第3节 海洋遥感技术.ppt

1、第三节海洋遥感技术，遥感(Remote Sensing)，从广义上说，是指远距离探测和检测物体或事物的技术。也就是说，不直接接触物体本身，而是通过远处的仪器(传感器)从目标对象中检测和接收电场、磁场、电磁波、地震波等信息，通过信息的传输和处理分析，确定物体的特性和分布的技术。一般来说，遥感是通过远离地面的其他工作平台(如塔、气球、飞机、火箭、人造卫星、宇宙飞船、宇宙飞船、宇宙飞船等)上的传感器检测地球表面电磁(辐射)信息，通过信息的传输、处理、解释等，检测和监视地球资源和环境的综合技术。目前，遥感已经形成了从地面到空中乃至信息数据收集、处理到解释和应用的多层次、多视图、多领域的观测系统，成为获

2、取地球资源和环境信息的重要手段。遥感在地理中的应用，进一步促进了地理的研究和发展，使地理进入了新的发展阶段。遥感具有以下主要特征：1 .探测范围大、综合宏观特征从遥感飞机或人工地球卫星高空获取的航空照片或卫星图像比地面上的视野观测范围大得多。不受地形地貌阻挡的影响，景观一目了然，为研究地面上的各种自然、社会现象及其分布规律提供了方便的条件。例如，航空照片可以徐璐提供不同比例的地面连续风景照片，并且可以对图像进行三维观察。图像清晰生动，信息丰富。显示地面60多平方公里的场地景观实况的比例13500 23cm23cm航空照片。连续的照片可以镶嵌成较大区域的照片，以便查看整个区域进行分析和研究。卫星

3、图像的检测范围更广，一幅陆地卫星TM图像反映了3425平方公里(即185km185km)的景观实际情况。我国全境只要有500多张这样的影像，就可以结合全国卫星影像。因此遥感技术为宏观研究区域地质结构和地球环境等各种现象及其相互关系提供了有利条件。2 .以信息量大、手段多、技术领先为特征的遥感是现代科学技术的产物，它不仅可以获取有关测绘可见光波段的信息，还可以获取紫外线、红外线、微波等波段的信息。不仅可以通过照片获取信息，还可以通过扫描获取信息。通过遥感获取的信息量比通过传统方法获取的信息量要多得多。这无疑扩大了人们的观察范围和认识领域，加深了人们对事物和现象的认识。例如，微波具有穿透云、冰和草

4、木的能力。红外线能探测表面温度的变化。因此，遥感使地球监测和地物观测成为多方位和全天候的可能。3 .遥感具有快速信息获取、短更新周期、动态监测功能，一般瞬间成像能够在同一瞬间获得大面积景观的实况；徐璐比较、分析和研究其他数据和照片，为调查地形动态变化(布局3)的环境监测和分析地形的进化规律提供了基础。例如，陆地卫星4/5可以每16天拍摄一次世界陆地表面，气象卫星甚至每天复盖地球一次。因此，可以及时发现发生病虫害、洪水、污染、火山、地震等自然灾害的前兆，并为灾害预测和灾害欧豪活动提供可靠的科学依据和资料。此外，遥感应用广泛，具有高效的特性。遥感已经广泛应用于农业、林业、地质矿产、水文、气象、地理

5、、测绘、海洋研究、军事侦察和环境监测等领域，在各个领域的深入应用正在扩大。遥感结果获得的快速性及其效果与现有方法相比渡边杏。遥感以强大的生命力呈现出广阔的发展前景。第二，遥感的分类根据分类标志有多种。其他：地面遥感(或近距离遥感)、航空遥感、宇宙遥感、电磁波探测的工作波段：可见光遥感、红外遥感、微波遥感等；可以根据遥感用途分为环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感、海洋遥感等。图像(或成像方法)是通过将检测到的强弱的其他特征电磁波发射(反射或发射)转换为不同色调(黑白)而构成直观图像的遥感数据形式，例如航空照片、卫星图像等。非美化方法(或非未成像方法)是将检测到的电磁辐射(反射或发射)转换为相

6、应的模拟信号(例如电压或电流信号)或数字输出，或构成磁带上的非美化方法的遥感数据。陆地卫星CCT数字磁带等。主动遥感或被动遥感是指，根据记录信息的性能，传感器具有发射信号(电磁波)的辐射源，运行时发射到目标物体，并接收到目标物体反射或散射的电磁波，从而进行检测。手动遥感是利用直接传感器从自然辐射源(如太阳)的电磁辐射或自发射的电磁辐射中检测出来的。根据传感器的工作方式，光拍摄也称为根据即将检测到的物体的电磁波不同色调直接记录在感光材料上的一般拍摄。扫描将检测到的视场(或图片)分割成按区域等顺序排列的像素单位，传感器以每个像素为单位记录电磁辐射强度，以图像形式显示、转换、传输、处理或转换到屏幕或

