1、名詞解釋、填空1. 海面亮溫：低于實際物體的溫度指物體的輻射功率等于某一黑體的輻射功率時，該黑體的絕對溫度即為亮度溫度。2. 發(fā)射率：觀測物體的輻射能量與同觀測物體具有相同熱力學溫度的黑體的輻射能量之比根據(jù)發(fā)射率，=1黑體，01灰體3. 大氣氣溶膠：懸浮在空氣中的來自地球表面的小的液體或固體顆粒。氣溶膠類型：海洋型、陸地型、火山爆發(fā) 自然（陸地海洋火山）；人為（汽車尾氣、污染物）4. 瑞利散射：當微粒的直徑比輻射波長小得多時，此時的散射稱為瑞利散射。散射率與波長的四次方成反比，因此，瑞利散射的強度隨著波長變短而迅速增大。對可見光的影響較大。米散射：當微粒的直徑與輻射波長差不多時的大氣散射。氣溶

2、膠引起的，對波長依賴性很小無選擇散射：云，所有光都被散射回來5. 大氣層結構簡答， 根據(jù)溫度分布，垂向劃分： 對流層、平流層、中間層、熱 成層、外大氣層1) 對流層：有各種天氣現(xiàn)象，強烈對流/溫濕分布不均勻/航空活動區(qū)，對遙感最重要2) 平流層/同溫層： 天氣現(xiàn)象少/空氣穩(wěn)定/水汽、沙塵少，溫度隨高度增加而增加3) 中間層： 溫度隨高度增加而減少，對遙感的輻射傳遞幾乎沒影響4) 熱成層：溫度隨高度增加而增加，高度電離狀態(tài)，短波電磁波被電離層折返回 地面6. 一類水體：浮游植物及其共變的碎屑主導海水光譜特性； 二類水體：除浮游植物外的其他物質在海水光譜特性中起主導作用海洋初級生產(chǎn)力：把無機碳變成

3、有機碳的單位時間的速率，和葉綠素濃度、光照、光照時間、光穿透距離有關7. 遙感反射比（可見光、海色遙感）：公式、向上輻亮度和向下輻照度之比，Rw和Ed之比歸一化離水輻亮度：假設太陽在正上，把大氣分子散射衰減消除的離水輻亮度8. 黃色物質：有色可溶有機物，陸源（植被，棕黃酸），海洋（動物死亡分解）9. 生物光學算法：通過離水輻亮度去推導海水中的各主分濃度的算法。由海水上面的離水輻亮度推導葉綠素濃度、泥沙濃度、k490衰減系數(shù)、透明度等。10. 大氣校正：由傳感器接收到的輻亮度計算出離水輻亮度的過程Lt是衛(wèi)星接收的總輻射；第一項是離水輻亮度，接下來三項是大氣路徑輻射，分別是氣溶膠的，分子的，兩者都

4、有的，Lwc是白冒，Lsr是太陽耀斑。11. 歸一化雷達散射截面：信號打在上面，考慮到雷達尺寸和距離的面積；，維基百科的散射截面，歸一化可以描述目標屬性雷達散射截面：散射能量與入射能量之比， 歸一化雷達散射截面：除以面積后的雷達散射截面， 。12. 布拉格散射條件：在彈性散射(elastic scattering)中: 入射光的能量沒有損耗,但入射光的傳播方向發(fā)生變化. 當入射光之波長(如X光)與物質晶格間距接近時,為所謂布拉格散射 .共振條件：或者：，其中，是波數(shù)，是雷達波長，為海上波浪的波長，是入射角。13. 雙尺度模型、組合模型（等價）：組合是鏡面和布拉格，雙尺度是大尺度的海浪疊加小尺度

