于 背景信息的特征光谱。 总的来说，可见光波段探测能力是有限的，但它 在提供溢油定性描述和相对位置等方面是一种较为经 济和实用的手段。
8.1 卫星海洋盐度测量
4.海洋盐度遥感测量的影响因素分析
（ 2） 极化 方式 和入 射角
Ellison模 型得到的 入射角40 度时，海 表亮温对 盐度的敏 感度
2018/8/5
8.1 卫星海洋盐度测量
4.海洋盐度遥感测量的影响因素分析
（2）极化方式和入射角
极化和入射角也影响亮温对盐度的敏感性。其 规律为:
海洋遥感
The Oceanic Remote Sensing
2018/8/5
第八章 其它海洋参数的遥感反演
卫星海洋盐度测量 海冰与冰山现象的遥感探测
海洋溢油污染的遥感监测
2018/8/5
8.1 卫星海洋盐度测量
1.海洋盐度测量的重要性
海水盐度是监测和模拟海洋循环的一个重要变量， 也是气候变化的重要指示器。
1.概述
（3）海冰探测的主要内容
• 冰的密度探测 • 冰类分析
• 浮冰跟踪
• 冰块探测 在海冰探测的基础上，可进行海冰与气候之间的关系分析。
2018/8/5
8.2 海冰与冰山现象的遥感探测
1.概述
（4）海冰的观测方法
• 海岸站测量
• 表面船只测量（如钻孔）
• 航空器测量和卫星遥感（光学和微波传感器）
8.1 卫星海洋盐度测量
4.海洋盐度遥感测量的影响因素分析
（4）其它影响海表微波辐射测量误差的因素
• 表面粗糙度的影响
可利用雷达和辐射计的组合数据，降低其影响。
• 电离层的影响
可利用基于微波被动偏振测定法的技术估计法拉第旋转。
• 太阳系和宇宙辐射的影响
最重要的是太阳辐射的影响。要精心设计天线，使进入天线 侧部的来自太阳的辐射或反射最少。
• 潜水艇测量（声纳）
• 漂移冰站
2018/8/5
8.2 海冰与冰山现象的遥感探测
2.海冰与冰山的遥感探测
（1）光学传感器的观测方法
利用海冰与海水在可见光与近红外波段的反射 率差异和温度的差异对海冰及其密集度进行探测， 可用于海冰活动和走向的研究，但云层的出现减少 了资料的可利用率。
2018/8/5
2018/8/5
8.2 海冰与冰山现象的遥感探测
MODIS 海冰的识 别方法
2018/8/5
8.2 海冰与冰山现象的遥感探测
2.海冰与冰山的遥感探测
（2）微波探测方法
海冰在雷达图像上表现出丰富的反射回波现象，而海 水部分则呈现出强烈的衰减与吸收，这种差异使得海冰下 表面的位置和轮廓可被完整的表现出来。 微波进行海冰监测的物理原理：在微波频率上，冰几 乎是透明的，而水是一个良好的吸收体，由于它们在微波 频率上的发射率和介电常数不同，可以进行区分。
2018/8/5
8.3 海洋溢油污染的遥感监测
1.海洋溢油污染遥感监测的重要性
溢油现象不仅造成了海洋环境污染，而且对水产业、旅 游业也造成了巨大损失。 卫星遥感监测在海上溢油事故处理中发挥着多重作用。 在溢油事故责任主体明确的情况下，可以为计算溢油面积、 溢油量、己有的和未来可能的污染范围和污染程度提供依据， 在责任主体不明的情况下，除了能发挥上述作用外，还可以 结合气象、水文等资料推算出原始溢油地点，从而为确定责 任主体或海底石油资源的位置提供依据。
8.1 卫星海洋盐度测量
4.海洋盐度遥感测量的影响因素分析
（4）其它影响海表微波辐射测量误差的因素
• 大气干空气和水蒸气的影响
1.4GHz频段上，最主要的贡献来自干空气，需要考虑大气透 过率、上行辐射和下行辐射的影响。
• 云的影响
1.4GHz频段上，云的辐射和散射可利用瑞利散射模式解释。
2018/8/5
卫星测量海表盐度的原理是基于在微波频率上， 盐度对海表亮温的敏感度进行的。海水盐度的增加会 使海水导电能力上升，从而使海水的介电常数增大， 最终使得海表发射率的亮温降低。
2018/8/5
8.1 卫星海洋盐度测量
3.海洋盐度的遥感测量原理
（可以表 示为：
TB ( , , i) ei ( , , Ts , Ssss ) Ts
i 为极化方式； Ts 为海表真实温度； S sss为海水盐度；
为入射角；
2018/8/5
8.1 卫星海洋盐度测量
3.海洋盐度的遥感测量原理
（2）海水盐度遥感的理论模型
b. 极化发射率与复介电常数关系如下：
ei ( , , Ts , S sss ) 1 i ( ) 1 Ri ( )
2
由基尔霍夫 定律和Fresnel 定律得
S i 1 (i )1 0
2018/8/5
可由德拜方程得出， (, T , S )
8.1 卫星海洋盐度测量
3.海洋盐度的遥感测量原理
（2）海水盐度遥感的理论模型
c. 亮温与极化发射率之间的关系：
TB ( f , , Ssss , Ts )
若其它参量已知， 则可由亮温得到盐度：
Ssss 1 ( f , , TB , Ts )
可使用Klein-Swift（K-S）模型或Ellison模式求解复介 电常数，进而得到盐度参量。
2018/8/5
8.1 卫星海洋盐度测量
3.海洋盐度的遥感测量原理
（2）海水盐度遥感的理论模型
TB ( f , , Ssss , Ts )
（3）盐度反演精度与亮温的关系
在相对高温和高盐的条件下，亮温对盐度更为敏感， 盐度的反演效果较好（见图）。 • 较大的亮温误差造成较大的盐度反演误差；
• 同样的盐度反演精度下，低温时需要更高的亮温精度； • 在同样的亮温精度条件下，盐度越高则反演精度越高， 但超过一定的盐度时，其影响不显著。