无线电海洋遥感技术（本站推荐）

第一篇：无线电海洋遥感技术（本站推荐）

听讲座《无线电海洋遥感技术》心得

讲座开始后，陈泽宗教授从海洋生态环境、无线电海洋观测原理、雷达监测技术及未来发展趋势等方面进行了讲解。陈教授以自身经历出发，讲述了我国海洋地理环境以及自己去沿海及岛屿的亲身感受。陈教授以海浪灾害给我国造成的巨大经济损失，说明了海洋观测的重要性；在无线电观测的讲解上，陈教授提及不同现场监测设备的造价及原理，分析了国内外不同产品的优劣，进而提出采用远程无线电海洋观测的必要意义。陈教授从1987年开始研究高频地波雷达，陈教授先后3次承担国家863计划课题，研制出了一代又一代的雷达产品。他表示，未来的海洋观测网络将更为全面，覆盖岸边、近海、大洋、极地，实现从海面到海底的立体观测，也将形成由简单要素到多要素综合的集成观测。

海洋覆盖着地球面积的71%，容纳了全球97%的水量，为人类提供了丰富的资源和广阔的活动空间。随着人口的增长和陆地非再生资源的大量消耗，开发利用海洋对人类生存与发展的意义日显重要。所以，必须利用先进的科学技术，全面而深入地认识和了解海洋，指导人们科学合理地开发海洋。在种种情况下，遥感技术应运而生。

海洋遥感技术，主要包括以光、电等信息载体和以声波为信息载体的两大遥感技术。海洋声学遥感技术是探测海洋的一种十分有效的手段。利用声学遥感技术，可以探测海底地形、进行海洋动力现象的观测、进行海底地层剖面探测，以及为潜水器提供导航、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。卫星遥感技术的突飞猛进，为人类提供了从空间观测大规模海洋现象的可能性。目前，美国、日本、俄罗斯、中国等国已发射了10多颗专用海洋卫星，为海洋遥感技术提供了坚实的支撑平台。海洋导航技术，主要包括无线电导航定位、惯性导航、卫星导航、水声定位和综合导航等。其中，无线电导航定位系统，包括近程高精度定位系统和中远程导航定位系统。最早的无线电导航定位系统是20世纪初发明的无线电测向系统。20世纪40年代起，人们研制了一系列双曲线无线电导航系统，如美国的“罗兰”和“欧米加”，英国的“台卡”等。卫星导航系统是发展潜力最大的导航系统。1964年，美国退出了世界上第一个卫星导航系统——海洋卫星导航系统，又称子午仪卫星导航系统，开辟了卫星导航的新纪元。

遥感技术是充分利用现有数据和信息资源的最佳途径,是实现海洋资源与环境可持续发展的关键技术和重要手段,在全球变化、资源调查、环境监测与预测中起着其它技术无法替代的作用。同时在维护海洋资源与环境可持续发展的过程中将极大地促进信息科学技术、空间科学技术、环境科学技术和地球科学的发展。随着科学技术的发展,海洋遥感卫星相继升空,海洋探测技术越来越先进,水下地形测量、重力测量仪器不断更新换代,为海洋基础数据获取提供了保障。

第二篇：遥感技术

遥感技术在地球资源方面的应用

姓名：王大伟

班级：资工

学号：

序号：10709 200701846 46

遥感技术在地球资源方面的应用

一、对地球观测技术发展的简要历程

对地观测，即对地球观测（earth observing）。它作为一个专有名词，起源於八十年代中期美国空间站对地观测系统（EOS）。对地观测技术是现代遥感技术发展的重要标志，它可追溯到六十年代的初期，刚刚出现人造地球卫星。当时一般都将它称为地球资源和环境的遥感技术。遥感（Remote Sensing）这个词最早出自於1960年。当时，美国海军科研局一位官员把一项研究照相判读技术的计划称为“遥感”计划。后来，经过一系列相关专业研讨会的确认，才得以传播开来。

六十年代的空间实验

六十年代，卫星出现不久，发展应用卫星的有效载荷技术，完全处於试验和摸索阶段。作为空间遥感卫星试验的前奏，应当特别提及飞机遥感技术的发展。世界许多国家都是首先开展大规模的机载对地观测技术的飞行试验活动，其“领头羊”是美国。美国在早期发展卫星遥感技术和应用，首先进行大量的飞机试验活动。为了获得卫星遥感仪技术的每一知识，几乎都是首先开展在飞机上的试验和验证。特别是为准备发射地球资源遥感卫星，本世纪六十年代末期，美国宇航局（NASA）在全美国展开了有史以来规模最大的机载飞行实验活动。历时三年。他们动用了当时能够提供的所有遥感仪器。包括微波雷达、红外扫描仪、和各种照相机设备。开辟了近400个试验场和典型地物场地。实验应用的范围极其广泛，包括农、林、地质、地理、水文、海洋、城市、工程等一大批应用。从此以后，至今还没有那次试验在规模上超过它。通过这次活动，人们不仅认识了各种遥感仪技术的作用和潜力，而且还初步学会如何开展应用遥感的具体方法。这是人类对遥感技术及应用的第一次、比较系统的实践。这次活动结束后二年，美国地球资源技术卫星（ERTS）发射成功。从此在全世界掀起了空间遥感应用的热潮。现在，回过头来再审视一下这次实验活动，会深刻体会到机载遥感飞行试验在整个空间对地观测技术发展中的重要作用。

