物理海洋与遥感

1.狭义广义遥感

狭义遥感：主要指从远距离、高空以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物质的性质和运动状态的现代化技术系统。（利用电磁波进行遥感）

广义遥感：利用仪器设备从远处获得被测物体的电磁波辐射特征（光，热），力场特征（重力、磁力）和机械波特征（声，地震），据此识别物体。（除电磁波外，还包括对电磁场、力场、机械波等的探测） 两者探测手段不一样 2.遥感技术系统

信息源－信息获取－信息纪录和传输－信息处理信息应用 3.遥感的分类

（1）按照探测电磁波的工作波段分类：可见光遥感、红外遥感、微波遥感等 （2）按照传感器工作方式分类：主动遥感、被动遥感 4.遥感的应用

内容上可概括：资源调查与应用、环境监测评价、区域分析规划、全球宏观研究 5.海洋遥感的意义

（1）海洋气候环境监测的需要

海洋占全球面积约71%，海洋是全球气候环境变化系统中不可分割的重要部分

厄尔尼诺、拉尼娜、热带气旋、大洋涡流、上升流、海冰等现象都与海洋密切相关。 厄尔尼诺是热带大气和海洋相互作用的产物，它原是指赤道海面的一种异常增温，现在其定义为在全球范围内，海气相互作用下造成的气候异常。 （2）海洋资源调查

1) 传感器

2) 高度计、散射计的测风原理

3) 微波遥感特点

答：微波遥感就是通过探测物体对微波的反射或自身的微波辐射，来感知物体形态和结构组织的。微波具有很好的穿透能力，故具有全天候、全天时的特点，不受云层、 浓雾等天气的影响，也不受日夜光照条件变化的限制。这些特点正好弥补了光学遥感器的缺点，因此成为航天遥感器的新宠和各国竞相开发研究的热点。

4) 偏振（极化）

答:如果一束平面电磁波的电矢量场都在一个平面内，则称之为线性极化或线性偏振。 电磁波在传播时，传播的方向和电场、磁场相互垂直，我们把电波的电场方向叫电波的极化。如果电场矢量端点随时间变化的轨迹是一直线，这种波称作线极化波。线极化波又分为水平极化和垂直极化，电波的电场垂直于地面的是垂直极化波，平行于地面的是水平极化波。如果电场矢量的方向随时间变化，矢量端点的轨迹是一个圆，这种波称作圆极化波。

5) 大地水准面

答：大地水准面是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面，是正高的基准面。

6) 参考椭球面

7) 辐亮度

沿辐射方向单位面积和单位立体角的辐射通量。

8) 光谱辐亮度

答：在单位波段内沿辐射方向单位面积和单位立体角的辐射通量。

9) 方位分辨率、距离分

1) 传感器

2) 高度计、散射计的测风原理

3) 微波遥感特点

答：微波遥感就是通过探测物体对微波的反射或自身的微波辐射，来感知物体形态和结构组织的。微波具有很好的穿透能力，故具有全天候、全天时的特点，不受云层、 浓雾等天气的影响，也不受日夜光照条件变化的限制。这些特点正好弥补了光学遥感器的缺点，因此成为航天遥感器的新宠和各国竞相开发研究的热点。

4) 偏振（极化）

答:如果一束平面电磁波的电矢量场都在一个平面内，则称之为线性极化或线性偏振。 电磁波在传播时，传播的方向和电场、磁场相互垂直，我们把电波的电场方向叫电波的极化。如果电场矢量端点随时间变化的轨迹是一直线，这种波称作线极化波。线极化波又分为水平极化和垂直极化，电波的电场垂直于地面的是垂直极化波，平行于地面的是水平极化波。如果电场矢量的方向随时间变化，矢量端点的轨迹是一个圆，这种波称作圆极化波。

5) 大地水准面

答：大地水准面是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面，是正高的基准面。

6) 参考椭球面

7) 辐亮度

沿辐射方向单位面积和单位立体角的辐射通量。

8) 光谱辐亮度

答：在单位波段内沿辐射方向单位面积和单位立体角的辐射通量。

9) 方位分辨率、距离分

实验名称：专业班级：姓 名：学 号：实验地点：实验时间：

实验二 海洋水色遥感

海洋遥感应用技术

实验指导书

海洋水色遥感 海洋101 管明雷 141003105 实验室307

测绘工程学院海洋技术系

1

实验二 海洋水色遥感

一、实验数据：

MOD02QKM.A2009183.0235.005.2009183095546.hdf MOD03.A2009183.0235.005.2009183094110.hdf

