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第一章 绪论 1

第一节 卫星海洋遥感的应用 1

第二节 中国气象卫星的发展 6

第三节 中国海洋遥感的进步 8

第四节 中国卫星发展的现状与目标 9

第五节 数据分发 14

第六节 海洋遥感信息和数据网站 15

第七节 阅读材料：厄尔尼诺和南方涛动 27

第八节 习题 28

第二章 气象卫星与水色卫星 30

第一节 遥感和遥感技术 30

第二节 气象卫星和主要传感器 31

第三节 中国风云卫星和传感器 36

第四节 水色卫星和主要传感器 40

第五节 中国“海洋一号”卫星及数据产品 49

第六节 阅读材料：Argos数据收集转播系统 52

第七节 习题 53

第三章 海洋卫星与陆地卫星 55

第一节 装载微波传感器的海洋卫星 55

第二节 欧洲卫星ERS-1/2和ENVISAT 56

第三节 高度计卫星 59

第四节 装载合成孔径雷达的卫星 59

第五节 装载散射计的卫星 61

第六节 陆地和海岸带观测卫星 61

第七节 高分辨率商业和军事卫星 66

第八节 历史上著名的海洋观测卫星 69

第九节 习题 71

第四章 卫星轨道与分辨率 72

第一节 卫星轨道 72

一、坐标系 72

二、太阳同步轨道 73

三、地球同步轨道或地球静止轨道 74

四、高度计卫星轨道 75

五、精确的循环轨道 76

六、重复周期 76

第二节 分辨率 77

一、夫琅禾费圆孔衍射 77

二、光学分辨率 78

三、微波雷达的分辨率 79

第三节 习题 80

第五章 电磁辐射 82

第一节 电磁波的波段 82

第二节 电磁波的波动方程 84

第三节 辐射术语 86

一、水平极化和垂直极化 86

二、立体角和观测的天顶角 88

三、辐射术语 89

四、朗伯表面 95

第四节 基尔霍夫定律 95

第五节 黑体辐射 97

一、黑体 97

二、普朗克定律和瑞利-金斯定律 97

三、亮温 99

第六节 菲涅耳公式 100

第七节 菲涅耳反射率ρ的公式 103

第八节 相对电容率的公式 107

第九节 习题 113

第六章 散射和吸收 115

第一节 描述衰减的术语 115

一、复折射率和穿透深度 115

二、衰减系数和光学厚度 121

三、漫衰减系数和光束衰减系数 123

四、体积散射函数 126

五、粒子的尺度分布函数和单粒子衰减截面 128

六、米氏散射和瑞利散射 129

第二节 辐射传输方程Ⅰ 132

一、大气辐射传输方程 132

二、光学质量和光学厚度 134

第三节 大气层和大气窗 135

一、对流层、同温层和电离层 135

二、臭氧 136

三、气溶胶 138

四、大气层空气分子、臭氧和气溶胶的光学厚度 140

五、水蒸气和氧气的吸收 143

六、大气窗 145

第四节 辐射传输方程Ⅱ 147

一、粒子的辐射传输方程 147

二、有边界存在时的辐射传输 148

第五节 习题 151

第七章 可见光和近红外辐射计与水色遥感 152

第一节 辐射计 152

第二节 水色遥感简介 153

一、卫星和传感器 153

二、初级生产力 155

三、水体类型 157

四、黄色物质 157

五、浮游植物色素 158

第三节 大气校正和离水辐射 161

一、大气透射率 161

二、离水辐射的贡献 163

三、MODIS和Sea WiFS的大气校正 165

四、气溶胶散射的辐亮度 168

第四节 水色遥感的科学术语 170

一、离水辐亮度 170

二、遥感反射率 172

第五节 海洋水色要素的生物光学算法 177

一、分析算法 177

二、波段比值模型的分析基础 178

三、基于蓝绿比值的SeaWiFS经验算法 179

四、基于蓝绿比值的MODIS经验算法 181

五、基于蓝绿比值的CZCS经验算法 182

第六节 二类水体水色反演算法 182

一、代数法和非线性最优化法 182

二、主成分分析法和人工神经网络方法 183

三、海洋水色要素的经验算法 185

四、叶绿素-a垂向最大值的经验算法 187

五、赤潮 188

第七节 习题 189

第八章 热红外辐射计 191

第一节 红外辐射计 191

第二节 热红外辐射计 192

第三节 热红外遥感的海洋学应用 195

第四节 试验型MODIS红外波段的海表面温度算法 197

第五节 习题 200

第九章 微波辐射计 201

第一节 微波辐射计 201

一、微波辐射计简介 201

二、在微波波段的辐射传输方程 207

第二节 海面的微波发射率 209

一、平静海面的微波发射率 209

二、粗糙海面的微波发射率 210

三、基于小斜率近似的海面发射率模型 213

四、海面发射率的SSM/I算法 216

第三节 海面物理参数的遥感 219

一、微波辐射计的海表面温度反演算法 219

二、微波辐射计的海面风速反演算法 221

第四节 雷达 222

一、雷达的波束宽度 222

二、天线的方向参数 223

三、辐亮度与温度的关系 224

四、天线的传输函数 225

第五节 习题 226

第十章 散射计 227

第一节 卫星和散射计 227

第二节 标准化雷达后向散射截面 229

第三节 电磁波在粗糙海面的散射 231

一、镜面反射 231

二、海面斜率的概率密度函数 232

三、布拉格共振散射 233

四、两尺度散射模型 235

第四节 经验模型 237

一、海面风场反演的经验模型 237

二、两个模型之间的比较 242

第五节 风浪的方向谱 245

一、深水风浪方向谱 245

二、重力毛细波谱 247

三、风浪的全方向曲率谱 248

第六节 习题 252

第十一章 高度计 253

第一节 高度计和海表面地形几何学 253

一、卫星和高度计 253

二、地形几何学 255

三、高度计的应用 258

第二节 海面地形 260

一、海平面异常和海表面异常 260

二、动力学过程对海面地形的影响 264

三、海流的反演 265

四、高度计对大地水准面的观测 267

五、高度计对开尔文波的观测 269

第三节 有效波高 271

第四节 风速的观测 273

一、镜面反射理论和风速反演 273

二、经验模型 275

第五节 高度计的数据产品 279

一、高度计卫星的地面轨迹 279

二、高度计测量的误差 280

三、T/P和Jason-1的数据产品 282

第六节 习题 282

第十二章 合成孔径雷达 284

第一节 合成孔径雷达简介 284

一、加拿大的雷达卫星和星载合成孔径雷达 284

二、欧空局的环境卫星和高级合成孔径雷达 286

三、合成孔径雷达的分辨率 288

第二节 合成孔径雷达的原理 290

一、多普勒效应 290

二、方位分辨率 292

三、距离分辨率 294

四、机载侧视雷达 294

第三节 合成孔径雷达的应用 295

一、一般介绍 295

二、海浪的方向谱 296

三、海面风场 297

四、内波 297

第四节 习题 300

参考文献 301

附录一 学习参考书 311

附录二 复习题 313

附录三 缩写名词 323

附录四 彩色插图 329