1、气象卫星

早在人造卫星发射之前，世界各国就开始开展卫星遥感应用的技术准备。即卫星有效载荷对地观测仪器技术的探索和研究工作。卫星在围绕地球飞行过程中，能够在短时间内覆盖观测全地球。它特别符合气象观测的需求，因此，卫星一出现便受到气象工作者的重视。当时的问题是采用什么样的遥感仪器，能够在卫星飞行中摄取的地面图像并即时将其送回地面。在当时的传感技术中只有电视摄像机满足这一要求。1960年4月1日美国发射第一颗气象卫星泰罗斯（TIROS）卫星，全称为电视和红外观察卫星。星上电视摄像机首次送回地球大气清晰的可见光云图，具有气象价值。§1.1.2 地球资源卫星

早在六十年代初期，美国就酝酿利用空间技术勘察地球的资源。随即制订了“地球资源勘察”计划。包括发射资源卫星和天空实验室飞船，以及飞机计划。经过七年的论证和研制等准备工作，於1972年7月成功地发射第一颗实验型“地球资源技术卫星”（ERTS）。在这颗卫星上，安装有二种摄取地面图像的遥感仪器：三台返束光导摄像管（RBV）和多光谱扫描仪（MSS）。它们工作在可见光和近红外光谱区域。RBV有三个波段，地面分辨率100m。MSS包括四个波段: MSS1（0.5~0.6）μm，MSS2(0.6~0.7)μm，MSS3(0.7~0.8)μm，MSS4(0.8~1.1)μm。分辨率79m。在当时，电视摄像机已在气象卫星上试验成功。为提高分

辨率，请著名的美无线电公司（RCA）专门研制高分辨率电视摄像管，返束光导摄像管。扫描线达4500条。多光谱扫描仪（MSS）是一种利用行扫描原理的高分辨率光学-机械扫描成像系统。在扫描仪的焦平面上，利用分光元件和光电探测器相配合，在可见光和近红外光谱范围的四个狭窄波段摄取地面图像。光谱分辨率△λ＝0.1μm。从总体说来，ERTS-1的首次实验是成功的。虽然RBV在太空运行很短时间就因高压电源故障而停止，但是MSS获取的图像却得到了意想不到的成功。

ERTS-1原订寿命一年，MSS实际工作5.5年。它摄取了3.3万个地面景物，提供约150万张图像。这种包含（185×185）Km2地面的多光谱图像，初步分析便得到了在当时非常惊人的结果。当时发现，加拿大西部有镍矿、巴基斯坦可能有铜矿、看到了纽约海港的污染情况，断定了农作物的长势、与现有地图相比较发现一批错误和遗漏...。这些意想不到的结果引起了世界各国的普遍重视。这种卫星的多光谱图像迅速在世界范围扩散。随即掀起了世界性的地球资源与环境空间遥感应用的热潮。

从对地观测技术发展的角度来审视应用技术的发展历史，六十年代的实验活动是有成效的。通过气象和资源两类应用卫星的实践过程，建立了初步满足实用化要求的信息获取技术。利用光电探测和光-机扫描成像原理的光电遥感仪器技术，被确定为实用化卫星有效载荷技术，推动了对地观测技术及其应用的整体发展。事实证明，这是一条正确的技术路线。

2.海洋遥感卫星

美国的海洋卫星（SeaSat）是从七十年代初期开始论证和研制的。这是第一颗专门用於海洋遥感的实验性空间飞船。1978年7月26日发射成功。由於星上电源故障，该星仅工作160天便停止工作。尽管如此，它还是完成了预定的海洋遥感实验。这颗卫星装载了在当时技术条件下能够研制出来的所有海洋遥感仪器。包括：雷达测高仪（ALT）、散射计、合成孔径雷达（SAR）、多通道微波辐射计、可见光和红外辐射计等。它们收集地球海面和包括风、浪、温度、海水、形貌等大批信息。同时也对最新研制的各种遥感仪技术进行实验和评价。

从海洋卫星（Seasat）以后的海洋遥感卫星看，第一颗卫星的实验是成功的，它基本上达到了既定目标。雷达高度计、散射计和辐射计等仪器的实验均转入实用化阶段，它们后来都成为海洋遥感的基本工具。此后，美国海军的海洋遥感系统（NROSS）、美国宇航局和法国合作的海貌卫星（Topex/Poseidon）,日本的海洋观测卫星（MOS-1）以及欧空局的遥感卫星（ERS-1）等，都是后续的海洋遥感卫星，实用化的具体计划。

从遥感技术发展过程看，海洋卫星上首次装载的合成孔径雷达（SAR）实现太空飞行，这是一件有意义的事情。众所周知，早在五十年代初期，为军事侦察需要发明了真实孔径侧视成像雷达。微波辐射的穿透和全天候特性，吸引许多人继续从事研制高分辨率成像雷达的工作。结果，合成孔径雷达（SAR）的概念诞生。到六十年代，机载SAR的飞行，图像分辨率可达到15m的水平。七十年代初期，空间遥感技术发展引起世界性轰动，但技术界人士都非常明白，这完全是因为光电遥感技术的成功。因此，把高分辨率成像雷达搬到卫星上去，是技术专家和遥感用户共同的迫切愿望。海洋卫星实现了SAR的空间首次飞行，得到分辨率为25m的地面雷达图像，据说曾引起了很大的轰动和反响。可想而知，在当时，这种全天候图像在军事上的意义是很大的。此后，日本、欧洲、俄国、中国和加拿大等国都全力投入空间SAR技术研究工作，并研制SAR卫星。