7、胶片上，或使其成为扫描数字产品。尽管遥感分类有多种，但根据分类标记，可以理解多种遥感分类系统。热门传感器：航空相机(鸟瞰相机)、全景相机、多光谱相机、多光谱扫描仪、MSS (Multi Spectral Scanner)、主题地图制作者(Thematic Mapper，TM)、半光束光导摄像管第三，遥感过程和技术系统遥感过程代表了遥感信息的收集、传输、处理、解释和应用的全过程。这包括遥感信息源(或图)的物理特性、分布和动作状态。环境背景和电磁波谱特性；大气干扰和大气窗口；传感器分辨率、性能和信噪比；图像处理和识别；人们的视觉生理学、心理学、专业素质等。因此，遥感过程不仅包括遥感本身的技术过程、

8、地形和现象的自然发展过程，还包括人们的认识过程。这些复杂的过程现在主要通过地形谱测试和研究、数学统计分析、模式识别、模拟测试方法、地球科学分析等来完成。在遥感过程中实施的技术保证依赖于遥感技术系统。遥感技术系统是从地面到空中的空间。从信息收集、存储、传输处理到解释解释、应用的完整技术系统。主要由以下四个部分组成：(a)遥感测试主要是对地形电磁辐射特性(光谱特性)和信息收集、传输和处理分析等技术手段的实验研究。遥感测试是整个遥感技术系统的基础，在遥感探测之前，必须提供图的光谱特性，以便选择传感器的类型和操作带。遥感检查和处理需要进行遥感测试，以提供各种校准所需的信息和数据。遥感测试还可以为解释应

9、用提供依据。遥感实验在整个遥感过程中起着重要作用。(b)遥感信息收集遥感信息收集是遥感技术系统的中心任务。遥感工作平台和传感器是保证遥感信息获取的物质保证。遥感(工作)平台是指装有传感器(如飞机、人造地球卫星、宇宙飞船等)进行遥感探测的运载工具。根据飞行高度，可分为近距离工作平台、航空和航空航天平台。这三个平台各有特点和用途，可以根据需要单独使用或一起激活，构成多层次立体观测系统。传感器是收集和记录地物电磁辐射(反射或发射)能量信息的设备，例如航空相机、多光谱扫描仪等。在信息收集的关键组件遥感平台上安装传感器，然后沿着规定的飞行路径飞行或启动，以获取所需的遥感信息。(c)遥感信息处理遥感信息处

10、理是通过多种技术手段对从遥感探测中获取的信息进行多种处理。例如，为了消除检测中的各种干扰和影响，使该信息更准确、更可靠，进行各种校正(辐射校正、几何校正等)处理，为了便于识别和读取而获取的遥感图像，进行信息提取，进行各种信息提取的增强处理，以确保应用遥感信息时的质量和准确性，充分利用遥感信息的应用前景，必须进行遥感信息处理。(4)遥感信息应用遥感信息应用是遥感的最终目的。遥感应用应根据专业目标的需要，选择适当的遥感信息及其工作方法，实现更好的社会效益和经济效益。遥感技术系统是完全的统一体。它是在空间技术、电子技术、计算机技术和生物学、地质学等现代科学技术基础上建设，完成遥感过程的有力技术保证。

11、海洋声遥感技术是探测海洋的非常有效的手段。利用声遥感技术，可以探测海底地形，进行海洋动态现象的观测，进行海底地层剖面探测，并提供有关潜水、避碰、海底轮廓跟踪的信息。海洋遥感技术是海洋环境监测的重要手段。人造卫星遥感技术的飞速进步为人类提供了从空间观测大范围海洋现象的可能性。目前，美国、日本、俄罗斯等国家发射了10多个专用海洋卫星，为海洋遥感技术提供了坚实的支持平台。世界海洋卫星包括三类：海洋搜索卫星、海洋地形卫星海洋环境卫星。海洋搜索卫星通过卫星搭载的遥感设备，探索海洋搜索要素，为海洋生物资源开发利用、海洋污染监测和控制、沿海资源开发和海洋科学研究等提供科学依据和基础资料。代表性的海洋搜索卫星

