第一章+绪论+-+海洋遥感课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,2024/9/13,海洋遥感,The Oceanic Remote Sensing,唐家奎 副教授,中国科学院研究生院资环学院,2024/9/13,课程安排,总学时,40,时 间,周,2,、,4,，,9-10,节,地 点 综合楼,709,考 核 平时作业（报告讨论,4,次），,40%,成绩,考试时间：,12,月,13,号，地点 综合楼,404,（第,20,次课）,笔 试 开卷，,60%,2024/9/13,学生在掌握海洋遥感原理的基础上，重点掌握海洋主要参数遥感反演以及海洋现象卫星探测的原理与方法，通过本课程学习，能较系统地掌握海洋遥感的原理、信息提取和应用方法，了解海洋遥感的最新进展。 为日后开展海洋遥感方向研究奠定基础。,教学目的,2024/9/13,教学内容设置,第一章 绪论,第二章 海洋遥感原理与基础,第三章 海洋遥感卫星与载荷,第四章 光学传感器与水色遥感,第五章 微波传感器与应用,第六章 合成孔径雷达与应用,第七章 海洋表面温度遥感,第八章 海洋风场遥感,第九章 海洋表面动力地形的卫星测量,第十章 海洋盐度遥感,第十一章 海洋现象的遥感探测,第十二章,GPS,、激光等新方法趋势、展望,为什么学,基础补充,学习经典遥感探测方式,海洋环境动力参数,海洋综合现象,新方法新思路,2024/9/13,第一章 绪论,海洋遥感的意义,海洋遥感的概念,海洋遥感的特点,海洋遥感的应用与发展,相关数据、资料获取,2024/9/13,1.1,海洋遥感的意义,（,1,）海岸带调查研究的重要性,海岸带自古以来就是人类赖以生存和进行生产活动的重要场所，是世界海洋国家社会经济发达地区。,对海岸带进行相关调查与研究对于沿海资源的合理开发与利用非常重要。,2024/9/13,1.1,海洋遥感的意义,（,2,）海洋资源的重要性,海洋占全球面积,海水占水体面积（体积）,71,95,（,97,）,海洋是人类最大的资源宝库，是全球生命支持系统的基本组成部分。海洋资源的重要性促使人们采用各种手段对其进行调查研究。,2024/9/13,1.1,海洋遥感的意义,（,3,）海洋遥感在海洋研究中的重要性,常规的海洋调查,依赖于调查船沿设定航线的“稀疏”取样。虽然定位样点测量准确，但在规模、范围、频度上很受限制。,海洋环境的进入性与通达性较差；,近海和海岸环境复杂多变，难以进行多变量同步控制观测；,海岸环境变化周期长、信息量大，难以取得理想的可控制数据，在实时处理上也有很大困难。,2024/9/13,1.1,海洋遥感的意义,（,3,）海洋遥感在海洋研究中的重要性,纵上所述，常规的海洋调查不可能全面、深刻地认识海洋现象，也不可能掌握全球大洋尺度的过程和变化规律。,由此，在海洋资源开发全球性环境变化监测、海洋权益的维护及沿海地区的综合开发和管理上，都需要有一种新的海洋观测技术替代或补充传统的常规海洋调查方法。,2024/9/13,1.1,海洋遥感的意义,（,3,）海洋遥感在海洋研究中的重要性,海洋遥感,具有大范围、实时同步、全天时、全天候多波段成像技术的优势可以快速地探测海洋表面各物理量的时空变化规律。 它是,20,世纪后期海洋科学取得重大进展的关键学科之一。,2024/9/13,1.1,海洋遥感的意义,（,3,）海洋遥感在海洋研究中的重要性,海洋遥感,的重要性体现在：,是海洋科学的一个新的分支学科,；,为海洋观测和研究提供了一个崭新的数据集，并开辟了新的考虑问题的视角,；,多传感器资料可推动海洋科学交叉学科研究的发展,。,2024/9/13,1.2,海洋遥感的概念,海洋遥感,（,The Oceanic Remote Sensing,）,是,指以海洋及海岸带作为监测、研究对象，利用电磁波与大气和海洋的相互作用原理来观测和研究海洋的,遥感技术,。,1.,基本概念,2024/9/13,1.2,海洋遥感的概念,2.,研究内容,海洋遥感的研究内容包括物理机制、海洋卫星传感器方案、反演理论和模型、图象处理与信号处理、卫星数据海洋学应用、海洋,GIS,等。,遥感数据同化,解决更复杂的海洋现象,多源数据融合趋势,地面测量,2024/9/13,1.2,海洋遥感的概念,物理海洋学遥感,：主要包括海面温度、海浪谱、海风矢量、全球海平面变化、内波、盐度等；,生物海洋学和化学海洋学遥感,：如对海洋水色、黄色物体、叶绿素浓度等的监测；海冰监测；海洋污染监测等；,目标识别,舰船、尾迹（军事、执法）,2.,研究内容,具体应用领域,2024/9/13,1.2,海洋遥感的概念,海洋遥感涉及到物理学、海洋学和信息科学等多种学科，并与空间技术、光电子技术、微波技术、计算机技术、通讯技术密切相关。形成了从海洋波谱分析到海洋现象自动识别等一套完整的理论与方法。,3.,涉及的相关学科,2024/9/13,1.3,海洋遥感的特点,不受地表、海面、天气和人为条件的限制，可以探测地理位置偏远、环境条件恶劣等不能直接进入的海区,;,宏观特性可进行大面积同步测量，能够进行半球或全球探测（,如叶绿素浓度用于研究全球碳循环,）；,可动态的、长期的、周期性的对海洋现象进行监测；,具有实时或准实时的特性；,多个探测器相配套（,如对海冰的监测,）。,1.,整体特点,2024/9/13,（,1,）全天候全天时探测,（,2,）半球或全球探测,（,3,）定性、定量探测,（,4,）长期不间断监测,（,5,）轨道定位精度高,（,6,）高灵敏度、高量化等级、宽动态范围,（,7,）多光谱、高光谱,（,8,）探测器配套性好,卫星海洋探测的特点,2024/9/13,1.3,海洋遥感的特点,传感器设计方面：光学遥感器应具有带宽较窄、,IFOV,较大的特点；微波波段在海洋遥感中应用较多,;,传感器定标与数据处理应用方面：需要调查船、浮标、潜水器等仪器实测资料的支持；,数据预处理方面：消除大气的干扰非常重要；,数据应用方面：适用于海洋数值模型的检验和改进（如,数据同化,）。