课件 第二章 气象卫星与水色卫星（Meteorological Satellite Ocean Color Satellite） 卫星海洋学 PPT.pptVIP

第二章 气象卫星与水色卫星（Meteorological Satellite Ocean Color Satellite） §2.1 遥感和遥感技术（Remote Sensing Remote Sensing Technology） 遥感技术的基本作业过程是：在距地面几公里、几百公里甚至上千公里的高度上，以飞机、卫星等为观测平台，使用光学、电子学和电子光学等探测仪器，接收目标物反射、散射和发射来的电磁辐射能量，以图像胶片或数字化磁载体形式进行记录，然后把这些数据传送到地面接收站，最后将接收到的数据加工处理成用户所需要的遥感资料产品。 主要为可见光、红外和微波等波段。 可见光波段（visible light）的波长为0.4～0.7μm，是电磁波谱中人眼唯一能见到的波段，可见光可进一步分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫等七种颜色的光，可见光波段是进行自然资源与环境调查的主要波段，地面反射的可见光信息可采用胶片和光电探测器收集和记录。 红外波段（Infrared）的波长为0.7～100μm，位于可见光波段的红光以外。 按波长可细分为近红外（0.7～1.3μm）、中红外（1.3～3μm）、热红外（3～15μm）和远红外（15～100μm）。 近红外光和中红外光来自地球反射的太阳辐射，所以该波段也被称为“反射红外”。其中波长为0.7～0.9μm的近红外辐射信息可以用摄影（胶片）方式获取，故该波段也被称为“摄影红外”）摄影红外传感器对探测植被和水体有特殊效果。 热红外辐射计目前主要应用3～5μm和10～14μm两个波段。热红外辐射计可以夜间成像，除用于军事侦察外，还可以用于调查海表面温度、浅层地下水、城市热岛、水污染、森林探火和区分岩石类型等，有广泛的应用价值。 波长大于15μm的远红外辐射，绝大部分被大气层吸收。 微波（microwave）的波长为0.1～100cm，微波又可细分为毫米波、厘米波和分米波等。微波的特点是能穿透云雾，具有全天候工作特点。 遥感按照电磁波的光谱可分为可见光与红外反射遥感、热红外遥感和微波遥感； 按照目标的能量来源可分为主动式遥感和被动式遥感； 按照遥感器使用的平台可分为航天或卫星遥感、航空遥感、地面遥感； 按照空间尺度可分为全球遥感、区域遥感和城市遥感； 按照应用领域可分为资源遥感与环境遥感； 按照研究对象可分为气象遥感、海洋遥感和陆地遥感； 按照应用目的可分为陆地水资源遥感、土地资源遥感、植被资源遥感、海洋环境遥感、海洋资源遥感、地质调查遥感、城市规划和管理遥感、测绘制图遥感、考古调查遥感、综合环境监测遥感和规划管理遥感等。 遥感技术包括传感器技术、信息传输技术、信息的处理、提取和应用技术、目标信息特征的分析技术等。 遥感技术系统包括:空间信息采集系统（包括遥感平台和传感器）、地面接收和预处理系统（包括大气辐射校正和几何校正）、地面实况调查系统（如收集环境和气象数据）和信息分析应用系统。 遥感记录信息的表现形式可分为图像方式和非图像方式。图像处理涉及到各种可以对像片或数字影像进行处理的操作，这些操作包括图像压缩、图像存储、图像增强、处理、量化、空间滤波以及图像模式识别等。 §2.2 气象卫星和主要传感器（Meteorological Satellite Major Sensors） 美国、欧洲空间局、中国、俄罗斯、日本和印度等已经发射了100多颗气象卫星。 气象卫星按照轨道类型可分为两种 太阳同步轨道卫星（Sun-synchronous satellite）可以在大约八百公里的高空巡视全球表面，缺点是对某一地区每天只能观测两次。 地球同步或地球静止轨道卫星（geo-synchronous or geostationary satellite）。可以在大约三万五千公里的高空对地球表面近五分之一的地区连续地进行气象观测，用四颗卫星均匀地布置在赤道上空，就能对全球的中低纬度地区天气系统的形成和发展进行连续监测。地球静止气象卫星的缺点是不能观测纬度大于55°的地区。 从六十年代后期开始，美国国家海洋大气局（NOAA）发射的NOAA /TIROS（诺阿/泰罗斯）系列气象卫星使用可见光和红外波段的传感器直接为气象学提供了大量有重大价值的图像。到70年代中期，海洋工作者开始从气象卫星的遥感数据中提取包括海表面温度等有用信息，由此揭开了卫星遥感技术在海洋学研究中应用的序幕。 NOAA/TIROS是太阳同步极轨气象卫星，也被称为极轨业务环境卫星POES（Polar-Orbiting Operational Environmental Satellites），该卫星系列可为全球各国提供免费的当地数据接收服务。NOAA/TIROS系列卫星载有改进型甚高分辨率辐射计（AVHRR），还载有用于