卫星海洋遥感导论PDF电子书下载

第一部分　海洋遥感基础 1

第一章　遥感的基础知识 1

1.1　电磁波及电磁波谱 2

1.1.1　电磁波的波段名称 2

1.1.2　麦克斯韦方程及其解 5

1.1.3　电磁波的基本特性 6

1.2　基本概念和定律 8

1.2.1　基本概念 8

1.2.2　基本定律及公式 12

1.3　太阳和地球的电磁辐射及其特性 15

1.4　大气及其传输特性 17

1.4.1　地球大气 17

1.4.2　描述大气衰减的基本概念 18

1.4.3　大气吸收 20

1.4.4　电离层的影响 23

1.4.5　大气散射 25

第二章　辐射与海洋表面的相互作用 30

2.1　海面的性质及描述 30

2.1.1　海表建模 31

2.1.2　海洋波浪谱 32

2.2.1　复折射率 33

2.2　几个基本概念 33

2.2.2　菲涅耳公式及菲涅耳反射系数 35

2.2.3　表面介电常数 37

2.2.4　海面粗糙度 39

2.3 电磁波与海面相互作用的机制 41

2.3.1　太阳光与海面的相互作用机制 42

2.3.2　海面热辐射的作用机制 48

2.3.3　雷达波与海面的相互作用机制 57

3.1　大气成分及其光谱吸收特性 66

第三章　海洋遥感的光学基础 66

3.2　可见光与近红外遥感大气传输 67

3.2.1　海表反射辐射的大气传输 67

3.2.2　海洋辐照度模型 70

3.2.3　大气透过率 72

3.2.4　大气路径辐射模式与太阳耀光模式 74

3.2.5　大气校正方程 75

3.2.6　大气短波辐射传输方程的求解 75

3.8　热红外遥感基础 77

3.3.1　热红外辐射的大气传输 77

3.3.2　长波辐射的传输方程 78

3.3.3　遥感传感器宽通道的热红外辐射传输方程 80

3.3.4　大气长波辐射传输方程的求解 83

第四章　海洋遥感的微波基础 85

4.1　微波的特性 85

4.1.1　微波的衰减 85

4.1.2　微波的辐射 86

4.1.3　微波的表面散射 87

4.1.4　微波的体散射 88

4.2　大气对微波遥感的影响 89

4.2.2　大气中水汽和云中液态水的微波吸收 90

4.2.1　大气中氧气分子的微波吸收 90

4.2.3　云对微波的衰减 92

4.2.4　大气中微波辐射传输模式 92

4.3　微波遥感的天线 93

4.3.1　微波遥感的天线 93

4.3.2　天线的特性 94

4.4　雷达方程和散射截面 96

4.5　合成孔径雷达的基础 99

4.5.1　基本概念 100

4.5.2　海面合成孔径雷达成像的复杂性 104

4.5.3　海面雷达散射及其成像模型 106

第二部分　海洋遥感卫星与传感器 117

第五章　海洋遥感卫星 117

5.1 国外的海洋遥感卫星 120

5.1.1　海洋水色卫星 120

5.1.2　海洋地形卫星 126

5.1.3　海洋动力环境卫星 130

5.2 中国的海洋遥感卫星 138

5.2.1　海洋卫星系列 138

5.2.2　风云卫星系列 139

第六章　海洋遥感传感器 143

6.1　光学传感器 144

6.1.1 MODIS中分辨率成像光谱仪 145

6.1.2　MERIS中等分辨率成像光谱仪 148

6.1.3　GLI全球成像仪 149

6.1.4　MISR多角度成像光谱辐射计 151

6.1.5　Sea WiFS传感器 152

6.1.6　COCTS海洋水色扫描仪 153

6.1.7　CCD成像仪 154

6.1.8 HCMR热容量成像辐射计 154

6.1.9　ATSR沿轨迹扫描辐射计 155

6.2　微波传感器 157

6.2.1　微波辐射计 159

6.2.2　微波散射计 163

6.2.3　雷达高度计 168

6.2.4　成像雷达 171

6.3　传感器数据的预处理 175

6.3.1　地理定位方法 175

6.3.2　传感器的辐射定标与验证 182

第七章　海洋表面温度遥感 192

第三部分 海洋参数的遥感反演 192

7.1　微波辐射计海表温度测量 193

7.1.1　微波辐射计测量海表温度的原理 193

7.1.2　微波辐射测量的误差分析 197

7.2　热红外辐射计海表温度测量 200

7.2.1　热红外辐射计测量海表温度的原理 200

7.2.2　海面温度反演算法 201

7.2.3　热红外SST反演的过程 204

第八章　海洋水色遥感 206

8.1　海洋水色遥感的几个基本概念 207

8.2　海洋水色遥感机理 209

8.3.1　离水辐射度和归一化离水辐射度 212

8.3　生物－光学算法的物理基础 212

8.3.2　离水辐射度模式 213

8.4　海洋水色要素浓度反演 215

8.4.1　海洋表层叶绿素浓度反演 216

8.4.2　悬浮泥沙含量反演 220

8.4.3　多因子的水色反演 224

第九章　海洋表面动力地形卫星测量 227

9.1　高度计测高回顾 227

9.2.1　高度计测高原理 229

9.2　高度计测高原理 229

9.2.2　高度计测高误差的原因及消除方法 232

9.3　高度计测波（或浪）原理 234

9.4　高度计的主要观测对象 239

9.4.1　卫星高度计测量有效波高 239

9.4.2　高度计测量海面地形及海洋表面流 239

9.4.3　高度计测量大地水准面 242

9.4.4　利用卫星高度计数据反演海底地形 242

第十章　海面风场遥感 245

10.1.1　散射计测量海面风场的回顾 246

10.1　微波散射计测量海面风场 246

10.1.2　微波散射计的测风原理 247

10.1.3　微波散射计海面风场反演 249

10.2　卫星高度计测量海面风速 255

10.2.1　高度计测量海面风速的原理 255

10.2.2　海面风速模型 256

10.2.3　高度计测量海面风速的经验模型 257

10.3　微波辐射计测量海面风速 261

10.4　合成孔径雷达获取海面风场信息 261

第十一章　卫星海洋盐度测量 265

11.1　海水盐浓度遥感原理 266

11.1.1　海表盐度遥感的物理基础 266

11.1.2　数学模型 270

11.2　影响海表微波辐射的地球物理误差源 272

11.2.1 灵敏度的影响 273

11.2.2　海洋表面温度的影响 273

11.2.3　大气干空气和水蒸气的影响 273

11.2.4　云的影响 273

11.2.5　表面粗糙度的影响 273

11.2.6　电离层的影响 274

11.2.7　太阳系和宇宙辐射的影响 275

11.2.8　卫星探测海面盐浓度的算法研究 276

第十二章　海洋现象的卫星探测 279

12.1　海冰和冰山的遥感探测 279

12.1.1　海冰检测回顾 280

12.1.2　海冰的微波检测原理 281

12.1.3　检测海冰的方法 283

12.2　海洋内波的遥感探测 285

12.2.1 内波的物理海洋描述 286

12.2.2　海洋内波的SAR探测 287

12.3　海洋上升流的遥感探测 290

12.3.2　SAR图像上的低后向散射 291

12.3.1　遥感检测上升流的原理 291

12.4　其他海洋现象的卫星探测 293

12.4.1　海洋锋面探测 293

12.4.2　船舶和尾迹探测 293

12.4.3　海洋溢油污染监测 293

附录 297

附录1　主要的海洋遥感机构 297

附录2　主要的传感器资源 301

附录3　海洋卫星图像与数据资源 302

参考文献 304