什么是卫星海洋观测?

什么是卫星海洋观测?

[拼音]：weixing haiyang guance

[外文]：satellite oceanic observation

从人造地球卫星上用遥感器感测来自海面的电磁辐射以监视、分析和研究海洋环境的技术。卫星海洋观测技术对于研究大面积的海洋动态现象、提高海洋水文气象预报的准确率、开发海洋资源、发展海运事业和沿岸及近海工程建设，以及监测海洋污染等都具有重要意义。卫星海洋观测所用的遥感器按工作波段分为可见光遥感器、红外遥感器和微波遥感器；按其自身是否发射电磁波分为主动式和被动式遥感器。

发展概况

60年代初发射的气象卫星首次向人们提供了海面水温的资料，修正了海洋学中若干不正确的认识，发现了一些新的海洋现象，从而促进了一门新的学科──空间海洋学的诞生。其后，微波遥感器的发展以及微波与海面相互作用机理的研究，为各项海洋要素的遥感奠定了理论和实践基础。苏联的“宇宙”号卫星 243和 384号、美国的“天空实验室”航天站、“诺阿”号卫星系列和“雨云”号卫星系列都进行过海洋遥感试验，特别是1978年发射的“海洋卫星”1号，证实了微波遥感器探测海洋要素的有效性，卫星海洋观测开始由试验阶段转向应用阶段。

卫星海洋观测系统

由卫星上的遥感器系统和地面遥感数据接收站组成。卫星上的遥感器感测来自海面的各种电磁辐射信号，由卫星所载的数据传输系统发送给地面接收站，经过处理得到海洋要素的数据，然后分发给用户使用。卫星海洋观测使用各种波段的遥感器，但以微波遥感器为主。海水水色扫描仪是可见光和热红外遥感器。海水水色随水中叶绿素含量和悬浮泥沙含量的不同而变化，因此根据水色扫描仪测得的结果，可以了解海水中叶绿素和泥沙的含量。根据叶绿素含量可以确定经济鱼虾、贝类的潜在产区及其生产潜力。

海面的微波发射和散射特性主要取决于海水的介电常数和海面粗糙度。海面粗糙度又与海面风有关。微波散射计主要用于观测海面风场。根据从两个方向上测得的海面散射系数，可确定海面的风速和风向。雷达高度计用于测定海平面的高度，结合卫星轨道数据可以推算出海洋水准面，研究潮汐和海流，此外还可用来确定海面波高和海面风速。合成孔径雷达有较高的分辨率，可用来观测波浪的波长和波向，测定开阔洋区的波浪谱和内波等海洋现象。微波辐射计可用来在各种天气条件下观测海面温度，选用不同工作频率，微波辐射计还可获得海面风和盐度的数据。此外，微波遥感器和热红外辐射计还能有效地监测海冰和海洋油污染。

技术特点

卫星海洋观测的技术特点是：

（1）多种谱段并用：热红处和微波对海面的穿透力小，遥感器只能感测海洋表面很薄一层。可见光穿透力强，应用可见光遥感可以获得海面以下一定深度的情况。

（2）数据处理：海洋观测的数据处理比较复杂，需要考虑电磁波与海面之间以及电磁波与大气之间的相互作用等因素，建立地球物理学算法。

（3）局限性：卫星海洋观测能大面积地、迅速地取得数据，但是不能获取海洋深层的信息，分辨率和测量精度较低。因此卫星海洋观测必须与传统海洋观测相结合。

参考书目

A.P.Cracknell， Remote Sensing in Meteorology，Oceanography and Hydrology，Ellis. Horwood，Chichester，1981.