二、全新一代对地观测技术

从世界范围看，对地观测技术到八十年代中期，在大气、陆地、海洋三大应用领域基本上完成了应用遥感技术的初步研究工作。此后各国便加紧向着实用化空间遥感技术发展。此时此刻，人们自然要问，人类对地球的观测的研究活动下一步的总体目标是什么。为此，还要发展哪些高级的对地观测技术。

人类应当对于自己居住的星球有一个全面而深刻的了解。掌握地球科学的知识，这是人类追求最高目标的基本条件。也是全世界每个国家和每个团体义不容辞的责任。卫星诞生后所发展的地球资源和环境遥感技术，是人类迈向这一伟大目标的第一步。当我们看到七十年代空间遥感应用的巨大成就，使我们更加深刻地认识到,全面地认识地球体系是非常重要的。确信，现在更加有条件完成这一任务。

地球是宇宙太阳系内一个独特的星球。它的表面分布着一大批特定的材料。在它们接收到太阳辐射能量之后，实现着一系列复杂过程。地球科学家始终想知道,地球体系整体是如何运行的。地球的表面、内部和大气层等各部分,在整体运行过程中都处於什么状态。产生什么作用。地球上许多过程是横跨地球的几个部分发生的。显然，地球体系各部分之间的相互作用，是该体系整体运行的重要内容。

因此，有必要建立一个对地球整体的观测系统。采用一大批敏感仪器，利用所有能够传递信息的媒质，获取有关地球体系及其各个组成部分的详细数据或信息。具体说，在更加宽广的电磁辐射波谱范围，建立一批新型的信息获取手段，满足各学科和各部门的信息需求。空间站对地观测系统（EOS）

八十年代中期，美国提出空间站的发展设想。专门成立了对地观测系统（EOS）科学和飞行任务需求的研究工作小组，他们从理论上提出了地球科学应用的基本任务。确定了低轨道地球观测的基本需求。从地球物理、气候过程、生物化学、和水文等四大学科，确定六个方面的观测内容。详见表1－1。应当说，这个总结是比较全面的。它指导着一个时代的相关技术发展。

最初，他们设想，建立极轨空间站平台，装载EOS有效载荷。平台总重约10吨，峰值功率25KW，数据容量500Mpbs。在这种平台上，将装载五组仪器，其中有12种新型对地观测敏感仪器。具体罗列如下：

第一组，地面成像和探测（SISP）。包括中分辨率成像光谱仪；高分辨率成像光谱仪；高分辨率多频微波辐射计；光雷达大气探测和测高仪。

陆地方面 海洋方面 气候学方面

岩体、地壳、地面变迁

冰层（气候、地貌、植被、地质、土壤等）各因素间关系

速度的长期变化

表层对流

重力场和磁场

长时间变化现象海洋循环

海洋与大气的耦合海冰动态

上部海水

物理和生物过程

表层水和深水的交换气象长期变化模型

太阳辐射的变化

气象变化与海温海流变化间的关系

陆地变化对局部气候的影响

陆地生物数据的作用

气候预报

增加气候知识

大气方面 生物化学循环 水文循环方面

各大气层的多种关联

上下大气层的关联

臭氧层的变化

天气预报的准确度C、N、S、金属的生化循环

生物质、生产和呼吸的全球分布

沉积物和营养物输运

对流层气体的输运

酸雨过程降雨、蒸发、蒸散、和溶出水的过程

海和陆冰的作用

植被、土壤和地形之间的相互作用

第二组，主动式微波敏感仪（SAM）。包括合成孔径雷达（SAR）；雷达测高仪；雷达散射计。

第三组，大气物理和化学监视器（APACM）。包括：多普勒光雷达；上层大气干涉仪；对流层成份监视器；上层大气成份监视仪；高能粒子监视器。

第四组，实用化温度和湿度探测仪。包括：扫描辐射计，高分辨率红外探测仪。

第五组，监视仪。监视太阳、粒子和场、地球辐射收支等。包括：太阳紫外光谱辐照度监视仪、太阳常数监视仪、磁圈粒子和场探测仪、磁圈流体和场测量仪、和地球辐射收支仪等。§1.3.2 “行星地球”国际计划

人口增加，加速消耗地球的资源。工业化竞争带来环境恶化。过度地使用土地、森林面积减少，使沙漠化加速漫延。臭氧层破坏、CO2增加，大气污染日趋严重。地球的环境已经开始影响世界的农业、能源和人类健康。人类必须面对这个涉及到自身生存的严重问题，保护地球环境。

1989年美国等24国提出行星地球计划（Mission To Planet Earth，MTPE）。这项空间计划的目标是：跟踪地球环境的变化过程；记录自然过程同植物、动物和人类生活等两者之间的相互作用过程；记录大气、海洋和陆地等三者之间的相互作用过程。该计划的基本任务是，收集那些在地球环境方面对于国际组织选择正确方法和国家决定正确决策起作用的信息。该计划将耗资数百亿美元、费时15年、建立由一大批卫星或空间飞船组成的对地观测系统。坚持长期观察和测量，累积具有论断能力的数据。九十年代初期世界“冷战”结束的政治形势，更加有利於这一计划的实施。

“行星地球”计划的主要内容。建立三种空间平台，根据总目标确定每种平台的卫星数量和星上有效载荷任务。这样，从九十年代后期开始，将发射二十多颗各种卫星，它们共同构成整个对地球观测的完整系统。

