海洋遥感复习题

海洋遥感复习题

1，绪论部分

1, 遥感、海洋遥感

遥感：高空或外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取

目标的电磁波信息，通过数据处理和分析，研究目标的属性

与环境关系的一门现代应用技术科学。

利用物体反射或辐射电磁波的固有特性，通过观测电磁波信息达到识别物体及物体存在环境条件的技术。

海洋遥感：利用电磁波与大气和海洋的相互作用原理，从卫星或其他空间平台上观测和研究海洋。

2，海洋遥感发展的几个重要阶段、其标志；

传统的海洋遥感：科学调查船

20世纪中叶：航空技术推动海洋遥感

卫星海洋遥感的三个阶段：

探索阶段1970-1978，标志：载人飞船的搭载空间试验和利用陆

地气象卫星探测海洋。

试验阶段1978-1985，标志：seasat-a,nimbus-7,tiros-n微波传感

器、海色传感器和红外传感器为海洋卫星探测海洋奠定基础。

应用阶段1985-至今，标志：多颗海洋研究卫星发射，反演算法

业务化，数据产品标准化。

3，主要的海洋遥感卫星；

海洋地形有关的卫星：Geosat，TOPEX/POSEIDON

海洋动力环境卫星：ERS-1,2 Radarsat JERS-1 ALMAZ Quikscat Envisat

海洋水色卫星：Seastar IRS-p3 ROCSAT-1 HY-1 EOS-Terra EOS-Aqua

气象观测卫星：DMSP TRMM Fengyu-1,2,3

陆地观测卫星：SPOT Landsat series 中巴CERS

4，海洋遥感数据的特点、与常规观测不同；

特点：大面积同步观测，搞空间分辨率；长期观测；实时或准实时；

船舶浮标不易抵达海区；微波传感器数据全天时、全天候观测。

不同：海洋动态变化；比常规信息小2-3个量级。

5，主动传感器、被动传感器；

主动传感器：微博高度计、微博散射计、合成孔径雷达、激光雷达

被动传感器：海色传感器、可见红外辐射计、微波辐射计2，海洋遥感基础

1，卫星轨道（太阳同步轨道、静地卫星轨道）；

静地卫星；极轨卫星；

2，遥感数据产品类型（Level 0, 1, 2 etc.)；

Level 0 未经处理的由传感器直接输出的数据

Level 1未经处理的数据在一片与附加文件格式

Level 2地球物理数据产品如SST等等。

3，遥感有关的几个参数：刈幅宽度、极化、光谱分辨率、空间分

辨率；

刈幅宽度: 刈幅就是卫星扫过的宽度

极化：水平极化的电场与参考平面垂直，垂直极化的电场与参考平面平行

光谱分辨率：多光谱遥感器接收目标辐射信号时所能分辨的最小波长间隔。

空间分辨率：遥感图像每一个像素所覆盖地面的长和宽。

4，电磁辐射：

（1）电磁波谱；遥感中常用的波段紫外0.001-0.38um

可见 0.38-0.76um

红外0.76-1000um

微波1mm-1m

（2）黑体辐射：是指黑体的热辐射，它是在一切方向上都均等的辐射

朗克辐射定律：黑体辐射通量密度和其温度的关系以及按波长分布的辐射定律

基尔霍夫定律：介质处于局部热动力平衡条件下，吸收热量的速率和辐射能量的速率相等

对于漫反射面，当入射照度一定时，从任何角度观察反射面，其反射亮度是一个常数，这种反射面称朗伯面。把反射比为1的朗伯面

叫做理想朗伯面。

亮温：衡量物体辐射特征的重要指标。指物体的辐射公里处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。

比辐射率：

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，发射率也被称为一个物体的灰度，以鉴别它距离黑体的

靠近程度。

收率：在局部热动力平衡的条件下，介质吸收的能量全部被发射，发射率等于吸收率。

（7）影响比辐射率的因素及与海洋遥感的关系；

(8) 大气窗口：电磁波通过大气层较少被反射、吸收和散射的那些透

射率高的波段成为大气窗口。通常把太阳光透过大气层时透

过率较高的光谱段称为大气窗口。大气窗口的光谱段主要

有:微波波段（300~1GHz/0.8~2.5cm），热红外波段

（8~14um），中红外波段（3.5~5.5um），近紫外、可见光

和近红外波段（0.3~1.3um,1.5~1.8um）。

（9）大气对电磁波的影响因素；

1、水汽是大气吸收的主要成分，占大气质量的0.3%

2、大气气溶胶：悬浮在空气中的来自地球表面的小的液体或者固

体颗粒。

3、臭氧：平流层中大气的主要成分，吸收紫外光。

4、电离层的自由电子：分布在100-1000km高空，影响陆地无线电通

讯密度存在强烈的日变化。电子密度对电磁场相对速度有影响。

5, 散射与吸收：

（1） 穿透深度：是指某种频率的电磁波向地下的穿透深

度。

（2） 光学厚度：在计算辐射传输时，两个给定高度层之间的

单位截面铅直气柱内特定的吸收或发射物质的质量。

（3） 大气透射率：电磁波通过大气中某个给定路径长度后的

辐射能与入射辐射能之比

体积散射函数：每单位辐照度、单位体积元沿给定方向上的辐射强度

（4）米散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散

射。

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。