用两流模型计算海洋水体光谱反射比

一、前言在海洋水色遥感信息的定性和定量分析中有二个需要解决的主要问题:一是,从遥感资料中提取出有用的信息;这包括推算海-气界面的反射、大气衰减和散射的影响;二是,要说明海洋水色光谱与海水光学特性的关系。第二个问题的关键是把海水光学特性与水色光谱R(λ)的关系公式化。本文应用Schuster的著名海中辐射传输的两流模式,计算海洋水色光谱,即把水色光谱与水光学特性的关系公式化,为遥感中的海洋环境要素的谱分析提供理论依据和方法。     

中日韩海洋水色卫星计划对比分析

21世纪以来,围绕海洋资源开发、海洋环境安全和海洋权益维护,国际上开展了新一轮的海洋竞争,所有这些竞争都离不开对海洋环境的认知,卫星海洋遥感作为世界各国提升海洋环境认知能力的重要高新技术手段,日益得到各国的重视。海洋水色卫星遥感是重要的海洋探测技术,它通过卫星平台上的探测器对海洋表面的水色进行探测,反演出海洋水体中的叶绿素浓度、泥沙含量及黄色物质浓度,进而得到其他相关信息。文章在概要介绍中日韩三国海洋水色卫星发展历程及性能的基础上,对中日韩三国的海洋水色卫星计划及其应用进行了初步的对比分析,基于参考文献对其异同点进行了阐述与评价,从发展思路与发展方式等角度提出了针对我国未来海洋水色卫星计划发展的建议与启示。     

海洋地理信息系统集成技术分析

为适应已成熟的海洋地理信息系统和海洋遥感应用模块技术及海洋信息业务化运行的需求,迫切需要开发海洋地理信息系统与海洋遥感应用模块集成来实现海洋信息一体化服务。针对当前平台技术水平和应用模块特性,设计了开放性三层集成框架,即数据层采用基于中间插件的二级三库集成机制、功能层采用基于API,DLL,EXE,COM组件的集成模式和应用层上基于Web Services的共享机制。以中国海岸带及近海卫星遥感综合应用系统平台(MaXplorer1.0)与多元生态遥感融合与同化模块和海浪遥感信息提取模块等八大海洋遥感应用模块为实例进行数据层、功能层和应用层的集成。集成结果表明,两者的集成实现了海洋信息资源与技术的整合,为海洋信息的业务化运行提供了技术支撑。     

基于Web的海洋遥感信息管理与发布系统的设计

海洋遥感信息作为数字海洋最基本的数据源和重要内容 ,日益广泛的社会化应用对遥感信息资源的共享提出了更迫切的要求 .而基于Web的遥感信息管理与发布为实现在海洋环流基础数据库中的卫星遥感数据的快速传递、分发及卫星遥感数据的共享找到了最佳的途径 .本文首先介绍了海洋遥感信息管理与发布系统的体系结构 ,着重论述了基于Web的海洋遥感信息发布 ,包括互联网上元数据查询的实现及影像的实时浏览等关键技术     

世界首颗静止轨道海洋水色卫星应用研究进展

海洋环境参数和赤潮、绿潮等海洋灾害在一天之内会有明显的变化,需要高频率的观测才能满足监测的需求,极轨水色卫星观测频率低,而静止轨道水色卫星在观测频率方面具有绝对优势。2010年韩国发射了世界上第一颗静止轨道海洋水色卫星GOCI(Geostationary Ocean Color Imager),使小时级时间分辨率的水色遥感成为现实,各国科学家围绕该数据迅速开展了大量研究工作。本文首先介绍了GOCI遥感器的主要参数信息及其数据处理软件,然后综述了GOCI自问世至2016年的主要研究进展,涉及卫星数据处理、产品质量评价、海洋环境探测、海洋灾害监测、海洋动力过程探测、大气探测等方面,以期对我国水色遥感特别是静止轨道水色遥感应用研究提供参考。     

海洋水色遥感元数据及其系统设计

在参考国内外元数据标准的基础上,提出了一个海洋水色遥感元数据框架,可以用来对海洋水色遥感数据进行描述、组织、存储和管理;在此基础上,利用XML Schema对此元数据框架进行描述,从而可以用于规范海洋水色遥感元数据。其次,从元数据的访问接口、存储系统及其安全体系结构方面设计元数据系统,实现对海洋水色遥感元数据的有效存储和管理。最后,对海洋水色遥感元数据系统进行功能和性能评价。     

当前卫星海洋遥感的特点和发展态势

当前,世界上的主要航天国家已开始进行不同类型的海洋遥感卫星的系列发射,包括以光学遥感为主的海洋水色卫星,以微波遥感为主的海洋动力要素(如海浪、海面风、海面粗糙度、海平面高度、大洋潮汐等)环境卫星等。在遥感规划、遥感器研制、海洋遥感信息提取以及数据处理等方面呈现出了如下的特点和发展态势: 1.长期规划,超前研制,保持良好的技术     

基于Web Services的海洋水色遥感数据服务系统设计与实现初探

基于Web Services的相关技术,设计了一个海洋水色遥感数据服务系统,以有效解决分布式异构数据的集成问题并利用Internet为用户提供数据服务。介绍了海洋水色遥感数据服务的现状,详细描述了该系统的具体实现方法和关键技术,最后给出其服务方式和性能评价。与传统架构的服务系统相比,该系统具有易于扩充、方便高效的优点。     