极轨平台是指大型太阳同步极轨卫星。目前已经确定并部分完成的三个卫星系列，即美国的对地观测系统（EOS-AM，－PM，-Chem-1），欧空局的环境卫星-1（Envisat-1）,以及日本的高级对地观测卫星（ADEOS）。它们均属於大型遥感平台。重量在（3～8）吨范围，平台上安放多种遥感仪。卫星由各国自行组织研制和发射，有效载荷内容协商确定，数据共享。共同建立集成的从空间对地球体系的观测系统。

地球同步轨道平台，包括5－6颗静止轨道卫星。分别由美、日、欧等国负责发射。它们提供整个地球范围的连续的环境数据。在波段上，还将增加微波遥感仪，提供地球表面的温度和湿度的数据。

小型“地球探针”是一批针对性较强的小卫星。例如，测量臭气总量的光谱仪（TOMS），将由小火箭作为独立小卫星发射。它们专门收集特殊的信息，作为EOS主体的补充。由众多遥感仪器组成的庞大对地观测系统，所产生的数据数量也是巨大的。该计划将专门建立数据和信息系统（例如，EOSDIS）。除了按常规方法建立数据标准格式的数据库之外，还将研究巨量数据的管理方法、所有权、及预订数据等方法。特别，受空间遥感商业化发展的影响，EOS 数据和信息也有可能走商业化的发展道路。

第三篇：遥感技术

数据标识：LE7***40PFS00

产品名称：L7slc-off

快视图：[ 查看大图 ]

卫星：LANDSAT7

条带号：130行编号：42

行象元数：1000列象元数：1100

传感器：ETM+

接收站标识：PFS

数据获取日期：20110209白天/夜晚：DAY

开始时间：2011-02-09 03:33:57结束时间：2011-02-09 03:34:24平均云量：0

左上云量：0

右上云量：0

左下云量：0

右下云量：0

太阳方位角：143.00465393

太阳高度角：40.90883636

中心纬度：25.98835 中心经度：101.92129

左上点纬度：26.92758 左上点经度：101.17262

右上点纬度：26.65255 右上点经度：103.06684

左下点纬度：25.31472 左下点经度：100.78824

右下点纬度：25.04337 右下点经度：102.65691

下载[文件大小：239.02MB]

第四篇：我国海洋遥感技术的历史及未来发展

海洋调查与观测课程考核论文

题目：我国海洋遥感技术的历史及未来发展 姓名：

学号： 分数：

2010年4月25日

我国海洋遥感技术的历史及未来发展

摘 要：1957年10月4日，苏联发射的世界第一颗人造卫星“史拨尼克克1号”进入太空。各类卫星技术纷纷出现，其中海洋遥感技术自诞生之日起就引起众多海洋学家、环境学家的高度重视。利用这项技术,人们可以很轻松的取得数万平方公里的近乎实时的数据，利用这些数据可以对海洋环境进行监控，为解决方案提供数据支持。海洋遥感技术的发展是一个循环渐进的过程，从一开始只提供简单大概的数据到现在提供复杂精确的数据，这期间花费了大量的人力物力。

关键词：海洋遥感技术；历史；发展；

The history of marine remote sensing technology and future development in China

Abstract: October 4, 1957, the Soviet Union launched the world's first artificial satellite, “History of dial Nike Ke 1” into space.Various types of satellite technology have emerged, including ocean remote sensing technology since the date of birth on the cause of many oceanographers and environmental scientists are highly valued.Using this technology, people can easily tens of thousands of square kilometers of the acquisition of near real-time Shu Ju, use these data to monitor the marine environment, provide data support for the settlement program.Ocean remote sensing technology is a gradual process cycle, from the start about the data only provide simple to complex now provides accurate data, this period spent a great deal of manpower and resources.Key words: ocean remote sensing technology;history;development;

我国海洋遥感应用研究起步于七十年代末期。目前，开展的主要工作有：接收气象卫星资料进行海洋环境预报，海洋环境污染航空遥感监测，大面积航空测温，海岸带和深海资源航空遥感调查，利用遥感资料进行悬浮泥沙、叶绿素、海冰的应用研究。近期将建成海洋航空遥感业务系统，同时，积极开发航天遥感技术，包括建立海洋环境卫星遥感资料的接收和处理系统。海洋遥感技术是海洋环境监测的重要手段。卫星遥感技术的突飞猛进，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、俄罗斯等国已发射了10多颗专用海洋卫星，为海洋遥感技术提供了坚实的支撑平台。

1.海洋遥感技术的定义

海洋遥感是指利用传感器对海洋进行远距离非接触观测，以获取海洋景观和海洋要素的图像或数据资料。海洋不断向环境辐射电磁波能量，海面还会反射或散射太阳和人造辐射源（如雷达）射来的电磁波能量，故可设计一些专门的传感器，把它装载在人造卫星、宇宙飞船、飞机、火箭和气球等携带的工作平台上，接收并记录这些电磁辐射能，再经过传输、加工和处理，得到海洋图像或数据资料。

遥感方式有主动式和被动式两种：

1、主动式遥感。先由遥感器向海面发射电磁波，再由接收到的回波提取海洋信息或成像。这种传感器包括侧视雷达、微波散射计、雷达高度计、激光雷达和激光荧光计等。

2、被动式遥感。传感器只接收海面热辐射能或散射太阳光和天空光的能量，从中提取海洋信息或成像。这种传感器包括各种照相机、可见光和红外扫描仪、微波辐射计等。

按工作平台划分，海洋遥感可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感3种方式。海洋遥感技术，主要包括以光、电等信息载体和以声波为信息载体的两大遥感技术。