二、目的和要求

1．理解什么是海洋水色遥感，包括哪些内容。

2．理解叶绿素在海洋水色遥感中所起的作用，通过海洋藻类的提取来对海洋水色有感性的认识。

3．MODIS L1B数据有自己的数据特点，因此需要同学们多加了解。通过MODIS的数据处理，来了解各种特点。请解释为什么要做几何校正和bowtie校正？这两种校正有什么区别？bowtie现象是什么原因造成的？ 4．通过NDVI的计算，提取出浒苔的分布区域。

5．需要对每一个步骤进行截图，而且要解释清楚这样处理的理由。最好能对截图中的信息进行解

第十一 章卫星海洋遥感

11.1引言

11.1.1卫星海洋遥感及空间海洋观测历史背景

卫星海洋遥感，或称空间海洋学，是利用电磁波与大气和海洋的相互作用原理，从卫星平台观测和研究海洋的分支学科。它属于多学科交叉的新兴学科，其内容涉及物理学、海洋学和信息学科，并与空间技术、光电子技术、微波技术、计算机技术、通讯技术密切相关。卫星海洋遥感是20世纪后期海洋科学取得重大进展的关键技术之一。

空间海洋观测始于1957年苏联发射的第一颗人造地球卫星。1960年4月美国宇航局(NASA)发射了第一颗电视与红外观测卫星TIROS—Ⅰ，随后发射的TIROS—Ⅱ卫星开始涉及海温观测。1961年美国执行水星计划，宇航员有机会在高空亲眼观察海洋。其后，Gemini与Apollo宇宙飞船获得大量的彩色图象以及多光谱图象。尽管这些航天计划主要试验目的是空间技术，但它已展现了从卫星观测和研究海洋的潜力。

1969年NASA在Williams大学召开研讨会，推动了1973年Skylab航天器和1975年GEOS—3卫星高度计的发展。地球实验海洋卫星GEOS—3主要用于测量卫星至海面的距离。天空实验室Skylab航天器同时证实了可见光和近红外遥感对

学年论文：遥感技术在海洋研究中的应用

学院：海洋学院 姓名：陈瑞瑞 学号：10053223

遥感技术在海洋研究中的应用

陈瑞瑞

（天津科技大学海洋学院海洋技术专业 天津 300457）

摘要：在分析遥感技术特点的基础上，从其在海洋应用的基础研究和在海洋

与海岸带资源环境监测，海洋资源研究等方面，论述了遥感技术在海洋的应用和研究进展，说明了遥感技术在海洋研究中不可替代的作用，最后本文提出了遥感技术在海洋研究中着重发展的几个建议。

关键词：遥感技术；海洋；海洋研究。

Abstract: in the analysis based on the characteristics of the remote sensing technology

and its application in the ocean from the basic research and in the coastal ocean and resource environmental monitoring, Marine resources research, the paper discusses the application of remot

赤潮-物理海洋

海洋生态系统动力学与模型

内容提要 序言 作者简介 内容提要

近几年来，海洋生态动力学已从过去传统的对生物过程的描述发展成为多学科交叉的边缘学科。本书从动力学的角度出发，对海洋中物理、生物、化学、地质的相互作用过程进行了较为系统的描述。深入浅出地介绍了海洋生态系统研究的动力学理论和基础，并对物理与生物耦合模型建立过程中所出现的理论问题进行了科学的分析和论证。书中内容主要来源于作者在美国大学给研究生的授课讲义和近年来从事浅海动力学和海洋生态动力学研究的成果，并引入和介绍了过去十几年内全球性重大交叉学科--生态学研究的发现。

本书的第1~5章可作为物理海洋、海洋生物、水产、海洋地质专业高年级本生和研究生的教材，第6~7章可作为博士研究生的专题讲座教材。对从事海洋科学研究的学者而言，本书也是一本很有价值的参考书或工具书。 序言

海洋生态系统动力学的发展过程从很大的程度上概括了海洋学研究的历史。人们对海洋的兴趣可以追溯到公元前四世纪海洋生物的观测开始。由于中国人指南针的发明传到欧洲，促进了全球，尤其是欧洲航海业的发展，从而产生了十五至十六世纪海洋探险的高潮。海洋学的发展正是在海上探险过