,2.,具体特点,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,起步阶段,探索阶段,海洋卫星与传感器的试验阶段,应用研究和业务使用阶段,1.,发展回顾,-,经历了,4,个主要阶段,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,1.,经历的,4,个主要阶段,-,起步阶段,1957,年苏联发射的第一颗人造地球卫星,1960,年,4,月,1,日，,NASA,发射了第一颗气象卫星,TIROS-,，其热红外图像能够显示无云海区丰富的海面温度信息。,随后发射的,TIROS-,卫星，开始涉及海温观测,1961,年美国执行水星计划，宇航员有机会在高空亲眼观察海洋,Gemini,与,Apollo,宇宙飞船获得大量的彩色图象以及多光谱图像,主要试验目的是空间技术，但它展现了从卫星观测和研究海洋的潜力,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,1.,经历的,4,个主要阶段,探索阶段,1969 年NASA 在Williams 大学召开研讨会，推动了1973 年Skylab 航天器和1975 年GEOS,-,3 卫星高度计的发展,NASA,研制了一系列高分辨率多光谱扫描仪，装载在,Landsat,系列卫星上，提供了有关河口和沿岸水域的海色及浑浊度信息。,美国海洋大气局（,NOAA,）在,1970,年,1,月发射改进型,TIROS,卫星，在,1972-1976,年发射,NOAA-1,2,3,4,5,卫星,利用陆地和气象卫星探测海洋,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,1.,经历的,4,个主要阶段,探索阶段,气象卫星和陆地卫星不能完全替代海洋卫星。,气象卫星和陆地卫星的探测器主要为光学探测器，不能替代海洋动力环境卫星和地形卫星，因为后者主要采用微波探测器；,即使气象、陆地和海洋水色卫星都采用光学探测器，但是前两者与后者还存在很大差别：,波段设置不同,（光谱分辨率）、,灵敏度和精确度不同,（后者需要定量）、,观测方式不同,（海洋卫星要求观测时间为上午，且观测时沿轨倾斜约,0,20,度可调）。,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,1.,经历的,4,个主要阶段,卫星与传感器的试验阶段（,1978-1984,）,1978 年NASA,发射了,三颗,与海洋遥感有关的卫星,：喷气动力实验室,（,JPL,）,研制的,SeasatA 卫星,，Goddard 空间飞行中心,（,GSFC,）,研制的TIROS,-,N 和Nimbus,-,7 卫星。,继美国第一颗海洋卫星发射以后，世界各国陆续开始研究并发射与海洋观测相关的卫星。,2024/9/13,(1),海洋水色卫星,主要用于探测海洋水色要素，如叶绿素浓度、悬浮泥沙含量、有色可溶有机物等，此外也可获得浅海水下地形、海冰、海水污染以及海流等有价值信息。,（,2,）,海洋地形卫星,主要用于探测海表面拓扑，即海平面高度的空间分布。此外，还可探测海水、有效波高、海面风速和海流等。,（,3,）,海洋动力环境卫星,主要用于探测海洋动力环境要素，如海面风场、浪场、海冰等，此外，还可获得海洋污染，浅水水下地形、海平面高度等方面信息,。,海洋卫星类别,2024/9/13,目前共有探测器：,合成孔径雷达，雷达高度计，微波散射计，微波辐射,计，海洋水色仪,CCD,成像仪，可见光扫描辐射计,，,红外扫描辐射计，中分辨率成像光谱仪，激光雷达等,用途总的类别为：,海面风向、风速、有效波高、波向、波谱、大洋洋流、,海流、内波、海面拓扑、海面高度、冰面拓扑、海冰,覆盖、海冰厚度、海冰温度、冰面纹理、水下地形、,水深、海面温度、海水叶绿素、泥沙、海水热污染、,水质、溢油、岛礁调查、水陆分界、岸线、滩涂、河,口、航道、风暴监测,、舰船,卫星海洋探测器种类及用途,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,SeasatA,是,第一颗海洋实验卫星,，,装载了微波辐射计、微波高度计、微波散射计、合成孔径雷达、可见红外辐射计等5 种传感器。,可,提供海表温度、海面高度、海面风场、海浪、海冰、海底地形、风暴潮、水汽和降雨等。,但,因电源故障，仅,运行了,108 天，却获得极其宝贵的大量的海洋信息,，,被称为卫星海洋遥感的里程碑,。,TIROS,-,N 上装载AVHRR 和 业务化垂直探测器。,TIROS,-,N 奠定了卫星海表温度进入气象、海洋业务化预报的基础,。实际上是NOAA,-,6 及其后发射的NOAA 极轨系列卫星的样机。,Nimbus,-,7,（雨云卫星）,装载了7 台传感器，其中多通道扫描微波辐射计和沿岸带海色扫描仪CZCS与海洋观测有关。CZCS 专用于海色测量，,它奠定了海色卫星遥感的基础。,1978,-,1986 年间CZCS 提供了8 年的全球海色图象以及海洋次表层叶绿素浓度参数。,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,1.,经历的,4,个主要阶段,应用研究和业务使用阶段（,1985,至今）,在此阶段，发射了多颗海洋卫星，并在其它卫星上搭载海洋探测器，开展了卓有成效的海洋遥感应用研究。,尤其是进入,20,世纪,90,年代以来，发射的海洋卫星及应用于海洋探测的遥感器越来越多，精度也越来越高，应用水平越来越趋近于业务化。