海洋遥感复习知识点.docx
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海洋遥感复习知识点
名词解释、填空
1.海面亮温：
低于实际物体的温度
指物体的辐射功率等于某一黑体的辐射功率时，该黑体的绝对温度即为亮度温度。
2.发射率：
观测物体的辐射能量与同观测物体具有相同热力学温度的黑体的辐射能量之比
根据发射率，=1黑体，0~1灰体
3.大气气溶胶：
悬浮在空气中的来自地球表面的小的液体或固体颗粒。
气溶胶类型：
海洋型、陆地型、火山爆发
自然（陆地海洋火山）；人为（汽车尾气、污染物）
4.瑞利散射：
当微粒的直径比辐射波长小得多时，此时的散射称为瑞利散射。
散射率与波长的四次方成反比，因此，瑞利散射的强度随着波长变短而迅速增大。
对可
见光的影响较大。
米散射：
当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。
气溶胶引起的，对波长依赖性
很小
无选择散射：
云，所有光都被散射回来
5.大气层结构简答，
根据温度分布，垂向划分：
对流层、平流层、中间层、热成层、外大气层
1）对流层：
有各种天气现象，强烈对流/温湿分布不均匀/航空活动区，对遥感最
重要
2）平流层/同温层：
天气现象少/空气稳定/水汽、沙尘少，温度随高度增加而增加
3）中间层：
温度随高度增加而减少，对遥感的辐射传递几乎没影响
4）热成层：
温度随高度增加而增加，高度电离状态，短波电磁波被电离层折返回
地面
6.一类水体：
浮游植物及其共变的碎屑主导海水光谱特性；
二类水体：
除浮游植物外的其他物质在海水光谱特性中起主导作用海洋初级生产力：
把
无机碳变成有机碳的单位时间的速率，和叶绿素浓度、光照、光照时间、光穿透距离有
关
7.遥感反射比（可见光、海色遥感）：
公式、向上辐亮度和向下辐照度之比，Rw和Ed之
比
归一化离水辐亮度：
假设太阳在正上，把大气分子散射衰减消除的离水辐亮度
8.黄色物质：
有色可溶有机物，陆源（植被，棕黄酸），海洋（动物死亡分解）
9.生物光学算法：
通过离水辐亮度去推导海水中的各主分浓度的算法。
由海水上面的离水
辐亮度推导叶绿素浓度、泥沙浓度、k490衰减系数、透明度等。
10.大气校正：
由传感器接收到的辐亮度计算出离水辐亮度的过程
Lt是卫星接收的总辐射；第一项是离水辐亮度，接下来三项是大气路径辐射，分别是气
溶胶的，分子的，两者都有的，Lwc是白冒，Lsr是太阳耀斑。
11.归一化雷达散射截面：
信号打在上面，考虑到雷达尺寸和距离的面积；，→维基百科的散
射截面，归一化可以描述目标属性
雷达散射截面：
散射能量与入射能量之比，
归一化雷达散射截面：
除以面积后的雷达散射截面，。
12.布拉格散射条件：
在弹性散射（elasticscattering）中:
入射光的能量没有损耗,但入射光的
传播方向发生变化.当入射光之波长（如X光）与物质晶格间距接近时,为所谓布拉格散
射.
共振条件：
kwater2kradarsin
或者：
2sin
water，其中，k是波数，radar是雷
达波长，为海上波浪的波长，是入射角。
13.双尺度模型、组合模型（等价）：
组合是镜面和布拉格，双尺度是大尺度的海浪叠加小
尺度滤波
短无线电波。
即小的不规则的短波长叠加在较长、较大波浪上，双尺度模型既考虑了短
波长毛细波的布拉格散射，又考虑了长重力波的影响；
14.地球物理模式函数：
描述微波海面归一化散射系数（归一化雷达散射截面）与风向、风速、入射角之间
关系的函数的叫做地球物理模式函数。
散射计、sar用它来进行风速、风向反演；
高度计进行风速反演。
~w高度计，反比
0w
~
SAR（单次测量，须知风向）散射计（多次测量），正比25min
15.高度计有关概念：
大地水准面：
接近地球表面的地球等势面
海平面高度：
大地水准面和海洋动力高度之和。
湾流、黑潮的地方比较大。
海面地形（动力高度）：
平均海面与大地水准面之差
海平面：
高潮时的海平面和低潮时海平面之间的中值
海平面异常：
海平面与平均海平面之差
参考椭球：
和地球表面最接近的椭球
16.空间分辨率：
空间分辨率是指像素所代表的的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，
或地面物体能分辨的最小单元。
Hλ/D
17.基尔霍夫定律：
热平衡时，发射和吸收的相等
18.海色卫星：
生态、检测、动力
19.卫星平台分类：
1.简述海洋遥感极其主要研究内容
利用电磁波与大气和海洋的相互作用原理，从卫星或其他空间平台上观测和研究海洋。
红外、微波、可见光
研究海洋温度、水色、动力地形、风场、盐度、海洋现象的技术
2.发展阶段
78~85之前是探索阶段，航天技术，seasat，雨云号，泰勒斯
85（geosat）-90实验阶段实验设备，传感器上天
90之后各种卫星成系列业务化运行，强调连续性、大量传感器
3.主动传感器：
高度ALT：