2遥感的物理基础

第二章 电磁波及遥感物理基础一、电磁波 二、物体的发射辐射 三、物体的反射辐射 四、地物波谱特性的测定 五、大气对辐射的影响

2遥感的物理基础

第二章 电磁波及遥感物理基础遥感技术是建立在物体电磁波辐射 理论基础上的。本章主要学习电磁波的 发射和反射特性、地物波谱特性曲线及 应用。

2遥感的物理基础

第二章 电磁波及遥感物理基础为什么我们的眼睛能够看见东西？

2遥感的物理基础

第二章 电磁波及遥感物理基础一、电磁波1.什么是电磁波？ 变化的电场和磁场交替产生，以有限的速 度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。 电磁波是一种横波。

2遥感的物理基础

一、电磁波2.电磁波的特性

波动性 粒子性

干涉、衍射、偏振

光电转换

2遥感的物理基础

(1)干涉：由两个(或两个以上)频 率、振动方向相同，相位相同或相位差 恒定的电磁波在空间叠加时，合成波振 幅为各个波的振幅的矢量和，因此会出 现交叠区某些地方振动加强、某些地方 振动减弱或完全抵消的现象。 微波遥感中的雷达是应用了干涉原理成像的

2遥感的物理基础

(2)衍射：光通过有限大小的障碍物 时偏离直线路径的现象。

研究电磁波的衍射现象对设计遥感仪器和提高 遥感图像几何分辨率具有重要意义。另外在数字影 像的处理中也要

第八章 遥感图像自动识别分类

名词解释：遥感图像自动分类 光谱特征向量 特征空间 特征变换 特征选择 KL变换 哈达玛变换 KT变换 判别函数 判别规则 错分概率 最大似然法分类 最小距离法分类 监督分类 非监督分类 K均值聚类 混淆矩阵 用户精度 制图精度

1、 遥感图像自动分类：采用决策理论或统计方法，按照决策理论方法，需要从被识别的模式中提取一组反映模式属性的量测值，称之为特征，并把模式特征定义在一个特征空间中，进而利用决策的原理对特征空间进行划分。 2、 光谱特征向量：同名地物点在不同波段图像中亮度的观测量构成一个多维的随机向量X，称为光谱特征向量。

3、 特征空间：传感器接收器输出的是一组n个测量值，这一组几个测量值可以看做是n维空间，称之为特征空间。

4、 特征变换：是将原有的m个测量值集合并通过某种变换，产生n个（n<=m）新的特征，这种方法称为特征变换。

5、 特征选择：从原有的m个测量值集合中，按某一准则选择出n个特征。 6、 KL变换：是一种线性变换，是就均方误差最小来说的最佳正交变换。能够将原来多个波段中的有用信息尽量集中到数目尽可能少的特征图像组中去，达到数据压缩的目的，同时也能使新的特征图像之间互不相关，使新的特征图像包含的信息内容不重叠

摄影测量与遥感技术

20世纪60年代以来，由于航天技术、计算机技术和空间探测技术及地面处理技术的发展，产生了一门新的学科——遥感技术。所谓遥感就是在远离目标的地方，运用传感器将来自物体的电磁波信号记录下来并经处理后，用来测定和识别目标的性质和空间分布。从广义上说，航空摄影是遥感技术的一种手段，而遥感技术也正是在航空摄影的基础上发展起来的。 一、摄影测量与遥感技术概念

摄影测量与遥感学科隶属于地球空间信息科学的范畴，它是利用非接触成像和其他传感器对地球表面及环境、其他目标或过程获取可靠的信息，并进行记录、量测、分析和表达的科学与技术。摄影测量与遥感的主要特点是在像片上进行量测和解译，无需接触物体本身，因而很少受自然和地理条件的限制，而且可摄得瞬间的动态物体影像。 二、摄影测量与遥感技术的发展 1、摄影测量及其发展

摄影测量的基本含义是基于像片的量测和解译，它是利用光学或数码摄影机摄影得到的影像，研究和确定被摄影物的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门科学和技术。其内容涉及被摄影物的影像获取方法，影像信息的记录和存储方法，基于单张或多张像片的信息提取方法，数据的处理和传输，产品的表达与应用等方面的理论、设备和技术。

摄影测量的特点之一是在影