,2024/9/13,海洋卫星的发射情况,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,2.,我国海洋遥感的发展,卫星与传感器发展历程,（,1,）始于,70,年代末，首次接收美国,1979,年发射的气象卫星系列,TIROS-N,和,1981,年发射的,NOAA-6,7,卫星的数据作为遥感试验资料，但真正投人业务运行是,80,年代中期（,海监飞机也有应用,）；,（,2,）,1988,和,1990,年，中国分别发射了,FY-1A,和,FY-1B,卫星，各配置,2,个海洋水色通道，开始用自己的卫星进行海洋监测。,1999,年,5,月发射的,FY-1C,和,2002,年,3,月发射的,FY-1D,，带有,3,个专用海洋水色波段；,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,（,3,）,1997,年,6,月发射的,FY-2A,和,2000,年,6,月发射的,FY-2B,，利用单通道热红外波段获得洋面温度；,2004,年发射的,FY-2C,和,2006,年,12,月发射的,FY-2D,扩展到分裂窗波段。,2008,年,5,月，我国首颗新一代极轨气象卫星风云三号发射升空，装载,10,余种先进探测仪器；,2010,年,11,月,5,日,中国成功发射第二颗“风云三号”气象卫星。,（,4,）,2002,年,5,月，发射的,HY-1,卫星，是我国第一颗海洋水色探测卫星，正式启动海洋卫星体系建设的“三步曲”：发射海洋水色卫星系列、发射海洋动力环境卫星系列、发射海洋环境综合监测卫星系列。,2007,年,4,月,11,日,HY-1B,成功发射。,2.,我国海洋遥感的发展,卫星与传感器发展历程,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,2.,我国海洋遥感的发展,数据处理与应用发展历程,（,1,）在发展海洋卫星的同时，已初步建成了包括卫星资料接收、处理、分发和应用的海洋光学遥感系统（国家卫星海洋应用中心，北京；海洋水色卫星,HY-1,、,MODIS,系列地面站，北京、三亚；,SeaWiFS,、,FY-1,和,NOAA,系列地面站，杭州；等等）,（,2,）,大力发展海洋遥感数据的预处理技术,；,（,3,）在合成孔径雷达、高度计、散射计和辐射计等微波遥感器的研制、卫星资料处理技术、海洋工程、赤潮和溢油等方面的应用取得较大进展。,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,2.,我国海洋遥感的发展,数据处理与应用发展历程,美国,SeaDAS,软件,处理,海洋二所软件处理,我国发展的海洋遥感大气校正技术,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,（,1,）基础研究落后,主要表现在海洋光谱特性的测量与研究相对滞后,（,2,）海洋遥感资料相对缺乏,专门为海洋遥感设计的传感器较少，而且至今还没有发射专门的微波遥感卫星，与美国等先进国家比，海洋微波遥感有,1015,年的差距。,2.,我国海洋遥感的发展,与国际先进水平的差距,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,（,3,）海洋遥感技术发展缓慢,美国,SeaStar,卫星的,SeaWiFS,遥感器的辐射精度为,5%,，我国目前发射的水色遥感器要求达到的辐射测量精度为,7%10%,；,水色遥感处于国际先进水平，但中国在微波遥感卫星资料处理方面还停留在利用国外遥感预处理半成品进行再加工研究阶段，尚不具备以业务应用为目的的微波遥感批处理能力，更谈不上高精度的定量分析。,2.,我国海洋遥感的发展,与国际先进水平的差距,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,3.,海洋遥感的应用,海洋遥感传感器及其应用,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,3.,海洋遥感的应用,（,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。,2024/9/13,2006-6-22 MODIS,反演海温,2024/9/13,经过云替补处理的,HY-1A,卫星反演的海温伪彩色图（,2002-11-12,）,2024/9/13,海表温度用于寻找渔场,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,3.,海洋遥感的应用,（,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。,2024/9/13,2006-6-22 Modis,反演叶绿素浓度,2024/9/13,叶绿素浓度与大眼金枪角渔场,CPUE,统计关系,根据海水中叶绿素含量寻找渔场,2024/9/13,1998,年东海全年初级生产力分布,2024/9/13,1998-10-30 SeaWiFS,图像及其反演叶绿素浓度（台湾海峡）,2024/9/13,MODIS,反演浊度,2024/9/13,航空高光谱图像探测赤潮（红色）,假彩色图像,赤潮与正常海水区分,2024/9/13,不同藻类引发的赤潮,夜光藻 丹麦细柱藻 红色中缢虫,2024/9/13,HY-1A,卫星辽东湾发现赤潮（,2002-6-15,）,HY-1A,卫星反演的珠江口悬浮泥沙分级图,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,3.,海洋遥感的应用,（,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。