卫星海洋学(官)

1.卫星海洋遥感的应用海洋水色遥感有哪些卫星和传感器：中国：HY-1A，HY-1B：COCTS，CCDNIMBUS-7（NASA）：CZCS；SeaStar（NASA）：SeaWiFS；EOS-AM、EOS-PM（NASA）MODIS；ADEOS-II（NASDA）：OCTS、GLI传感器：第一代水色扫描仪：海岸带水色扫描仪（CZCS）；第二代水色扫描仪：宽视场海洋观测传感器（SeaWiFS）和中国海洋水色和温度扫描仪（COCTS）；第三代水色扫描仪：中等分辨率成像光谱仪（MODIS）。CZI（CCD）2.遥感在渔业中的应用：渔场预报、资源评估、风暴潮、作业安全、光场应用（发布）渔情预报：1、直接的鱼群侦察；2、应用遥感数据，评估渔业栖息地：使用高度计获取海面高度（SSH）及海流信息渔场的关系；利用海温（SST）和叶绿素（Chlorophy11）资料对渔场预测3、栖息地适宜性指数模型（HSI）:HSI（栖息地适宜性指数），分别建立了温度、叶绿素、海平面高度以及海表盐度与西北太平洋柔鱼，黄鳍金枪鱼适应性指数的模型。并与捕捞量进行了对比，具有很好的正相关。国际上渔情预报的效益：1、目前发达国家（美国、日本、加拿大、法国、葡萄牙、澳大利亚等）已应用卫星遥感技术进行海洋渔业的预报2、借助卫星遥感手段辅助海洋捕捞业可减少25%~50%寻找渔场的时间我国基于遥感的海洋渔情预报始于80年代初。FRG渔情预报成功案例:基于遥感数据,通过10多年北太平洋柔鱼渔获产量与环境因子的关系，建立了柔鱼栖息地模型，并成功地应用于中心渔场的预报,预报精度达到80%以上。资源评估：1、CPUE标准化；2、资源变动分析（资源量、产卵量）；3、资源评估模型；4、捕捞努力量监测1、CPUE标准化：利用GAM模型定量分析海洋环境要素与CPUE的关系捕捞强度估计(对渔船的监测)：1、利用高分辨率的遥感数据监测渔船灯光，获得渔船分布；2、对渔船类型的分类（动力情况等）；3、休鱼期的渔船监测与管理安全保障：国际渔业资源的权益安全问题；渔业资源的权益保障(钓鱼岛事件；黄岩岛事件)作业安全：((),(),(),(),)HSIfSIsstSIchlaSIsshaSIsss海洋渔业作业的安全保障问题：海洋的灾难94%来自风暴潮1968-2008年，巨浪70次，沉船52063艘(1300艘/年)，死13475人(336人/年);1990-2009年，2500亿.(100亿/年)海面风浪场实时速报；渔业作业环境报环境安全：渔业资源生态环境的安全问题：生态环境恶化1、捕捞作业过程中存在底部拖网过度，海底生物种群被极度破坏.2、海域受工农业废水、废物等污染，严重破坏栖息环境，威胁海洋生物资源海水富营养化水质变化和赤潮发生（通过遥感影像检测海面叶绿素浓度，藻华等）基于遥感的水质监测(水质与养殖)基于遥感的赤潮速报基于遥感的溢油监测（SAR）光场：卫星遥感应用于光诱捕捞业：叶绿素浓度、风场集鱼灯水下光场光场优化控制与捕捞3.水光学固有光学性质：Inherentopticalproperties(IOP's)，海水的固有光学性质，它仅由海水本身的物理特性所决定，主要指海水对光的散射和吸收。透射表观光学性质：Apparentopticalproperties(AOP‘s)，它决定于海水固有光学性质和海中辐射场的分布，太阳和天空辐射通过海面进入海中所形成的海洋辐射场分布，主要表现为辐亮度分布、辐照度衰减、辐照比和偏振特性等所有与辐射场有关的光学性质。（受环境影响）（光线照射影响，水体水质影响）kd衰减系数1.7kdSDSD透明度（kd是半固有光学性质，受光场影响）普朗克公式：大气校正反射率：通常忽略（可以通过其他判断或基于仪器的侧摆功能）pt是卫星探测到的波长为的总反射率；pr是大气层空气分子瑞利散射的反射率；pa是气溶胶散射的反射率；pra是大气层空气分子与气溶胶之间多次散射的反射率；pw是离水反射率；pwc是海面白冠散射的反射率，pg是海表面的镜面反射率（太阳直射反射率，太阳耀斑）；T是大气直接透射率；t是大气漫透射率。4.遥感反射率：在水色遥感中，大气校正模式和水色反演模式是必须建立的两个基本模式，水色反演模式的作用是，通过对太阳光离水辐亮度的测量和标准化的换算，达到对海水内部主要粒子浓度的估计。人们使用遥感反射率()rsR表示太阳光离水辐亮度的标准化形式。0()()()(,0)()wwnrsdLLREF遥感反射率无量纲，其数学单位是1sr，Lw是太阳光在海面的离水辐亮度，E是太阳光在海面上的下行辐照度，F代表平均日地距离处大气层外垂直入射的太阳辐照度，Lwn代表归一化离水辐亮度。辐照度反射率：(;)(;)(;)udEzRzEzEU；Ed向上与向下辐照度辐射传输方程：traragwwcTtgtrarawwct反演叶绿素浓度：1、λ550nmR随叶绿素浓度的增加而降低2、λ550nmR随叶绿素浓度的增加而升高3、λ=550nmR与叶绿素浓度几乎无关4、λ=683nm存在荧光锋，R随叶绿素浓度增加而升高。随叶绿素浓度的增加，443波段的反射率急剧下降，最大反射率转向500nm波段，在490nm与530nm处，随叶绿素浓度的增加，由于色素存在，使得反射率下降缓慢。412波段受cdom及悬浮颗粒的影响大，需要结合上述物质的吸收特性，才能用于叶绿素浓度的反演。海洋水色的生物光学算法：1半分析算法（将理论模型与经验模型相结合，并采用区域、种别特征的经验参数；一类、二类水体）2经验算法（经验回归，主要应用于一类海水中）