衛星海洋觀測
正文
從人造地球衛星上用遙感器感測來自海面的電磁輻射以監視、分析和研究海洋環境的技術。衛星海洋觀測技術對於研究大面積的海洋動態現象、提高海洋水文氣象預報的準確率、開發海洋資源、發展海運事業和沿岸及近海工程建設，以及監測海洋污染等都具有重要意義。衛星海洋觀測所用的遙感器按工作波段分為可見光遙感器、紅外遙感器和微波遙感器；按其自身是否發射電磁波分為主動式和被動式遙感器。發展概況 60年代初發射的氣象衛星首次向人們提供了海面水溫的資料，修正了海洋學中若干不正確的認識,發現了一些新的海洋現象,從而促進了一門新的學科──空間海洋學的誕生。其後，微波遙感器的發展以及微波與海面相互作用機理的研究，為各項海洋要素的遙感奠定了理論和實踐基礎。蘇聯的“宇宙”號衛星 243和 384號、美國的“天空實驗室”航天站、“諾阿”號衛星系列和“雨雲”號衛星系列都進行過海洋遙感試驗，特別是1978年發射的“海洋衛星”1號,證實了微波遙感器探測海洋要素的有效性，衛星海洋觀測開始由試驗階段轉向套用階段。
衛星海洋觀測系統 由衛星上的遙感器系統和地面遙感數據接收站組成。衛星上的遙感器感測來自海面的各種電磁輻射信號，由衛星所載的數據傳輸系統傳送給地面接收站，經過處理得到海洋要素的數據，然後分發給用戶使用。衛星海洋觀測使用各種波段的遙感器，但以微波遙感器為主。海水水色掃瞄器是可見光和熱紅外遙感器。海水水色隨水中葉綠素含量和懸浮泥沙含量的不同而變化，因此根據水色掃瞄器測得的結果，可以了解海水中葉綠素和泥沙的含量。根據葉綠素含量可以確定經濟魚蝦、貝類的潛在產區及其生產潛力。
海面的微波發射和散射特性主要取決於海水的介電常數和海面粗糙度。海面粗糙度又與海面風有關。微波散射計主要用於觀測海面風場。根據從兩個方向上測得的海面散射係數，可確定海面的風速和風向。雷達高度計用於測定海平面的高度，結合衛星軌道數據可以推算出海洋水準面，研究潮汐和海流，此外還可用來確定海面波高和海面風速。合成孔徑雷達有較高的解析度，可用來觀測波浪的波長和波向，測定開闊洋區的波浪譜和內波等海洋現象。微波輻射計可用來在各種天氣條件下觀測海面溫度，選用不同工作頻率，微波輻射計還可獲得海面風和鹽度的數據。此外，微波遙感器和熱紅外輻射計還能有效地監測海冰和海洋油污染。
技術特點 衛星海洋觀測的技術特點是：①多種譜段並用：熱紅處和微波對海面的穿透力小，遙感器只能感測海洋表面很薄一層。可見光穿透力強，套用可見光遙感可以獲得海面以下一定深度的情況。②數據處理：海洋觀測的數據處理比較複雜，需要考慮電磁波與海面之間以及電磁波與大氣之間的相互作用等因素，建立地球物理學算法。③局限性：衛星海洋觀測能大面積地、迅速地取得數據，但是不能獲取海洋深層的信息，解析度和測量精度較低。因此衛星海洋觀測必須與傳統海洋觀測相結合。
參考書目
A.P.Cracknell, Remote Sensing in Meteorology,Oceanography and Hydrology,Ellis. Horwood，Chichester,1981.