,2024/9/13,NASA QuikSCAT,准实时风场,2024/9/13,QuikSCAT,散射计观测的,2001,年,8,月热带气旋,Pabuk,的台风路径,2024/9/13,2000/11/15 UTC 09:44 RadarSat SAR,反演的海面风场,图像谱,2024/9/13,卫星高度计观测海洋湾流（方向与速度）,2003-7-27,2003-7-20,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,3.,海洋遥感的应用,（,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。,2024/9/13,利用卫星高度计探测我国海域间海平面上升速率,中国海平均海平面高度距平的地理分布,(1992.10-2004.1),距平值是相对于共,7,年的海平面平均值的差值。,2024/9/13,by TOPEX-Poseidon,卫星高度计,2024/9/13,根据海表高度找鱼,2024/9/13,海洋遥感综合用于渔场寻找,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,3.,海洋遥感的应用,（,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）。,2024/9/13,HY-1A,卫星,CCD,监测到的黄河口污染区域（,2002-12-29,）,2024/9/13,NOAA-AVHRR 145,通道彩色合成图像发现,1990,年,6,月,8,日,2,时,42,分老铁山水道大面积沉船重柴油溢油,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,3.,海洋遥感的应用,（,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。,2024/9/13,HY-1A,卫星渤海海冰监测（,2003-1-5,）,彩色图像,厚度反演图,密度分布图,2024/9/13,南极冰盖塌裂遥感图像,（,HY-1A,水色仪，,2002-10-19,）,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,3.,海洋遥感的应用,（,7,）海洋盐度测量,海水含盐量的变化，会改变海水的介电常数，从而影响海水的微波特性。基本原理是基于微波频率上盐度对海表亮温的敏感度来进行测量的。,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,3.,海洋遥感的应用,（,8,）船舶和尾迹探测,船舶由于其制作原料的原因，在,SAR,图像上会形成非常亮的目标（具有强烈的后向散射特征），,如,1978,年首次在,SeaSat,图像上发现延伸,20km,的舰船及其尾迹,。,2024/9/13,ERS-2,舰船及其尾迹图像,舰船目标及尾迹检测结果,2024/9/13,星载多时相,SAR,用于舰船监测,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,4.,海洋遥感的发展展望,总体,（,1,）建立以海洋卫星为主导的立体海洋监测体系,发展包括可见光,、,红外和微波遥感器,，,单一功能和综合功能的空间平台,，,形成以海洋卫星为主导的立体海洋监测体系,（美国、日本、俄罗斯在这方面走在了前列）。,2024/9/13,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,4.,海洋遥感的发展展望,总体,（,2,）海洋遥感监测技术的精确化与定量化,提高遥感观测仪器的分辨率，解决精度问题,;,加强基础研究，深入了解海水及水中物质的电磁波特性；,以已有的高精度常规观测资料为基础，对遥感资料进行准确处理；,利用不同遥感器的信息，通过,“,殊途同归,”,的思路提高数据处理精度。,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,4.,海洋遥感的发展展望,-,总体,（,3,）海洋遥感信息系统的建设,即海洋,GIS,的建设，要具有搜集、处理、集成和分发海洋遥感和其他有关数据的功能，使人们能充分自如地接收海洋遥感信息系统提供的遥感信息产品服务。,美国环境科学研究所开发了溢油和有毒物质应急系统；加拿大利用,NOAA,卫星,AVHRR,资料建立了近海水域监测系统，并建立了海冰立体监测网和预警信息系统。,2024/9/13,海洋遥感信息系统的建设,海洋遥感数据管理系统建设总体技术流程,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,4.,海洋遥感的发展展望,总体,（,4,）小卫星海洋遥感技术,小卫星海洋遥感可以提供低成本、高分辨率、立体、多时相、多波段以及,高光谱,的海洋与海岸带的信息，在海洋水色研究、渔业资源的探测和指导渔业生产方面有着明显的优势。,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,（,1,）建立稳定运行的海洋卫星体系,发展微波探测器和光学遥感器并举的海洋遥感器、大小卫星平台、大小运载工具以及卫星精密测轨与定位技术等，实现海洋卫星的系列化、业务化，形成长期、稳定、连续运行的海洋监测体系，逐步发展以海洋卫星为主导的立体海洋监测网。