Joson/Posedion，Topex，Geosat，HY-2/ALT
散射SCAT：
Quikscat,ERS/AMI（即可做scat又可做SAR），HY-2/SCAT，
ADEOS/Seawinds，,NSCAT,Sea/SASS
合成孔径雷达（SAR）:
ERS/AMI,Radarsat-1,2,HJ,JERS/SAR,CSAR（L波段），
GF-3/SAR
被动传感器
辐射计：
1）红外：
NOAA/AVHRR,ERS/ATSR,TerraAqua/MODIS,Aqua，COCTS
3.7μ，10μ，12μ
2）可见（海色）：
OCTS,SeaFS,CZCS,MERIS,MODIS,COCTS,VPP/VIIR
412，490，520，550，670，685
3）微波:
AMSR，SMMI，SMMR，SMOS
5~10HzSST
1.4Hz盐
大于10Hz风SSW
22Hz水汽
微波辐射计：
SSM,SMMR
温度：
AVHRRMODIS
海色：
merris，CZCS、MODIS
Hy1:
红外，cocts
散射计、高度计、合成孔径雷达主动
高度计被动
风速、海面高度、温度、盐度、降雨
4.与传统观测相比，简述卫星海洋遥感数据的主要特点。
作业有，大面积、大范围、长时间，经济，不能到达的地方（河口极地争议区），多传
感器同时研究
微波的话全天候，不受天气影响
常规是接触性测量，有些地方无法到达，遥感是间接测量需要印证，数据都是反演出来
的
5.在可见光和近红外波段，大气最主要的散射作用是什么？
最主要作用是散射
可见光，散射，改变能量传播方向，包括瑞利、气溶胶
红外（短波），水汽吸收和大气辐射
微波：
不考虑散射，水滴，电离层
分波段说
6.简述海洋遥感在海洋科学研究中的作用。
1）它是物理学、信息科学与海洋科学交叉学科，理论涉及电磁波与海洋大气的相互作用以
及海洋/大气辐射传递；
2
3）卫星海洋遥感的多传感器资料可促进海洋科学交叉学科发展；
4）可以发现新的海洋现象，大尺度观测；如中尺度涡现象等
7.按波长从大到小排列P,X,C,Ku,L，可见光，红外，并举例说明各个波段主要用在哪些卫
星传感器
P>L>S>C>X>Ku
L:
盐sar一定穿透深度（军方）海洋不好用，不好散射、风很大才散射，主要
微波辐射及测盐度。
Ku:
散射计，低风速就能散射，敏感。
S、P、X、C、L：
合成孔径雷达；
Ku、C、X：
散射计上，散射计主要是C；
L：
盐度，辐射计；
可见光：
海色传感器；
红外：
测温的传感器；
8.微波为什么有极强的穿透云层的作用
因为微波的高频的部分有散射，其他部分不考虑云
因为对微波来说，微波1mm-1m波长比粒子直径大得多，则又属于瑞利散射的类型，散射
强度与波长四次方成反比，波长越长散射强度越小，所以微波才有可能有最小散射，最大透
射，而被称为具有穿云透雾的能力。
衍射
9.简述影响海面发射率的主要因素，并分析说明海洋遥感反演的哪些海洋环境参数与海面
发射率有关
观测条件：
频率、波长，极化，入射角、盐度、风、温度、海面粗糙度都有关系
盐度（小于1.4HzL波段）、风、温度和发射率有关‘
1.4GHZ：
和SSS有关；
6~10GHz：
和SST有关；
1>10GHZ：
和SSW有关；
22GHz：
测水汽。
是水汽吸收的通道。
10.简述影响海色遥感反演的主要问题
1）解决大气矫正问题，分子、气溶胶散射，尤其是气溶胶的影响怎么消除，其影响是
不固定的很多是人为影响，大气的辐射量占卫星接收到的辐射量的90到95，由卫星测
量的幅亮度，计算到海面的
2）生物光学算法：
一二类水体的问题，对二类水体组分是变化的，甚至溢出的
11.简述卫星高度计测量海浪有效波高和风速的原理
前沿的斜率是海面波高标准差的函数（此函数可以通过拟合得到）。
有效波高是指再一
次给定的观测中所测得的占波浪总个数三分之一的大波波高的平均值。
有效波高是海面波高
标准差的4倍，即波高均方根的4倍。
H4h
1k
3
测风速：
由于卫星高度计是天底视主动式传感器，海面平静时回波信号最强。
海面在风
的作用下能够产生厘米尺度的波浪，从而引起海面粗糙度（海面均方斜率）的变化。
海面起
10.简述影响海色遥感反演的主要问题
1）解决大气矫正问题，分子、气溶胶散射，尤其是气溶胶的影响怎么消除，其影响是
不固定的很多是人为影响，大气的辐射量占卫星接收到的辐射量的90到95，由卫星测
量的幅亮度，计算到海面的
2）生物光学算法：
一二类水体的问题，对二类水体组分是变化的，甚至溢出的
11.简述卫星高度计测量海浪有效波高和风速的原理
前沿的斜率是海面波高标准差的函数（此函数可以通过拟合得到）。
有效波高是指再一
次给定的观测中所测得的占波浪总个数三分之一的大波波高的平均值。
有效波高是海面波高
标准差的4倍，即波高均方根的4倍。
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测风速：