5、濾波短無線電波。即小的不規(guī)則的短波長疊加在較長、較大波浪上，雙尺度模型既考慮了短波長毛細波的布拉格散射，又考慮了長重力波的影響；14. 地球物理模式函數(shù)：描述微波海面歸一化散射系數(shù)（歸一化雷達散射截面）與風向、風速、入射角之間關系的函數(shù)的叫做地球物理模式函數(shù)。散射計、sar用它來進行風速、風向反演；高度計進行風速反演。高度計，反比SAR（單次測量，須知風向）散射計（多次測量），正比25min15. 高度計有關概念：大地水準面：接近地球表面的地球等勢面海平面高度：大地水準面和海洋動力高度之和。灣流、黑潮的地方比較大。海面地形（動力高度）：平均海面與大地水準面之差海平面：高潮時的海平面和低潮時海平

6、面之間的中值海平面異常：海平面與平均海平面之差參考橢球：和地球表面最接近的橢球16. 空間分辨率：空間分辨率是指像素所代表的的地面范圍的大小，即掃描儀的瞬時視場，或地面物體能分辨的最小單元。H/D17. 基爾霍夫定律：熱平衡時，發(fā)射和吸收的相等18. 海色衛(wèi)星：生態(tài)、檢測、動力19. 衛(wèi)星平臺分類：1. 簡述海洋遙感極其主要研究內容利用電磁波與大氣和海洋的相互作用原理，從衛(wèi)星或其他空間平臺上觀測和研究海洋。紅外、微波、可見光研究海洋溫度、水色、動力地形、風場、鹽度、海洋現(xiàn)象的技術2. 發(fā)展階段7885之前是探索階段，航天技術，seasat，雨云號，泰勒斯85（geosat）-90 實驗階段 實

7、驗設備，傳感器上天90之后 各種衛(wèi)星成系列業(yè)務化運行，強調連續(xù)性、大量傳感器3. 主動傳感器：高度ALT：Joson/Posedion，Topex，Geosat，HY-2/ALT散射SCAT： Quikscat, ERS/AMI(即可做scat又可做SAR)， HY-2/SCAT，ADEOS/Seawinds，,NSCAT, Sea/SASS合成孔徑雷達（SAR）: ERS/AMI, Radarsat-1,2, HJ, JERS/SAR, CSAR(L波段)， GF-3/SAR被動傳感器輻射計：1） 紅外：NOAA/AVHRR, ERS/ATSR, Terra Aqua/MODIS, Aqua

8、，COCTS3.7，10，122）可見（海色）：OCTS, SeaFS, CZCS, MERIS, MODIS, COCTS, VPP/VIIR412，490，520，550，670，6853）微波: AMSR，SMMI，SMMR，SMOS510Hz SST 1.4Hz 鹽大于10 Hz風 SSW22Hz 水汽微波輻射計：SSM,SMMR溫度：AVHRR MODIS海色：merris，CZCS、MODISHy1:紅外，cocts散射計、高度計、合成孔徑雷達主動高度計被動風速、海面高度、溫度、鹽度、降雨4. 與傳統(tǒng)觀測相比，簡述衛(wèi)星海洋遙感數(shù)據(jù)的主要特點。作業(yè)有，大面積、大范圍、長時間，經(jīng)濟，不

9、能到達的地方（河口極地爭議區(qū)），多傳感器同時研究微波的話全天候，不受天氣影響常規(guī)是接觸性測量，有些地方無法到達，遙感是間接測量需要印證，數(shù)據(jù)都是反演出來的5. 在可見光和近紅外波段，大氣最主要的散射作用是什么？最主要作用是散射可見光，散射，改變能量傳播方向，包括瑞利、氣溶膠紅外（短波），水汽吸收和大氣輻射微波：不考慮散射，水滴，電離層分波段說6. 簡述海洋遙感在海洋科學研究中的作用。1）它是物理學、信息科學與海洋科學交叉學科，理論涉及電磁波與海洋大氣的相互作用以及海洋/大氣輻射傳遞；2）為海洋科學研究、海洋環(huán)境、氣候變化預測與預報提供數(shù)據(jù)集； Ø 3）衛(wèi)星海洋遙感的多傳感器資料可促進