,4.,海洋遥感的发展展望,具体到我国,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,（,1,）建立稳定运行的海洋卫星体系,我国海洋卫星的发展计划,：,至今中国已成功发射,3,颗海洋卫星：中国第一颗“海洋卫星”,“,海洋一号”,A,星，于,2002,年,5,月,15,日，在轨运行,685,天；,中国“海洋一号”,B,星,2007,年,4,月,11,日；海洋一号”系列卫星均采用可见光和红外谱段光学设备对地成像，主要探测海洋水色信息。,首颗海洋动力环境监测卫星“海洋二号”,2011,年,08,月,16,日，是中国第一颗海洋动力环境卫星，采用的是微波遥感技术，可全天时、全天候对海面风场、海流、海浪和温度等海洋要素进行监测,4.,海洋遥感的发展展望,具体到我国,2024/9/13,中国海洋卫星目前规划有海洋水色环境,(“,海洋一号”,),、海洋动力环境,(“,海洋二号”,),和海洋雷达三大卫星系列，海洋雷达卫星计划,2015,年前发射，其遥感载荷为多极化多模式合成孔径雷达，将对海洋溢油、海冰、海上目标监视等具有很好观测能力,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,（,2,）从多方面入手提高海洋遥感精度,提高遥感器本身的测量精度（仪器的信噪比、灵敏度和测量范围；仪器运行的,可靠性与稳定性,）,提高数据处理精度（提高仪器的,定标精度,；加强海洋环境反演算法所应用基础研究）,4.,海洋遥感的发展展望,具体到我国,2024/9/13,1.4,海洋遥感的应用与发展,（,3,）开展同化技术研究以提高应用水平,开展多源、多维、多时相海洋遥感信息复合技术研究以及遥感资料与其它监测资料的复合技术研究；,积极开展各种业务允许的应用技术研究，注意提高应用部门和企业部门的积极性。,4.,海洋遥感的发展展望,具体到我国,1.5,数据分发（,Data Distribution,）,目前世界许多国家在海洋卫星观测资料的服务与共享上取得了很大进步。例如美国宇航局（,NASA,）所属的喷气推进实验室（,JPL,）、美国国家海洋大气局（,NOAA,）、日本国家航天发展厅（,NASDA,）、欧空局（,ESA,）的卫星地面站、某些组织和大学都建立了网页，可在国际范围提供海洋观测资料的共享服务。例如，美国宇航局,JPL,实验室物理海洋学数据分发存档中心（,PO.DAAC,）的网页地址是,。如表,1-2,所显示，该网站提供了大量卫星和常规海洋观测资料。,海洋学参数,卫星,/,传感器,/,调查计划,atmospheric moisture,SST climatology,heat flux,ice,multi-parameter data collections,ocean wind,sea surface height,sea surface temperature,AVHRR,ATSR,CZCS,ERS-1,GEOS-3,GEOSAT,IN SITU,MODIS,NSCAT,NIMBUS-7 SMMR,QuikSCAT,SEASAT,SSM/I,TOGA,TOPEX/Poseidon,WOCE,表,1-2:,美国宇航局,JPL,实验室,PO.DAAC,网站可提供的资料种类,又如，网页,提供了,JPL/PO.DAAC,的,001,号产品的详细描述：代号为,001,号数据产品的名称是,Monthly Mean Global Surface Ocean Variables,；,数据来源是,ARGOS Buoys,、,VHRR/2,、,ERS-1/2,、,GEOSAT,、,NSCAT,、,SSM/I,、,TOPEX/Poseidon, TMI,和,SeaWiFS,；,覆盖的时间区间是,1987-2000,年；覆盖的空间范围是,global,；数据种类是,monthly mean averages of global sea surface temperature,、,sea surface height,、,significant wave height,、,chlorophyll-a concentration,、,surface wind speed,、,surface wind velocity and near-surface current,。表,1-3,显示了,001,号产品包含的数据集。,数据集,Data Set,时间覆盖,Temporal Coverage,空间分辨率,Spatial Resolution,ARGOS Buoy Drift,1989 - 1992,Measurements given at location of buoys,AVHRR/2 Sea Surface Temperature,1987 - 2000,Global Grid of 1024 pixels longitude by 512 pixels latitude,ERS-1 AMI Wind Vectors,1992 - 96/5,Global Grid of 1080 pixels longitude by 540 pixels latitude,ERS-2 AMI Wind Vectors,1996/6 - 1997,Global Grid of 1080 pixels longitude by 540 pixels latitude,GEOSAT Sea Surface Height,1987 - 1988,Global Grid of 1080 pixels longitude by 540 pixels latitude,NSCAT Wind Vectors,1997/1 - 97/6,Global Grid of 1080 pixels longitude by 540 pixels latitude,SSM/I Wind Speed,1987 - 2000,Global Grid of 1080 pixels longitude by 