由于卫星高度计是天底视主动式传感器，海面平静时回波信号最强。
海面在风
的作用下能够产生厘米尺度的波浪，从而引起海面粗糙度（海面均方斜率）的变化。
海面起
10.简述影响海色遥感反演的主要问题
1）解决大气矫正问题，分子、气溶胶散射，尤其是气溶胶的影响怎么消除，其影响是
不固定的很多是人为影响，大气的辐射量占卫星接收到的辐射量的90到95，由卫星测
量的幅亮度，计算到海面的
2）生物光学算法：
一二类水体的问题，对二类水体组分是变化的，甚至溢出的
11.简述卫星高度计测量海浪有效波高和风速的原理
前沿的斜率是海面波高标准差的函数（此函数可以通过拟合得到）。
有效波高是指再一
次给定的观测中所测得的占波浪总个数三分之一的大波波高的平均值。
有效波高是海面波高
标准差的4倍，即波高均方根的4倍。
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测风速：
由于卫星高度计是天底视主动式传感器，海面平静时回波信号最强。
海面在风
的作用下能够产生厘米尺度的波浪，从而引起海面粗糙度（海面均方斜率）的变化。
海面起
10.简述影响海色遥感反演的主要问题
1）解决大气矫正问题，分子、气溶胶散射，尤其是气溶胶的影响怎么消除，其影响是
不固定的很多是人为影响，大气的辐射量占卫星接收到的辐射量的90到95，由卫星测
量的幅亮度，计算到海面的
2）生物光学算法：
一二类水体的问题，对二类水体组分是变化的，甚至溢出的
11.简述卫星高度计测量海浪有效波高和风速的原理
前沿的斜率是海面波高标准差的函数（此函数可以通过拟合得到）。
有效波高是指再一
次给定的观测中所测得的占波浪总个数三分之一的大波波高的平均值。
有效波高是海面波高
标准差的4倍，即波高均方根的4倍。
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测风速：
由于卫星高度计是天底视主动式传感器，海面平静时回波信号最强。
海面在风
的作用下能够产生厘米尺度的波浪，从而引起海面粗糙度（海面均方斜率）的变化。
海面起
10.简述影响海色遥感反演的主要问题
1）解决大气矫正问题，分子、气溶胶散射，尤其是气溶胶的影响怎么消除，其影响是
不固定的很多是人为影响，大气的辐射量占卫星接收到的辐射量的90到95，由卫星测
量的幅亮度，计算到海面的
2）生物光学算法：
一二类水体的问题，对二类水体组分是变化的，甚至溢出的
11.简述卫星高度计测量海浪有效波高和风速的原理
前沿的斜率是海面波高标准差的函数（此函数可以通过拟合得到）。
有效波高是指再一
次给定的观测中所测得的占波浪总个数三分之一的大波波高的平均值。
有效波高是海面波高
标准差的4倍，即波高均方根的4倍。
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测风速：
由于卫星高度计是天底视主动式传感器，海面平静时回波信号最强。
海面在风
的作用下能够产生厘米尺度的波浪，从而引起海面粗糙度（海面均方斜率）的变化。
海面起
10.简述影响海色遥感反演的主要问题
1）解决大气矫正问题，分子、气溶胶散射，尤其是气溶胶的影响怎么消除，其影响是
不固定的很多是人为影响，大气的辐射量占卫星接收到的辐射量的90到95，由卫星测
量的幅亮度，计算到海面的
2）生物光学算法：
一二类水体的问题，对二类水体组分是变化的，甚至溢出的
11.简述卫星高度计测量海浪有效波高和风速的原理
前沿的斜率是海面波高标准差的函数（此函数可以通过拟合得到）。
有效波高是指再一
次给定的观测中所测得的占波浪总个数三分之一的大波波高的平均值。
有效波高是海面波高
标准差的4倍，即波高均方根的4倍。
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测风速：
由于卫星高度计是天底视主动式传感器，海面平静时回波信号最强。
海面在风
的作用下能够产生厘米尺度的波浪，从而引起海面粗糙度（海面均方斜率）的变化。
海面起
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1）解决大气矫正问题，分子、气溶胶散射，尤其是气溶胶的影响怎么消除，其影响是
不固定的很多是人为影响，大气的辐射量占卫星接收到的辐射量的90到95，由卫星测
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2）生物光学算法：
一二类水体的问题，对二类水体组分是变化的，甚至溢出的
11.简述卫星高度计测量海浪有效波高和风速的原理
前沿的斜率是海面波高标准差的函数（此函数可以通过拟合得到）。
有效波高是指再一
次给定的观测中所测得的占波浪总个数三分之一的大波波高的平均值。
有效波高是海面波高
标准差的4倍，即波高均方根的4倍。
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由于卫星高度计是天底视主动式传感器，海面平静时回波信号最强。
