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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1.7kdSDSD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:(;)(;)(;)udEzRzEzEU;Ed向上与向下辐照度辐射传输方程:traragwwcTtgtrarawwct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)
本文标题:卫星海洋学(官)
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