540 pixels latitude,TOPEX/Poseidon,Sea Surface Height,(SSH),Significant Wave Height,(SWH),1993 - 2000,SSH 1993:,Global Grid of 540 pixels longitude by 270 pixels latitude,SSH 1994:,Global Grid of 539 pixels longitude by 396 pixels latitude,SSH 95-98:,Global Grid of 540 pixels longitude by 540 pixels latitude,SWH 1998:,Global Grid of 360 pixels longitude by 180 pixels latitude,SeaWiFS Chlorophyll-a Concentration,1998-2000,Global Grid of 720 pixels longitude by 360 pixels latitude,TMI Sea Surface Temperature,1998-2000,Global Grid of 1440 pixels longitude by 320 pixels latitude,数据提供方式有两种。第一、可使用匿名,FTP,（,anonymous File Transfer Protocol,）从美国宇航局物理海洋学数据分发存档中心（,pub/data_collections/monthly_mean_atlas,）直接下载二进制数码格式（,Raw Binary Format,）的数据文件；第二、在网上接触,PO.DAAC User Services Office,，该用户服务办公室将根据您提供的格式要求提供光盘（,CD-R,）。整个,001,号产品经压缩后占用,442 MB,（兆字节）。,1.6,海洋遥感信息和数据相关网站,（,Web Sites for Oceanic Remote Sensing Information & Data,）,一,.,美国国家海洋大气局（,NOAA,）卫星信息系统（,NOAASIS/NOAA,）的网站是提供卫星遥感信息和资料的一个主要来源，它提供了,GOES,（地球同步气象卫星系列）和,NOAA,（太阳同步气象卫星系列）的主页（,Home Page,），也提供关于,DMSP,（国防气象卫星）的信息。它的网站地址是,该网站对,NOAASIS/NOAA,的简介是,The NOAA Satellite Information System (NOAASIS) web site is a central location for finding information about NOAA environmental satellites (GOES and POES). Information is provided by various contributors within the National Environmental Satellite, Data, and Information Service (,NESDIS,) and the external satellite community. This site provides information of particular interest to users who operate their own direct readout receiving stations.,The NOAASIS is operated by the Direct Services Division, within the Office of Satellite Data Processing and Distribution,(OSDPD),. In addition to providing assistance to the global direct readout community, the Direct Services Division has responsibilities for Search and Rescue Satellite-Aided Tracking,(SARSAT,) and the GOES and Polar Data Collection Systems (,DCS and Argos,).,美国国家海洋大气局管辖的资料中心的网站地址和有关资料部门网站地址是,国家环境卫星数据信息服务署,卫星运行办公室,卫星数据处理和分发办公室,国家海洋资料中心,国家气候资料中心,国家地质资料中心,国家浮标资料中心,西北渔业科学中心,东北渔业科学中心,环境信息服务署,NOAA,卫星高度计实验室,大西洋海洋和气象实验室,太平洋海洋环境实验室,关于综合海洋大气数据集（,COADS,）和气候数据,（,ferret,：,An analysis tool for gridded and non-gridded data provided by NOAA/PMEL,）,关于厄尔尼诺（,El Nio,）现象研究,（,srh,：,Southern Region Headquarters,）,NOAA,气候诊断中心资料库,（,cdc,：,Climate Diagnostics Center,）,全球地形资料,NCEP,分析资料,二,.,美国环境预报国家中心,NCEP,（,National Centers for Environmental Prediction,）的网站地址是,该网站提供全球风场（,U,、,V,分量）资料，每月一个文件（,200,多兆），每个文件中包含每天,4,次的全球风场数据。