12、是1997年年八月一日在NASA成功发射的专用海洋搜索卫星“海星”，1986年搜索遥感器停止运行，中断了10年的全球海洋搜索遥感数据继续持续，这是获得更优质的海洋搜索数据的信号。美国计划从发射“海星”卫星开始，连续积累20年定时全球海洋搜索遥感数据。到目前为止，世界上已经发射的具有海洋搜索遥感功能的主要卫星有10多个。海洋地形卫星主要通过卫星搭载的雷达高度计探测海洋地形，在地球物理学、海洋大尺度动力过程等学科研究的科学价值和海洋灾害预测以及海底油气资源勘探和开发方面具有明显的经济价值。最具代表性的是美国的“大地卫星”系列和“托佩克斯/海信”系列卫星。美国自1978年发射世界上第一颗海洋卫星以来

13、，先后在前苏联、日本、法国、加拿大、印度等地发射了一系列海洋卫星。多种海洋遥感卫星，如光学遥感器、主动微波遥感器和被动微波遥感器，为海面温度、海面风场、有效波高度、流场、海面地形、海冰等各种海洋要素提供实时数据，对改善海洋条件的数值预测模型和提高中、长期海上状态预测精度具有重要作用。北京时间今天上午9点50分，“长征4号b号”运载火箭在太原卫星发射中心成功地将我国第一颗海洋探测卫星“海上1号”和气象卫星“风云1号d号”送入太空。海洋1号探测卫星的发射成功，结束了我国没有海洋卫星的历史，意味着我国在海洋卫星遥感应用领域进入了世界先进行列。风云一号d气象卫星是我国自行开发的第一代太阳同步轨道事业应

14、用气象卫星，主要任务是获取地球大气、云、陆地、海洋数据，提供天气预报、气候预测、自然灾害和生态环境监测服务。2002年5月15日，此次发射是长征系列运载火箭的第67次飞行，也是第13次“一线双星”发射成功。我们的发射体自1996年10月以后连续25次发射成功。专家指出，发射“风云一号d”和“海洋一号”卫星，将基本建立我国长期稳定运行的卫星大地观测体系，对加快我国气象现代化、提高灾害气象预报水平、加强海洋资源监测、调查和开发能力、促进国家经济发展等具有重要意义。遥感是指不通过特定的传感器设备直接接触研究对象而获取其特性信息(通常是电磁波的反射辐射和发射的辐射)，并提取、处理、表示和应用该信息的科

15、学和技术。遥感技术包括传感器技术、信息传输技术、信息处理、提取和应用技术、目标信息特征的分析和测量技术、常用遥感数据是美国陆地卫星(Landsat)TM和MSS遥感数据、法国SPOT卫星遥感数据、加拿大Radarsat雷达遥感数据。遥感技术系统包括空间信息收集系统(包括遥感平台和传感器)、地面接收和预处理系统(包括辐射校正和几何校正)、地面事实调查系统(例如采集环境和气象数据)、信息分析应用系统。遥感应用：陆地水资源调查、土地资源调查、植被资源调查、地质调查、城市遥感调查、海洋资源调查、测绘、考古调查、环境监测和计划管理。当前的主要远程检测应用程序包括PCI、ERMapper和ERDAS。应用

16、空间遥感技术观察和研究海洋，形成了新的海洋领域分支卫星海洋学。未来10年，主要在世界各地使用和开发的海洋遥感卫星包括海洋搜索遥感卫星、海洋微波遥感卫星，以及使用波段适合各种研究、观测的可见光、红外、微波的序列化海洋卫星。根据海洋遥感技术的现状和未来10年海洋卫星遥感计划，世界海洋遥感技术将有以下发展趋势：1 .环境监测应用导向；产业参与和商业化趋势；高精度分析和定量趋势；高频长序列监测和业务趋势；5.多平台监控数据同化和关键技术合成趋势。对我国海上信息的要求可分为四个层次：一级是对我国面积约37万平方公里的海岸(包括大陆领海和岛屿领海)的海上信息；用于满足改善区域人类生活环境和经济发展的信息要求。第二个层次是我们地区约300万平方公里的海洋信息，包括大陆架和专属经济区，用于满足与开发海洋资源和防止海洋灾害相关的信息需求。第三个层次是对周边海域(主要包括西太平洋)的海洋信息需求。重点讨论周边海域的海洋动力及海洋气象条件及其对海洋动力、气象和生态系统的影响。第四个层次是对世界规模海洋信息的要求。致力于大规模海洋现象，支持我国在全球环境问题上的发言权。在这四个级别的信息要求中，海洋遥感数据在数据源中占有相对重要的位置。伴随着国际发展趋势，