海洋声学遥感技术是探测海洋的一种十分有效的手段。利用声学遥感技术，可以探测海底地形、进行海洋动力现象的观测、进行海底地层剖面探测，以及为潜水器提

[1]供导航、避碰、海底轮廓跟踪的信息。

国际上海洋遥感技术经历了两个阶段，第一阶段是气象卫星／陆地卫星的海洋应用阶段；第二阶段是海洋卫星应用阶段。后一个阶段是美国于1978年发射的海洋卫星SEASAT-A而开创的。目前，中国海洋遥感技术仍处于第一阶段，即气象卫星／陆地卫星的海洋应用阶段，为了步入第二个阶段，中国海洋遥感学者在最近3年中作了一些试验研究。由于中国气象卫星--风云系列（FY-IA、FY-IB）卫星上有2-4个海洋通道用于观测海洋水色等要素，因此，国家海洋局在北京、杭州、天津等3个城市建立了

[2]气象卫星地面接收应用系统。

2．我国海洋遥感技术的第一阶段

1988年9月7日，中国启用“长征四号”火箭，在太原卫星发射中心成功地发射了一颗试验性气象卫星——“风云一号”，这是中国自行研制和发射的第一颗极地轨道气象卫星，也是我国第一颗传输型极轨遥感卫星。这一成功标志着我国航天技术达到新水平，它提高了我国天气预报的时效性、准确性以及监测灾害性天气的能力。

“风云一号”上装有两台甚高分辨率扫描辐射仪，共有5个探测通道，可探测白天和夜间的云图、地表图像、海洋水色图像、水体边界、海洋面温度、冰雪覆盖及植被生长情况。卫星的主要任务是获取国内外大气、云、陆地、海洋资料，进行有关数

[3]据收集，用于天气预报、气候预测、自然灾害和全球环境监测等。

卫星可以向世界各地云图接收站发送实时的气象云图，还可以对海洋水色进行探测和对海温进行遥感研究；卫星上携带有空间粒子成分监测器，可对空间环境进行研究。从发回的气象信息看，专家们认为图像清晰，纹理清楚，层次丰富，及时准确。卫星结构上的显著特点之一是采用了长寿命的三轴姿态控制系统，使卫星上的两台可见光和红外扫描辐射仪（扫描宽度可达3000公里）能始终对准地球，对地指向精度小于1.0度，星下点分辨率达1.1公里。1988年10月15日14时26分，就在卫星发射后的第39天，从接收的气象卫星云图上，明显发现卫星沿滚动轴方向严重偏转，[4]卫星姿态失控，导致整星失效。

虽然“风云一号”只在太空遨游了39天，但它的成功发射却有着重大意义。“风云一号”的成功发射，标志着我国已进入世界上少数几个有能力自己研制、发射和运行气象卫星国家的行列。从中国的空间技术发展和气象科学技术的发展来说，“风云一号”的成功发射都是具有划时代意义的。“风云一号”在国内首次采用了不少先进的关键技术，而且得到了考验，与美国20世纪60年代的气象卫星相比，其起点要高得多。

3．我国海洋遥感技术的第二阶段

2002年5月15日，中国第一颗海洋卫星海洋一号A星发射成功。海洋一号A星的发射成功，结束了我国没有海洋卫星的历史，为我国海洋观测提供了全新的手段，实现了中国实时获取海洋水色遥感资料零的突破，为海洋卫星系列化发展奠定了技术基础，表明了中国海洋卫星遥感应用技术取得了重要突破，标志着中国海洋卫星遥感与应用技术迈入一个崭新阶段。

海洋一号A星质量为369千克，运行在高度为798千米的太阳同步轨道上，设计寿命为2年。

海洋一号A星装载有十波段海洋水色扫描仪和四波段CCD成像仪2个有效载荷，这2个有效载荷探测出海洋水色、水温、污染物以及浅海水深等环境要素。通过对这些要素的分析，可掌握海洋初级生产力分布情况、海洋渔业及养殖业资源与环境质量状况，为海洋生物资源合理开发与利用提供科学依据；可了解重点河口港湾的悬浮泥沙分布规律，为沿岸海洋工程及河口港湾治理提供基础数据；可监测海面赤潮、溢油、热污染、海冰冰情、浅海地形，为海洋环境监测、环境保护、执法管理提供基础信息；为海洋科研提供大洋水色环境资料。该卫星可以通过海水光学特征、叶绿素浓度、海洋表面温度、悬浮泥沙含量、可溶有机物和海洋污染物质，并兼顾观测海水、浅海地形、海流特征和海面上大气气溶胶等要素，掌握海洋初级生产力分布、海洋渔业及养殖业状况和环境质量，了解重点河口港湾的悬浮泥沙分布规律，为海洋生物资源合理开发利用、沿岸海洋工程、河口港湾治理、海洋环境监测、环境保护和执法管理提供科学依据和基础数据。[5]

4．我国海洋遥感技术的未来发展

依据我国海洋事业发展的需求，我国海洋卫星及其应用的总体发展目标是：建立起一整套海洋卫星及其应用体系，包括：以可见光、红外探测水色水温为主的海洋水色卫星（HY-1系列）、以微波探测海面风场、海面高度和海温为主的海洋动力环境卫星（HY-2系列）和以多光谱成像仪、合成孔径雷达、微波散射计、辐射计、雷达高度计等多种遥感器为主载荷的海洋环境综合卫星（HY-3系列），以及地面应用系统和海上辐射校正与真实性检验试验场，逐步形成以我国海洋卫星为主导的主体海洋空间监测网。