10、海洋科學交叉學科發(fā)展；4）可以發(fā)現(xiàn)新的海洋現(xiàn)象，大尺度觀測；如中尺度渦現(xiàn)象等7. 按波長從大到小排列P,X,C,Ku,L，可見光，紅外，并舉例說明各個波段主要用在哪些衛(wèi)星傳感器P>L>S>C>X>KuL:鹽sar一定穿透深度（軍方）海洋不好用，不好散射、風很大才散射，主要微波輻射及測鹽度。Ku:散射計，低風速就能散射，敏感。S、P、X、C、L：合成孔徑雷達；Ku、C、X：散射計上，散射計主要是C；L：鹽度，輻射計；可見光：海色傳感器；紅外：測溫的傳感器；8. 微波為什么有極強的穿透云層的作用因為微波的高頻的部分有散射，其他部分不考慮云因為對微波來說，微波1mm-1

11、m波長比粒子直徑大得多，則又屬于瑞利散射的類型，散射強度與波長四次方成反比，波長越長散射強度越小，所以微波才有可能有最小散射，最大透射，而被稱為具有穿云透霧的能力。衍射9. 簡述影響海面發(fā)射率的主要因素，并分析說明海洋遙感反演的哪些海洋環(huán)境參數(shù)與海面發(fā)射率有關觀測條件：頻率、波長，極化，入射角、鹽度、風、溫度、海面粗糙度都有關系鹽度（小于1.4Hz L波段）、風、溫度和發(fā)射率有關1.4GHZ：和SSS有關；610GHz：和SST有關；1>10GHZ：和SSW有關；22GHz：測水汽。是水汽吸收的通道。10. 簡述影響海色遙感反演的主要問題1）解決大氣矯正問題，分子、氣溶膠散射，尤其是氣溶

12、膠的影響怎么消除，其影響是不固定的很多是人為影響，大氣的輻射量占衛(wèi)星接收到的輻射量的90到95，由衛(wèi)星測量的幅亮度，計算到海面的2）生物光學算法：一二類水體的問題，對二類水體組分是變化的，甚至溢出的11. 簡述衛(wèi)星高度計測量海浪有效波高和風速的原理前沿的斜率是海面波高標準差的函數(shù)（此函數(shù)可以通過擬合得到）。有效波高是指再一次給定的觀測中所測得的占波浪總個數(shù)三分之一的大波波高的平均值。有效波高是海面波高標準差的4倍，即波高均方根的4倍。測風速：由于衛(wèi)星高度計是天底視主動式傳感器，海面平靜時回波信號最強。海面在風的作用下能夠產(chǎn)生厘米尺度的波浪，從而引起海面粗糙度（海面均方斜率）的變化。海面起伏隨風

13、增大時，把信號反射回傳感器的鏡面面積越來越少，回波也就越來越弱。雷達散射計對于大于或等于其工作波長（2cm）的海面粗糙度變化有敏感反應。風越大，越矮，風和成反比12. 寫出海面散射的布拉格散射條件并解釋各個參數(shù)的物理含義。 簡述散射計測量海面風場的物理機制以及產(chǎn)生風向多解的原因和解決辦法共振條件：或者：，其中，是波數(shù)，是雷達波長，為海上波浪的波長，是入射角。物理機制：布拉格共振。原因：因為風向和歸一化雷達后向散射系數(shù)的關系是余弦，不是單值函數(shù)，一個后向散射系數(shù)最多可以對應四個風向解。解決辦法：一般測4次，比如：41（2）、49（2），如果還消不掉，通過場的方法：求散度、旋度；（粗）預報風場：雷

14、達的風向、散射計的風向，取和預報風向最接近的那個；中值濾波。13. 簡述合成孔徑雷達對海浪成像的主要機制。傾斜機制：海浪波浪通常比較長，小尺度重力波在大尺度浪疊加，長波改變小尺度重力波入射角，雷達波和小尺度重力波相互作用流體動力學：小尺度波均勻分布在平面上，大浪的流體速度和小尺度作用，使得小尺度波分布不均勻，這個過程叫做流體動力學機制14. 簡述合成孔徑雷達的主要海洋應用并簡要說明其物理機制可用于觀測波浪、渦流、風暴潮、內波擾動的海面、海面風及海冰?，F(xiàn)象產(chǎn)生幅聚、幅散，使得短尺度重力波分布改變，短尺度重力波和電磁波布拉格共振。15. 下圖是有關大氣衰減、黑體輻射隨波長的關系，據(jù)此分析海色、海溫

