期末海洋遥感.docx

1海洋遥感：指以海洋及海岸带作为监测和研究对象，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。2海洋遥感的特点:1.全天候全天时探测 2.半球或全球范围内探测3.定性、定量探测 4.光谱波段细、探测器接收灵敏 3厄尔尼诺、拉尼娜、热带气旋、大洋涡流、上升流、海冰等现象都与海洋密切相关4经历了4个主要阶段: 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5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；6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020度可调）。7主要采用热红外波段和微波波段的信息进行海表面温度的遥感反演。8可通过卫星高度计确定海洋水准面（20cm），即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。9水下地形的SAR图像为明暗相间的条带，利用这个关系可定量获取水下地形信息。10波高（H）：海浪从波峰到波谷之间的铅直距离；有效波高(H1/3)：波阵列中全部波动的1/3最高波的波峰到波谷高度的平均值；海平面异常SSA：海表面相对于平均海表面的偏差离；11海平面地形hd：海表面相对于大地水准面的距离。12海平面高度SSH：海表面相对于参考椭球面的距离。13. 极化状态是根据电场矢量方向与参考平面方向的关系来定义的。对于线性极化的辐射，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。 14. 复折射率n表示电磁波在两介质的界面处传播速度和方向的变化，在可见光范围可用折射仪测得；15. 菲涅耳反射系数R：描述光滑介质表面的反射与入射之间的关系，即反射电场与入射电场之比。菲涅耳反射率：定义为反射电磁波的辐亮度与入射电磁波辐亮度之比。注意菲涅耳反射率与漫反射率的区别：前者定义了界面的反射比；而后者为辐照度的内部多个粒子的漫反射。16复介电常数是反映物体电学性质的参数。又称为相对介电常数或相对电容率，是描述海面发射率的一个关键参数，它是频率 ，水温T 和海水盐度S 的函数。n表示电磁波在两介质的界面处传播速度和方向的变化/n表示电磁波在介质中传播的衰减程度。宏观上可反映物体对电磁波的发射、散射、吸收、传输等特性；微观上表明介质的化学组成、物理结构17. 海面粗糙度 判据与辐射波长和入射角有关。判据 瑞利准则和夫琅和费准则对于光学遥感，太阳光不总是沿着与地球表面垂直方向传播，大气透射率t()与太阳光在大气中的传播路径有关。m表示大气中粒子的光学质量18.太阳高度角h的计算：为太阳赤纬角，为当地的地理纬度，为当时的太阳时角。19. 海洋辐照度模型 td为大气直射透过率；E0为大气外层太阳辐照度；Er为瑞利散射辐照度；Ea为气溶胶散射项；Eg为地面与大气之间多次散射的贡献；s为太阳天顶角。20. 穿过海面的下行辐照度模型: :d为海面的直射反射率；s为海面的漫射反射率；dsp为直射光在气水界面的反射率；ssp为漫射光在气水界面的反射率；f为海面泡沫引起的反射率。21. 直射光谱反射率dsp 与风速W和太阳天顶角s有关22. 漫射光谱反射率dsp 与太阳天顶角无关23. 瑞利光学厚度r由大气压计算气溶胶光学厚度a为波长的指数。与气溶胶类型和性质有关为混浊系数，与波长无关，与气溶胶浓度有关，24. Lr()和La()通常称大气程辐射，与太阳辐照度、光学厚度、单次散射反照率、散射因子p有关25. 海面泡沫Lwc() wcN为归一化的海面泡沫的反射率，取决于水面风速W。26. 太阳耀斑模式水面受风速引起毛细波，这种粗糙表面可看成无数个小平面构成。水面经太阳照射后镜面反射产生的辐射27. 长波辐射传输方程多层的线性近似法、Pade近似法28. 黑体的微波辐射遵循瑞利-金斯辐射定律。29.海面发射率是观测天顶角、辐射计频率v、极化方式、真实温度Ts、风速u和风向的函数。影响海面发射亮温的因素：海面粗糙度和泡沫。30天线的方向性：某特定方向上获得的辐射强度与各向同性天线辐射强度之比。31. 设雷达发射功率为Pt，波长为，海面离雷达的距离为R，为后向散射截面的面积，Ae为天线接收能量的有效面积，天线增益为G，接收功率为Pr。雷达方程为：32. 多谱勒频率、多谱勒频率分辨率()、方位角分辨率()：33. 合成孔径雷达距离分辨率和方位分辨率。可采用脉冲压缩技术来提高距离分辨率；降低卫星高度、较大的天线（合成孔径）和较窄的波束宽度来提高方位分辨率。34. “三动”指：海面的运动，而且是非惯性、非线性的；SAR传感器本身运动；SAR平台的运动。两类波指：运动中的电磁波与海面波浪，两类波的相互作用是一个复杂的过程。35. 海面雷达散射特征：1镜面散射模型、2Bragg散射模型和3组合表面模型36. 海面雷达成像模型 倾斜调制模型粗糙度调制模型轨道速度调制模型37. Nimbus-7雨云气象卫星1978 CZCS38. MODIS（美）具有36个波段可进行星上定标39. 微波辐射计（被动）微波散射计（主动）1.4附近海水盐度40单通道直接反演法（单窗法和普适性单通道法） 41. 分裂窗算法42. - 类水体：光学特性主要由浮游植物及其分解物决定；类水体：光学特性除了与浮游植物及其分解物有关外，还由无机悬浮物、黄色物质决定43. 海水的光学特性有：表观光学量和固有光学量。44反演算法有：经验算法、解析算法。45正演：建立水色遥感的定量模型过程；反演：根据遥感的表观光学量反推水色组分浓度的过程。46. 影响水体固有光学特性的物质主要有四种：纯水、浮游植物、非色素的悬浮物以及可溶性有机物。水体成分对固有光学特性的贡献具有线性可加性：47. a*chla为叶绿素a比吸收系数，即单位浓度的吸收系数a，是一定体积、水体叶绿素a吸收系数与浓度的比值，与浮游植物种类、颗粒大小、营养条件、光照等因素有关。48. 黄色物质：是一种由富里酸和腐殖质构成的有机溶解物质，在紫外和蓝色波段具有强烈的吸收。49. 遥感反射率Rrs是指水体离水辐亮度Lw与水面总的入射辐照度Ed(0+)的比值。归一化离水辐亮度LWN为了使不同时间、地点和大气条件下测得的离水辐亮度具有可比性，需要对测量结果进行归一化。50. 含泥沙水体反射率光谱