,三,.,美国宇航局（,NASA,）网站,美国宇航局,JPL,实验室物理海洋学数据分发存档中心,PO.DAAC/JPL,（,Physical Oceanography Distributed Active Archive Center,）的网站,是提供卫星遥感信息和资料的另一个主要来源。例如，物理海洋学数据分发存档中心,PO.DAAC/JPL,的网页,提供以下各种不同类型遥感资料：,ARGOS Buoy Drift, AVHRR/2 Sea Surface Temperature, ERS-1 AMI Wind Vectors, ERS-2 AMI Wind Vectors, GEOSAT Sea Surface Height, NSCAT Wind Vectors, SSM/I Wind Speed, TOPEX/Poseidon Sea Surface Height(SSH) and Significant Wave Height(SWH), SeaWiFS Chlorophyll-,a,Concentration, TMI Sea Surface Temperature,数据产品；分发中心的网页,和,还提供以下各种不同类型遥感和常规资料：,NOAA/,AVHRR, ERS/,ATSR,CZCS,ERS-1,GEOS-3,GEOSAT,/ALT,IN SITU,(buoy data),MODIS,NSCAT,NIMBUS-7 SMMR,QuikSCAT, SEASAT, SSM/I, TOGA, TOPEX/Poseidon, WOCE,数据产品。,PO.DAAC/JPL,分发中心也提供特定卫星遥感信息和相关调查资料的网站地址。,关于,TOPEX/Poseidon,高度计数据产品，可查阅,关于,GEOSAT,/ALT,高度计数据产品，可查阅,关于,QuikSCAT/SeaWinds,散射计数据产品，可查阅,关于,NSCAT,散射计数据产品，可查阅,关于,DMSP/SSM/I,专用传感器微波成像仪的资料，可查阅,http:/podaac.jpl.nasa.gov:2031/DATASET_DOCS/ssmi_wentz.html/,美国宇航局,JPL,实验室为,TOPEX/Poseidon,和,Jason-1,高度计卫星设置的主页是,http:/topex-www.jpl.nasa.gov/#hawaiicoastWatchsatellitedataresources/,四,.,美国宇航局所属的戈达德空间飞行中心（,GSFC,）网站地址是，该中心设置了水色遥感信息和数据资料的网页。戈达德空间飞行中心,GSFC,管辖的数据分发存档中心,DAAC,（,Distributed Active Archive Center,）的网站地址是。,关于,SeaWiFS,，可查阅,关于,MODIS,，可查阅,美国宇航局所属的戈达德空间飞行中心（,GSFC,）提供了关于,MODIS,算法的专门网页和。关于,MODIS,的资料产品，可查阅。关于,TOMS,（,Total Ozone Mapping Spectrometer,）臭氧资料，可查阅,和一个公司的,TOMS,网页（）。,美国宇航局为,EOS-AM(TERRA),设置了主页,，为,EOS-PM(AQUA),设置了主页。美国宇航局航空观测海洋学实验室（,AOL,）的主页是。,五,.,其它政府部门和组织网站,美国海军研究实验室（,NRL,）的主页是。关于,NRL,各研究部门，可查阅；关于高度计和数据同化，可查阅,；关于水色研究，可查阅,。美国国防气象卫星,DMSP,属于国防部管辖，,DMSP,的主页是。,美国大气研究高校协会,UCAR,（,University Corporation for Atmospheric Research,）网站是。关于遥感和同化资料，可参看网页和。关于,NCEP,全球风场（,U,、,V,分量）资料，可参看网页。美国大气研究国家中心,NCAR,（,National Center for Atmospheric Research,）的网站是。美国全球变化研究计划（,U.S. Global Change Research Program,）的网站地址是,。美国美国地质勘探局（,U.S. Geological Survey,）的网站,提供了许多水文资料。美国中央情报局（,Central Intelligence Agency,）的网站,提供了许多地形资料。,Unisys,公司网站,提供了许多天气资料。,六,.,大学网站,德克萨斯大学网页提供了高度计科学信息，德克萨斯大学空间研究中心的网站提供了高度计产品的海洋学应用研究信息。在奥斯汀的德克萨斯大学空间研究中心,CSR,（,Center for Space Research - University of Texas at Austin,）网站主页是,。关于,TOPEX/Poseidon,的海洋学研究，可查阅网页,和另一网页,。关于使用高度计数据进行海洋热存储、环流和厄尔尼诺（,El Nio,）现象研究，可查阅网页和。关于,SeaWiFS,的海洋学研究，可查阅专设网页。,迈阿密大学（,University of Miami,）罗塞斯蒂海洋和大气科学学校（,RSMAS: Rosenstiel School of Marine & Atmospheric Science,）的网站地址是；该学校遥感组的网站地址是，该学校遥感组提供的关于,MODIS,的网页地址是。,俄勒岗州立大学（,Oregon State University,）遥感海洋光学小组（,Remote Sensing Ocean Optics group,）的网站是；该遥感海洋光学小组提供的关于,MODIS,的网页,。