HY-1系列卫星以可见光、红外探测水色水温为主，其主要有效载荷为：水色扫描仪、CCD成像仪和中分辨率成像光谱仪，其探测要素包括：叶绿素、悬浮泥沙、海温、污染物质等。

HY-2系列卫星以微波探测全天候获取海面风场、海面高度和海温为主，其主要有效载荷为：微波散射计、雷达高度计、微波辐射计等，其探测要素包括：海面风场、海面有效波高、海面高度、海面温度等。

HY-3系列卫星相对HY-1系列卫星和HY-2系列卫星是综合卫星，其主要有效载荷为：可见光、红外、主、被动微波遥感器，如多光谱成像仪、合成孔径雷达、微波散射计、辐射计、高度计等。该系列卫星可获取时间同步的海洋水色和动力环境的信息，在每天运行时间上与前两类卫星交错，时间上互补。三种系列各有侧重点，相互支撑[6]可充分发挥效益。

利用海洋卫星所获得的数据进行统计，可以得出如各种海洋生物资源图，包含资源存量、资源再生量、资源流量、资源分布、相对丰度及资源所处环境等要素。这类工作不是遥感技术所能全包的，但是利用遥感技术可极大地提高这类工作的质量和效率，节省人力、物力和时间。

在海洋环境监测方面，遥感技术已用于海表温度、海浪、海流、叶绿素浓度、浅

海水深、海面油膜等的监测。目前，关键问题是使这种监测系统化、业务化，为遥感信息市场培育和产业化转变创造条件。例如开展应用于海洋灾害预警预报、海洋环境预报、海上最佳航线预报、海区速报等的遥感资料产品的制作和生产。

随着遥感技术的发展和遥感信息源的扩大，遥感技术应用的深度和宽度将不断扩大，而其应用领域需与国家制定有关的海岸带资源开发利用的规划、政策、法规等宏观调控措施相结合，与沿海经济长期持续发展相结合。在这方面，地理信息系统是遥感技术发挥高技术优势的一种有效手段。海洋地理信息系统是一种空间数据输入、储存、分析、检索、模拟的计算机化信息系统，它以海洋遥感资料、船舶、台站、浮标等常规海洋资料为信息源，保持了信息更新的动态性和实时性，是海洋资源开发与管理、海洋工程选址、沿海经济规划等经济活动决策的有效手段，美、日等海洋国家已开始海洋地理信息系统的研究和应用。例如，近些年美国在完成700余种专属经济区资源专题图集编制过程中，采用了集科学知识和经验为一体的海洋专家系统，对图集所表达的一系列社会的、经济的和技术的不确定因索进行了评估和决策，10年内完成所有资源专题图集的编制。

参 考 文 献：

[1]刘玉光.卫星海洋学[M].1版.北京：高等教育出版社，2009.[2]刘洋.遥感技术在海洋管理中的应用[J].科技与社会，2007.4 [3]百度百科.风云一号[EB].http://baike.baidu.com [4]维基百科.风云一号气象卫星[EB].http://zh.wikipedia.org [5]蒋兴伟，林明森.HY-1A卫星在海洋遥感技术领域得到广泛应用[R].国家卫星海洋应用中心,2005 [6]国家海洋局．2003年中国海洋卫星应用报告[R]．国家海洋局，2004

第五篇：遥感技术论文

南京信息工程大学

滨江学院

遥感与遥控技术论文

班级：11电信（2）学号：20112305914 姓名：陈宇豪

遥感技术的应用

摘要：

遥感技术集合了空间、电子、光学、计算机、生物学和地学等科学的最新成就，是现代高新技术领域的重要组成部分。自从1972年美国第一颗地球资源技术卫星发射成功并获取了大量地球表面的卫星图像后，遥感技术就开始在世界范围内迅速发展和广泛应用。遥感技术的出现揭开了人类从外层空间观测地球的序幕，为人类认识国土、开发资源、监测环境、研究灾害以及分析全球气候变化等提供了新的途径。

关键词：遥感技术 环境科学 应用 3S一体化 发展趋势

遥感是从远离地面的不同工作平台上，如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船和航天飞机等，通过传感器对地球表面的电磁波辐射信息进行探测，然后经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行探测与监测的综合性技术。遥感技术从远距离采用高空鸟瞰的形式进行探测，包括多点位、多谱段、多时段和多高度的遥感影像以及多次增强的遥感信息，能提供综合系统性、瞬时或同步性的连续区域性同步信息，在环境科学领域的应用具有很大优越性。

20世纪90年代以来，环境遥感技术应用越来越广。从陆地的土地覆被变化，城市扩展动态监测评价，土壤侵蚀与地面水污染负荷产生量估算，生物栖息地评价和保护，工程选址以及防护林保护规划和建设。到水域的海洋和海岸带生态环境变迁分析，海面悬浮泥沙、叶绿素含量、黄色物质、海上溢油、赤潮以及热污染等的发现和监测，珊瑚和红树林的现状调查与变化监测，堤坝的规划与水沙平衡分析，水下地形地遥调查以及水域初级生产率的估算。再到大气环境遥感中的城市热岛效应分析，大气污染范围识别与定量评价，大气气溶胶污染特征参数化，全球水、气和化学元素等的循环研究，全球环境变化以及重大自然灾害的评估等，几乎覆盖了整个地球系统。