海面在风
的作用下能够产生厘米尺度的波浪，从而引起海面粗糙度（海面均方斜率）的变化。
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1）解决大气矫正问题，分子、气溶胶散射，尤其是气溶胶的影响怎么消除，其影响是
不固定的很多是人为影响，大气的辐射量占卫星接收到的辐射量的90到95，由卫星测
量的幅亮度，计算到海面的
2）生物光学算法：
一二类水体的问题，对二类水体组分是变化的，甚至溢出的
11.简述卫星高度计测量海浪有效波高和风速的原理
前沿的斜率是海面波高标准差的函数（此函数可以通过拟合得到）。
有效波高是指再一
次给定的观测中所测得的占波浪总个数三分之一的大波波高的平均值。
有效波高是海面波高
标准差的4倍，即波高均方根的4倍。
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由于卫星高度计是天底视主动式传感器，海面平静时回波信号最强。
海面在风
的作用下能够产生厘米尺度的波浪，从而引起海面粗糙度（海面均方斜率）的变化。
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1）解决大气矫正问题，分子、气溶胶散射，尤其是气溶胶的影响怎么消除，其影响是
不固定的很多是人为影响，大气的辐射量占卫星接收到的辐射量的90到95，由卫星测
量的幅亮度，计算到海面的
2）生物光学算法：
一二类水体的问题，对二类水体组分是变化的，甚至溢出的
11.简述卫星高度计测量海浪有效波高和风速的原理
前沿的斜率是海面波高标准差的函数（此函数可以通过拟合得到）。
有效波高是指再一
次给定的观测中所测得的占波浪总个数三分之一的大波波高的平均值。
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标准差的4倍，即波高均方根的4倍。
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由于卫星高度计是天底视主动式传感器，海面平静时回波信号最强。
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的作用下能够产生厘米尺度的波浪，从而引起海面粗糙度（海面均方斜率）的变化。
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1）解决大气矫正问题，分子、气溶胶散射，尤其是气溶胶的影响怎么消除，其影响是
不固定的很多是人为影响，大气的辐射量占卫星接收到的辐射量的90到95，由卫星测
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2）生物光学算法：
一二类水体的问题，对二类水体组分是变化的，甚至溢出的
11.简述卫星高度计测量海浪有效波高和风速的原理
前沿的斜率是海面波高标准差的函数（此函数可以通过拟合得到）。
有效波高是指再一
次给定的观测中所测得的占波浪总个数三分之一的大波波高的平均值。
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1）解决大气矫正问题，分子、气溶胶散射，尤其是气溶胶的影响怎么消除，其影响是
不固定的很多是人为影响，大气的辐射量占卫星接收到的辐射量的90到95，由卫星测
量的幅亮度，计算到海面的
2）生物光学算法：
一二类水体的问题，对二类水体组分是变化的，甚至溢出的
11.简述卫星高度计测量海浪有效波高和风速的原理
前沿的斜率是海面波高标准差的函数（此函数可以通过拟合得到）。
有效波高是指再一
次给定的观测中所测得的占波浪总个数三分之一的大波波高的平均值。
有效波高是海面波高
标准差的4倍，即波高均方根的4倍。
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不固定的很多是人为影响，大气的辐射量占卫星接收到的辐射量的90到95，由卫星测
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一二类水体的问题，对二类水体组分是变化的，甚至溢出的
11.简述卫星高度计测量海浪有效波高和风速的原理
前沿的斜率是海面波高标准差的函数（此函数可以通过拟合得到）。
有效波高是指再一
次给定的观测中所测得的占波浪总个数三分之一的大波波高的平均值。
有效波高是海面波高
标准差的4倍，即波高均方根的4倍。
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由于卫星高度计是天底视主动式传感器，海面平静时回波信号最强。
海面在风
的作用下能够产生厘米尺度的波浪，从而引起海面粗糙度（海面均方斜率）的变化。
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