近实时全球海洋表层流场估算方法研究

利用海洋水色卫星遥感图像获得高分辨率海洋表层流场变化信息,不但可应用于物理海洋学研究,同时可以实现中小尺度海战场环境的近实时预报。详细介绍了利用海洋水色卫星遥感图像进行近实时全球海洋表层流场估算的基本方法,以及在分析海洋表层流场中的应用,并通过分析实例说明了该方法的可靠性。     

海洋水色卫星遥感器特性参数探讨

为了评价海洋水色卫星遥感器特性参数的优劣，确定仪器的计量特性及其使用价值，准确的理解和科学的定义仪器的特性参数是非常重要的。作者曾有幸参加了海洋水色卫星的立项论证工作，本文就作者的一些工作体会，对海洋水色卫星遥感器的特性参数作初步探讨。     

地图色彩信息的精确传递与再现技术研究

从地图色域、色貌以及视觉感受三个方面分析了地图的色彩特征,比较了当前的色彩管理方法,提出在符号库中实施色彩管理的方法,构建了原型系统,验证了本方法对于地图色彩精确传递与再现的可行性。     

南黄海陆架沉积物颜色反射率的初步研究

利用Minolta CM-2002光谱光度计,对南黄海陆架136个短柱样20~25 cm段的沉积物进行了颜色反射率数据测量。描述了8个应用较广的光性参数在研究区的分布并进行聚类分区,给出了部分各区沉积物的颜色反射率数据。结合同一样品的粒度、化学元素、磁化率等资料的初步分析,结果表明,a*,a*/b*,反射率re555nm和re675nm的一阶导数对沉积物氧化还原的相对强度和物质来源相对敏感,地质意义较为明确,并可判明研究区的3种物质来源及方向,即长江口方向、现代黄河物质来源以及研究区东南方向的生物物质来源。     

Tower-based radiometric observations at a coastal site in the Baltic Proper

An autonomous above-water radiometer was operated during the summer of 2005 on the Gustaf Dalén Lighthouse Tower (GDLT) off the Swedish coast in the Baltic Proper. Normalized water leaving radiances, L_WN(λ), produced from measurements performed with the autonomous system at various center-wavelengths λ in the 412–675 nm spectral range, were applied within the context of water quality monitoring and satellite ocean color validation activities. Specifically these in situ radiometric data were used to determine the chlorophyll a concentration through a regional band-ratio algorithm and to assess L_WN(λ) derived from top-of-atmosphere Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) observations. The in situ measurements collected during a bloom occurring in July 2005 were also used to investigate the spectral and small scale temporal-spatial variability of L_WN(λ) in the presence of cyanobacteria.     

SAS测量水体表观光学参数的方法

SeaWiFS航空模拟器（SAS）是专门为在水面之上测量水体表观光学参数的现场设备。文章在介绍SAS现场测量以及数据处理基本方法的基础上，分析了2002年黄海试验SAS的应用效果，并与剖面法测量数据进行了比对。     

利用SeaWiFS反演海水透明度的模式研究

海水透明度是描述海水光学特性的一个基本参数.根据水下光辐射传输理论及对比度传输理论,建立了海水透明度的半分析定量遥感模式.利用大量实测透明度资料对模式进行了验证,结果表明遥感反演透明度与实测透明度的相关系数为0.84,绝对平均误差为4.17m,相对平均误差为22.6%.最后利用建立的模式和Sea WiFS卫星资料制作了我国海域1999年的月平均透明度遥感产品.     

POLDER水色大气校正算法研究

基于POLDER多角度观测数据,对其大气校正算法进行了研究。该大气校正算法中,大气分子散射利用多次散射加偏振的精确瑞利散射来计算,同时,对太阳耀斑及白帽散射进行了校正。由本文大气校正算法可以反演得到气溶胶光学厚度以及海水反射率,与POLDER二级产品相比表明,利用该算法反演所得产品效果较好,相对误差在10%左右,从而为未来中国多角度水色遥感的发展提供一些参考。     

海水层辐射校准技术研究

为提高光学资料的利用率，确保光学遥感信息的精确度，必须对卫星获得的资料进行辐射校准，本文着重阐述我们通过在我国典型海区实测获取与卫星同步的海面归一化离水辐射率，对实用的大气模型进行选择及参数修正的研究，对卫星遥感资料获得的海面离水辐射率进行校准，论文给出了研究的一些主要结果。     

水体光谱测量应用光纤的优选及其影响因素初步分析

比较了两种石英光纤以及不同芯径的光纤对水体光谱测量的影响。通过对水体光谱的实地测量,发现芯径为0.6mm、数值孔径(NA)为0.37的PCS光纤,在波长为350～550nm之间透光量的GER信号损耗较小,与镜头测量值曲线的相似性较好,光纤接入光谱仪的实测值达到原配4度视场角镜头测量值的20%,而0.4mm的PCS光纤以及大芯径光纤,分别只能达到镜头测量值的15%和5%。10m长的芯径为0.6mm的PCS光纤弯折(半径为30cm)后其GER信号仍能达到镜头信号的15%,符合光谱测量的要求。     

海水现场水色色度及渤海水域水色色度分析

叙述了目前海水现场水色测量的弊端 ,指出数字化海洋水色的潜在应用价值 ;根据色度学及色度学的三原色基本理论 ,确定海洋现场水色的色度要素 ,使海洋现场水色标号统一为物理学中严格的颜色物理量。结合 1 996年渤海水域光谱反射测量 ,对渤海水域 4个典型站位的反射光谱做了水色色度分析 ,并进行了 2种测量方法的比较