,加利福尼亚大学（,University of California, San Diego,）的,Scripps,海洋研究所（,Scripps Institution of Oceanography,）的网站主页是，加利福尼亚大学提供的关于漂流浮标的全球观测系列（,Argo,）的网站主页是。加州大学（,University of California, San Diego,）、加州空间研究所（,California Space Institute,）和,Scripps,海洋研究所（,Scripps Institution of Oceanography,）提供了地球科学研究网页，和,NODC/Levitus,资料的服务网页。,哥伦比亚大学（,Columbia University,）,IRI/LDEO,（,International Research Institute for Climate Prediction/ Lamont-Doherty Earth Observatory Climate Data Library,）设立了气候资料图书馆网页,和，并且为,NODC/Levitus,资料设立了网页,和,。提供全球风场资料的网页是。提供,SODA,（,Simple Ocean Data Assimilation,）,资料的网页是。,天文动力学研究科罗拉多中心（,CCAR,：,Colorado Center for Astrodynamics Research,，网站地址）是一个卫星气象与海洋学的交叉学科组织，隶属科罗拉多大学（,University of Colorado at Boulder,）工程与应用科学学院（,College of Engineering and Applied Science,），它不但提供了许多海洋遥感研究信息，还为海表面高度的卫星遥感研究建立了网页,http:/www-ccar.colorado.edu/realtime/welcome/,，为高度计卫星,Topex/Poseidon,资料服务建立了网页,。,特拉华大学海洋研究生院（,Graduate College of Marine Studies, University of Delaware,）的网站是（），它的网页提供了与其它海洋研究机构和遥感资料的链接地址。华盛顿大学大气和海洋研究院（,Joint Institute for Study of the Atmosphere and Ocean,的网站是,，它的网页提供了长序列的南方涛动资料。,麻省理工学院伍兹霍尔海洋研究所（,Woods Hole Oceanographic Institution,，,Massachusetts Institute of Technology,）的网站是和。英国南安普敦海洋学中心（,Southampton Oceanographic Center,，,University of Southampton Waterfront Campus,）的网站是。宾夕法尼亚州立大学（,Pennsylvania State University,）的网页,和马里兰（,University of Maryland,）的网页,提供了全球地形资料。,七,.,欧洲和加拿大网站,欧洲空间局（,ESA,：,European Space Agency,）的网站地址是,以及。欧洲空间局环境卫星,ENVISAT,的网站地址是。欧洲中期天气预报中心（,European Center for Medium Range Weather Forecasting,）的网址是,。加拿大空间局,(CSA) RADARSA,的网页是。加拿大遥感中心（,Canada Centre for Remote Sensing,）的网址是。,法国国家空间研究中心（,CNES,）的卫星海洋学存档数据中心的网页是，它提供了多个卫星（,ERS-1,、,ERS-2,、,GEOSAT,、,JASON-1,、,SEASAT,、,SPOT,和,TP,）的信息和数据。公司网站,也对,Jason-1,以及厄尔尼诺（,El Nio,）现象研究提供了详细的资料。德国航天局（,DLR,）关于模块化电眼扫描仪（,MOS,）的网站主页是。关于海洋水文资料，可查询。,欲获得中国近海和全球地形资料，可查阅英国网站，例如，,，,和,，以及一个公司网页。,八,.,日本韩国网站,日本国家航天发展局（,NASDA,）的网站主页是,；其所属地球观测中心（,Earth Observation Center,）的网站,提供了与全球许多遥感网站的链接，,提供了,ADEOS-II,（,Advanced Earth Observing Satellite-II,，,Dec.14 2002,）、,Aqua,（,Earth Observing System PM,，,2002 -,）、,TRMM,（,Tropical Rainfall Measuring Mission,，,1997 -,）、,ADEOS,（,Advanced Earth Observing Satellite,，,1996 1997,）、,JERS-1,（,Japanese Earth Resources Satellite-1,，,1992 - 1998,）,、,MOS-1/1b,（,Marine Observation Satellite-1/1b,，,1987 1996,）、,LANDSAT,（,Land Satellite,，,1972 -,）、,SPOT,（,Satellite Probatoire d Observation de la Terre,，,1986 -,）和,ERS,（,European Remote Sensing Satellite,，,1991 -,）等遥感网站的链接。日本国家航天发展