一、遥感技术在环境科学中的应用

1.遥感技术在水污染监测方面的应用

（1）利用红外扫描仪监视石油污染

全球每年排入海洋的石油及其制品高达1000万吨，利用多光谱航片可对海面石油污染进行半定量分析，将彩色航片同步拍照与近红外片做的彩色密度分割图相比较，更精密地判断和解译信息，参照图片画出不同油膜厚度的大致分级图。通过彩色密度分割图像，特别是数字密度分割图，可以更准确地判断油量的分布情况。通过彩色密度分割可把相差零点零几厚度的海面油膜区分出层次来，这有利于用航空遥感对海面油的扩散分布和半定量研究。浓度大的地方是黄色，往外扩散的油膜变薄，呈黄紫混在一起的颜色，再往外扩散的油膜就更薄些呈紫色。通过对污染发生后各天的气象卫星图像的对比分析，确定油膜的漂移方向，计算出其扩散速度和扩散面积。

（2）利用遥感技术监测水体富营养化

浮游植物中的叶绿素对蓝紫光和红橙光有较强的吸收作用，当水体出现富营养化时，我们就可以利用遥感技术推算出水体中的叶绿素分布情况。赤潮区的海水光谱特征是藻类、泥沙和海水的复合光谱，另外有机或无机颗粒物也会吸收入射光，影响水体的透明度。

（3）通过遥感技术调查废水污染和泥沙污染

废水的颜色与悬浮物性状千差万别，特征曲线上的反射峰位置和强度也不大一样，可以用多光谱合成图像进行监测。水中悬浮泥沙的浓度和粒径增大，水体反射量也会相应增加，反射峰随之红移，定量判读悬浮泥沙浓度的最佳波段是0.65～0.85微米。

（4）应用红外扫描仪监测水体热污染

应用红外扫描仪记录水体的热辐射能量，真实反映其温度差异。在热红外图像上，热水温度高，辐射能量多，呈浅色调。冷水和冰辐射能量少，呈深色调。热排水口处通常呈白色羽流，利用光学技术和计算机对热图像作密度分割，根据少量的同步实测水温，画出水体等温线。

（5）通过遥感技术分析水域的分布变化和水体沼泽化

水体总体反射率较低，选择1.55～1.75微米波段的多时域影像可以分析水域的分布变化。沼泽化在时域图像上反映为水体面积缩小，从水体向边缘有规律变化，显示出不同程度的植被特征。

2.遥感技术在大气环境监测方面的应用

（1）臭氧层

臭氧层位于地球上空25～30千米的平流层中，对0.3米以下紫外区的电磁波有较大吸收，可用紫外波段来测定臭氧层的变化。臭氧层在2.74毫米处也有一个吸收带，可用频率为11O83兆赫兹的地面微波辐射计来测定臭氧在大气中的垂直分布。另外臭氧层会吸收太阳紫外线而升温，可使用红外波段来探测，如用7.75～13.3微米热红外探测器测定臭氧层的温度变化，参照浓度与温度的相关关系，推算出臭氧浓度的水平分布。

（2）大气气溶胶

利用遥感图像可分析大气气溶胶的分布和含量，工业烟雾、火灾浓烟和大规模沙尘暴在遥感图像上都有清晰的图像，可以直接圈定其大致范围。利用周期性气象卫星图可监测沙尘运动，估计其运动速度，及时预报沙尘暴。通过卫星资料可及早发现森林火灾，把灾害损失降到最低。大比例图片可用来调查城市烟囱的数量和分布，还可以通过烟囱阴影的长度来计算其大致高度。应用计算机对影像进行微密度分割，建立烟雾浓度与影像灰度值的相关关系，可测出烟雾浓度的等值线图。

（3）有害气体

彩红外相片可监测有毒气体对污染源周围树木和农作物的危害情况，通过植物对有害气体的敏感性来推断某地区大气污染的程度和性质。一般污染较轻的地区，植被受污染的情况不宜被人察觉，但其光谱反射率却会明显变化，在遥感影像上表现为灰度的差异。正常生长的植物叶片能强烈反射红外线，在彩红外相片上色泽鲜红明亮。受到污染的叶子，其叶绿素遭到破坏，对红外线的反射能力下降，其彩红外相片颜色发暗，如白蜡树受污染后呈紫红色，柳树呈品红色略带蓝灰色。

（4）气候变化

美国、欧盟、日本和俄罗斯的地球同步轨道气象卫星组成的静止气象卫星监测系统昼夜不停地观测地球的气候变化，得到全球范围内的大气参数、海洋参数、地表状况、辐射收支和臭氧分布等信息，对全球变暖、臭氧层空洞以及厄尔尼诺现象的研究非常重要。

3.遥感技术在城市环境监测与管理中的应用

彩红外遥感影像可监测固体废弃物引起的生态环境变化，热红外遥感影像可调查工业废水和废气的排放情况。城市道路宽的呈带状和环状，窄的呈线状，城市广场一般以块状蓝灰色与街道紧密相连于中心地带。居民区呈灰色，高层楼房带有宽长影，平房呈密集排列的小长方块状。水系呈浅蓝色，绿地呈红色。从遥感图像上获取这些信息，对优化城市结构有很大帮助。另外城市里的高大建筑物对太阳辐射和其他热辐射的吸收和释放特性跟以土地和农作物为主要下垫面的郊区有很大不同，利用热红外遥感对城市下垫面进行分析就可以得出城市的热岛效应。

4.应用遥感技术监控生态环境

遥感影像真实记录地貌形态特征并提供各环境参数的组合情况，根据其空间一致性和差异性进行区域环境范围的生态区划。利用遥感卫星相片还可以编制森林树种、生长状况和森林覆盖图，使用计算机集群分类，精度可高达8O％。一般野生动物环境与森林植被关系最为密切，通过研究植物的分布与长势可大致确定动物的活动繁殖场所，从而编制森林野生动物保护规划。

