海洋水色遥感卫星发展

学校：山东科技大学班级：硕研11-4班学号：2011020416 姓名：冀婷婷

海洋遥感卫星发展

摘要：本文对国内外海洋遥感卫星发展历程作了简单介绍，并对我国“海洋一号”“海洋二号”“海洋三号”卫星各自主要任务作了说明。介绍了近年来我国在海洋遥感应用工程技术方面的取得的新进展，及在业务化应用方面生产的系列化产品。并对我国海洋遥感定量化研究的发展作了分析和展望。

关键字：海洋遥感，卫星，发展

Abstract:

This paper introduces the development of ocean remote sensing on domestically and abroad. Then it gives an brief introduce to the satellite HY-1,HY-2 and HY-3. With the aim of operational service, several kinds of ocean remote sensing monitoring systems have been developed. The paper also prospected the development of ocean remote sensing.

Key words: ocean remote sensing; satellite; development

1.前言

海洋卫星，是用于海洋水色，海面温度，海冰，海流，海平面高度等的观测，为海洋和海洋生物资源开放利用、海洋环境监测、海洋科学研究等领域服务而设计发射的一种人造地球卫星。

水色卫星，是指专门为进行海洋光学遥感而发射的卫星，如美国在1997年发射的SeaStar就是仅载有“宽视场水色扫描仪”(SeaWiFS)的水色卫星。

专门的水色卫星平台很少，多数是搭载有水色遥感器的多遥感器卫星平台。

2.国内外海洋卫星发展现状

国内外已发射的海洋卫星按用途分，海洋卫星可分为海洋水色卫星、海洋动力环境卫星和海洋综合探测卫星。

2.1国外发展状况

海洋水色卫星方面，美国1978 年发射的Nimbus- 7卫星上载有沿岸带水色扫描仪( CZCS)和多波段微波扫描辐射计( SMMR ) , 为首次搭载试验的海洋专用遥感器。Nimbus-7 从1978 年10月~1986年6月实际有效运行了7年半, 向地面发回大量有关海洋水色的资料, 验证了星载水色遥感测量、估算全球海洋有机碳和初

级生产力的设想。美国1978年6月22日发射世界上第一颗海洋卫星Seasat-A。1997年8月1日，美国航天局发射了世界上第一颗专用海洋水色卫星SeaStar/SeaWiFS。1999年12月18日,美国第一颗EOS/MODIS发射成功。1999年1月27日，中国台湾省委托美国研制并发射一颗低轨道（600km）水色卫星ROCSAT-1。2002年3月1日欧空局发射ENVISAT/MERIS，提供更高分辨率的图象来研究海洋的变化。

海洋动力环境卫星是对海面风场、海面高度、浪场、流场以及温度场等协动力环境要素探测的卫星，有效载荷通常是微波散射计、微波辐射计、雷达高度计等，并具有多种模式和多种分辨率。通过多种重要动力参数, 掌握灾害性海况预报, 为国民经济建设和国防建设服务, 为海洋科学研究提供实测数据。

目前世界上海洋动力环境卫星有“欧洲遥感卫星”（ERS）系列，第1 颗ERS －1 卫星于1991年7月发射运行到2000年8月(后3 年为断续运行)，ERS-1卫星，星上装有微波散射计、雷达高度计和微波辐射计等遥感器，主要目的是开展卫星测量海洋动力基本要素，为用户进行业务服务及为世界大洋合作研究项目提供业务服务参数（包括海面风场、大地水准面、海洋重力场、极地海冰的面积、边界线、海况、风速、海面温度和水气等）。第2 颗ERS－2 于1995 年4 月发射，到2002 年3 月失效，后继卫星环境卫星－1（ENVISAT－1）于2002 年3 月28 日发射。2012年5月9日欧洲航天局宣布运行10年的环境观测卫星ENVISAT-1正式“退休”。欧空局新一代地球观测卫星“哨兵—1”将于2013年发射。

海洋综合探测卫星方面，1992年美国和法国联合发射TOPEX/Poseidon卫星。星上载有一台美国NASA的TOPEX双频高度计和一台法国CNES的Poseidon高度计，用于探测大洋环流、海况、极地海冰，研究这些因素对全球气候变化的影响。TOPEX/Poseidon高度计的运行结果表明其测高精度达到2cm。

JASON-1星是TOPEX/Poseidon的一颗后继卫星，主要任务目标是精确的测量世界海洋地形图。该星装有高精度雷达高度计、微波辐射计、DORIS接收机、激光反射器、GPS接收机等，其中雷达高度计测量误差约2.5cm。

2.2中国海洋卫星发展现状

2002年5月15日9时50分，中国第一颗海洋卫星（“海洋一号A”）发射升空,2002年12月12日“海洋一号A”卫星(HY - 1A)数据正式对外分发。2007

年4月11日11时27分，装备更为精良的“海洋一号B”卫星(HY - 1B)成功发射升空。2011年8月16日6时57分，将中国第一颗海洋动力环境监测卫星“海洋二号”(HY-2)成功送入太空,2012年4月1日“海洋二号”卫星(HY-2)数据产品正式对外发布。

海洋水色环境（海洋一号，HY-1）卫星系列用于获取我国近海和全球海洋水色水温及海岸带动态变化信息，遥感载荷为海洋水色扫描仪和海岸带成像仪。主要用于获取黄色物质、悬浮物质、叶绿素浓度、海面温度等我国近海及全球水色水温等低分辨率光学遥感资料, 为近海和全球的水色环境变化监测提供技术手段。主要目的是: 掌握海洋初级生产力分布、海洋渔业环境质量等, 为海洋生物资源合理开发与利用提供科学依据; 监测富营养、热污染、海冰冰情等,为海洋环境监测、环境保护、管理执法提供信息。

海洋动力环境（海洋二号，HY-2）卫星系列用于全天时、全天候获取海面风速与风向、有效波高、海面高度、重力场、大洋环流和海面温度等低分辨率遥感数据, 为近海和全球的动力环境变化监测提供技术手段。HY - 2系列卫星主要目的是: 实时获得全球海洋表面风场,得到全球海洋上的风矢量场和表面风应力数据, 为海洋环境预报提供准确的初场和表面驱动力; 获取全球海洋地形数据, 提供海面动力拓扑基本环境参量; 掌握全球海面温度场和极地冰盖的变异, 提高我国对全球变化预测和长期气候预报的准确性。遥感载荷包括微波散射计、雷达高度计和微波辐射计等。

海洋雷达（海洋三号，HY-3）卫星系列用于全天时、全天候探测海上目标和对海洋环境进行实时监测，获取海洋浪场、海面风速场、内波、海冰和溢油等信息。为国家海洋执法监察、海洋权益维护提供信息服务和技术支撑保障。相对于海洋一号和二号系列来讲，海洋三号卫星系列是一种综合卫星，遥感载荷为多极化多模式合成孔径雷达，可以获取时间同步的海洋水色和动力环境信息，每天在运行时间上，与前两类卫星错开以实现互补，实现对海洋环境的动态监测。3.我国海洋遥感应用化产品

3.1 海水透明度反演

海水透明度是描述海水光学特性的传统参数，也是最早的水光学现场调查参数。海水透明度与水体中悬浮物、叶绿素、黄色物质的含量和成分密切相关，