遥感基础前沿课程结课作业

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1、上海海洋大学遥感基础前沿课程作业-6-/61.Describeoceanremotesensinginstruments（sensors）usedtoderiveseasurfacetemperature;seasurfaceheight;andseasurfacewind.答：I海洋表面温度（SeaSurfaceTemperature，SST）是一个重要的海洋环境参数，是海洋环境非常重要的基础信息。从卫星遥感来测定SST的方法通常有热红外测定和被动微波辐射测定，方法的异同即需要不同的传感器来实现：热红外辐射计（ThermalInfraredRadiometer）是气象卫星和海洋卫星上用来

2、遥感海表温度的最主要的传感器，通常使用大约3.7μm或接近10μm的窗口波段来测定辐射，由于3.7μm的波段对太阳辐照有相对较强的反射会产生较大的噪声，所以主要用于夜间探测，且两个波段均无法很好地穿透云层，，但是由于红外遥感受到云层的频繁影响，微波遥感大洋海温在时间和空间上都具有较高的采样率。因为微波传输对红外遥感产生冷偏差的大气气溶胶不敏感，微波遥感海温具备深入了解气候系统的潜在优势。最优全球海温观测将是客观结合在晴空海区获得的高分辨红外海温和全天候微波海温。下图所示为海洋中各种物理量的亮度温度的感光度及适合的观测波段和微波辐射计的测量原理示意图；II海洋动力地形是海洋的一种重要属性，海

3、洋动力地形是海洋四大动力系统（海-气界面动力系统、海洋表面动力系统、海洋内波动力系统、海洋环流动力系统）之一，我们可以通过测量波高和波谱来研究大尺度的海洋特性，在卫星海洋遥感中，通常采用微波高度计来测量这些参数（SeaSurface-6-/6Height，SSH），雷达高度计通过测量微波脉冲双程传输时间并结合卫星平台位置和海洋基准面来确定海面高度。雷达测高最大的误差是海洋表面状况(波峰、波谷和波动引起的海面倾斜度)对测高引起的偏差。海面状况误差未被完全了解．目前此误差通过经验校正暂时解决。最大数据损失来源于用来校正大气折射的微波辐射计微波测高技术的最大限制是高度计只能推算卫星星下点的海面高

4、度。造成高度计在空间和时间采样率的不足，极大限制了高度计数据在研究中小尺度海洋气象过程的能力。下图所示的就是卫星高度计的测高原理，以及在后期反演中的误差修正；III海面风场（SeaSurfaceWind，SSW）是行星边界层下的边界条件之一，在气候模式中占据重要地位，海面风是影响海浪、海流、水团等要素的活跃因子，卫星微波遥感是目前唯一可以精确观测全球海面矢量风的技术手段。主动式微波遥感(微波散射计)通过雷达发射回波信号的强弱以及不同角度的发射回波信号反演出风速和风向。主动式散射计实质上观测的是海面的粗糙度。与风应力直接相关，传统的散射计产品是假定中性大气层结然后校正到lOm的风矢量。被动式

5、微波遥感(极化微波辐射计)通过观测不同极化方向的海面自然微波辐射推知风速和风向。目前，微波遥感的实践证明这两种方式都可以有效地观测海面矢量风。我们可以采用微波散射计、微波高度计、微波辐射计和合成孔径雷达来测量海面风场的相关参数，下图所示为后向散射截面与风向及雷达极化方式的关系。-6-/62.Whatarethetwotypesofenvironmentalsatellites?Explaintheirorbitalcharacteristics.答：I人造地球卫星的分类方式较多，按照轨道分类，如下图所示按照轨道高度分类按照运行轨道分类备注低轨道顺行轨道中高轨道逆行轨道地球同步轨道赤道轨道地

6、球静止轨道极地轨道太阳同步轨道大椭圆轨道极地轨道II环境卫星按照轨道划分为“太阳同步轨道”和“地球同步轨道”两种；III特点：太阳同步轨道，卫星轨道平面东进角速度和太阳在黄道上运动的平均角速度相等的轨道，；地球同步轨道，又称24小时轨道，卫星的轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期（23小时56分4秒），且方向亦与之一致，卫星在每天同一时间的星下点轨迹相同,当轨道与赤道平面重合时叫做地球静止轨道，即卫星与地面的位置相对保持不变，有如下显著特点，①卫星运行方向与地球自转方向相同，②轨道倾角为0°③轨道偏心率为0，即轨道是圆形的④轨道周期等于等于地球自转周期，静止卫星的高度为35786公里。由

7、于轨道的差异，在业务使用中两种轨道的卫星便有很大的观测范围以及时空分辨率的巨大差异，地球同步卫星无需赘述，定点观测固定范围，太阳同步轨道卫星如下-6-/6图一太阳同步轨道卫星的星下点地面轨迹-6-/63.Whatisthedifferencebetweenpassiveandactiveremotesensingmethod?答：I主动遥感（ActiveRemoteSensing）定义：运用人工产生的特定电磁波照射目标物