5.利用遥感技术监测自然灾害

遥感技术对于暴雨、水土流失、地震和山体滑坡等地质灾害的调查与监测也很有效。比如说地震与地球活动构造块体分布及其活动方式密切相关，利用卫星预测地震技术主要集中在电磁波辐射和电离层异常监测、地表形变监测、红外辐射监测以及卫星重力监测等方面。但由于目前技术条件的限制，地震还是不能准确预测，2008年5月的汶川大地震几乎震碎了中国人的心，期待有一天，我们中国人能通过遥感技术准确预测地震灾害，今天的悲剧永远不要发生了。

二、遥感技术的发展趋势

随着科学技术的进步，光谱信息成像化，雷达成像多极化，光学探测多向化，地学分析智能化，环境研究动态化以及资源研究定量化，大大提高了遥感技术的实时性和运行性，使其向多尺度、多频率、全天候、高精度和高效快速的目标发展。

1.遥感影像获取技术越来越先进

（1）随着高性能新型传感器研制开发水平以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高，高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。遥感传感器的改进和突破主要集中在成像雷达和光谱仪，高分辨率的遥感资料对地质勘测和海洋陆地生物资源调查十分有效。

（2）雷达遥感具有全天候全天时获取影像以及穿透地物的能力，在对地观测领域有很大优势。干涉雷达技术、被动微波合成孔径成像技术、三维成像技术以及植物穿透性宽波段雷达技术会变得越来越重要，成为实现全天候对地观测的主要技术，大大提高环境资源的动态监测能力。

（3）开发和完善陆地表面温度和发射率的分离技术，定量估算和监测陆地表面的能量交换和平衡过程，将在全球气候变化的研究中发挥更大的作用。

（4）由航天、航空和地面观测台站网络等组成以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统，具有提供定位、定性和定量以及全天候、全时域和全空间的数据能力，为地学研究、资源开发、环境保护以及区域经济持续协调发展提供科学数据和信息服务。

2.遥感信息处理方法和模型越来越科学

神经网络、小波、分形、认知模型、地学专家知识以及影像处理系统的集成等信息模型和技术，会大大提高多源遥感技术的融合、分类识别以及提取的精度和可靠性。统计分类、模糊技术、专家知识和神经网络分类有机结合构成一个复合的分类器，大大提高分类的精度和类数。多平台、多层面、多传感器、多时相、多光谱、多角度以及多空间分辨率的融合与复合应用，是目前遥感技术的重要发展方向。不确定性遥感信息模型和人工智能决策支持系统的开发应用也有待进一步研究。

3.3S一体化

计算机和空间技术的发展、信息共享的需要以及地球空间与生态环境数据的空间分布式和动态时序等特点，将推动3S一体化。全球定位系统为遥感对地观测信息提供实时或准实时的定位信息和地面高程模型；遥感为地理信息系统提供自然环境信息，为地理现象的空间分析提供定位、定性和定量的空间动态数据；地理信息系统为遥感影像处理提供辅助，用

于图像处理时的几何配准和辐射订正、选择训练区以及辅助关心区域等。在环境模拟分析中，遥感与地理信息系统的结合可实现环境分析结果的可视化。3S一体化将最终建成新型的地面三维信息和地理编码影像的实时或准实时获取与处理系统。

4.建立高速、高精度和大容量的遥感数据处理系统

随着3S一体化，资源与环境的遥感数据量和计算机处理量也将大幅度增加，遥感数据处理系统就必须要有更高的处理速度和精度。神经网络具有全并行处理、自适应学习和联想功能等特点，在解决计算机视觉和模式识别等特大复杂的数据信息方面有明显优势。认真总结专家知识，建立知识库，寻求研究定量精确化算法，发展快速有效的遥感数据压缩算法，建立高速、高精度和大容量的遥感数据处理系统。

5.建立国家环境资源信息系统

国家环境资源信息是重要的战略资源，环境资源数据库是国家环境资源信息系统的核心。我们要提高对环境资源的宏观调控能力，为我国社会经济和资源环境的协调可持续发展提供科学的数据和决策支持。

6.建立国家环境遥感应用系统

国家环境遥感应用系统将利用卫星遥感数据和地面环境监测数据，建立天地一体化的国家级生态环境遥感监测预报系统以及重大污染事故应急监测系统，可定期报告大气环境、水环境和生态环境的状况。环境遥感地理信息系统是其支撑系统，在各种应用软件的辅助下实现环境遥感数据的存储、处理和管理；环境遥感专业应用系统是其应用平台，在环境专业模型的支持下实现环境遥感数据的环境应用；环境遥感决策支持系统是其最上层系统，在环境预测评价和决策模型的驱动下进行环境预测评价分析，制定环境保护的辅助决策方案；数据网络环境是其数据输入和输出的开放网络环境，实现环境海量数据的快速流通。总之，遥感技术在环境科学领域有广泛应用，随着科学的进步，遥感技术会越来越先进，其所发挥的作用也会越来越大。

参考文献：1.任源，杨晓晶.遥感技术在现代环境监测与环境保护中的应用.环境保护科学第33卷第3期，2007

2.王旭，徐永花，李莉.遥感技术在环境科学领域的应用及其发展趋势.地下水第29卷第3期，2007

3.施益强，陈崇成，陈玲.遥感技术在环境科学与工程应用中的进展.科技导报，2002

4.徐铁兵.3s技术集成及其在环境科学中的应用.河北环境科学第3期，2002