15、和微波遙感的波段選擇依據(jù)可見光白天3.7會受太陽 影響厲害10.11.12測溫用這個區(qū)，微波一般用厘米以上，波長越長，大氣就沒影響16. 結合上圖簡要分析微波輻射計測量海面鹽度的波段選擇。測鹽度頻率越小越好，用L波段，大于5的就不能用了因為變化不受鹽度影響17. 簡述多通道微波輻射計測量海面風速的原理。風速改變海面粗糙度，粗糙度影響比輻射率，通過測量微波輻射率可以測量風速，沒有公式18. 合成空徑雷達的空間分辨率說明各參數(shù)物理意義并據(jù)此簡要說明大氣校正方法。大氣矯正方法：找670波長，和低、高葉綠素濃度，儀器改變角度，忽略項，在風比較小時，只剩下三項通過不同波長，再找一個波長假定離水輻亮度為0

16、，瑞利產(chǎn)生的可以計算，氣溶膠麻煩19. 海面皮溫、海面亮溫、海表溫度以及三者之間的關系。皮溫：skinT，海洋學上叫體溫；sst毫米、微米量級； 皮溫一般比實際海表溫度低，但有風時兩者幾乎一樣。亮溫：比輻射率小于一，不是真實海體溫度，等價黑體溫度。海表溫度：是毫米、微米量級；沒有海浪海面下1m當海表層混合比較厲害時三者比較一致20. 簡述SAR內波觀測的物理機制；21. 簡述遙感測量海面鹽度的物理機制以及影響鹽度觀測的主要因素比輻射率和鹽度有關，鹽度變化會影響微波輻射發(fā)射，通過亮溫計算因為比輻射率同時還受風速、溫度影響，所以要精確知道溫度、風，L波段是測量鹽度的最佳波段，該波段對SST，SSW

17、敏感度低。U11. 傳感器、平臺、電磁波穿過大氣還海面相互作用海洋遙感：相互作用對海面現(xiàn)象測量研究2. 發(fā)展歷史，航天技術實驗階段業(yè)務化U21. 極軌: 太陽同步（大部分），非太陽同步（jonon，TRMM，T/P）2. 靜地（風云偶數(shù)）3. 遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品：1級反演后，2級需要計算，0級原始數(shù)據(jù)4. 遙感參數(shù)：1） 幅寬度：2） 極化：電磁波振動方向3） 光譜分辨率4） 空間分辨率：5） 輻射分辨率：最小到最大能量分多少份6） 時間分辨率5. 電磁輻射1） 可見光、紅外、微波由大氣窗口決定，對電磁波衰減少/通過最大的頻率范圍2） 黑體輻射：輻射只依賴于波長和溫度，比輻射率為13） 基爾霍夫定律

18、：在考慮到局部熱平衡狀態(tài)下，物體的吸收能量和輻射能量之比等于常數(shù)4） 朗伯面：粗糙表面，輻亮度不依賴于入射角5） 亮溫：等效的黑體輻射溫度，來通過黑體輻射定律計算出來的溫度6） 比輻射率：表示物體輻射的能力，是物體輻射和黑體輻射之比，越大越高熱平衡下，發(fā)射率等于吸收率影響因素：電磁波入射角、波長、偏振，海面溫度，海面鹽度7） 大氣對電磁波影響：從分子角度，瑞利，米6. 散射吸收1） 光學厚度2） 大氣透射率：01，大氣衰減情況，衰減系數(shù)和路徑積分3） 體積散射函數(shù)：單位4） 氣溶膠：海洋、陸地5） 大氣傳輸方程：描述輻亮度在大氣、海洋dLdr=-cL+Lx7. 微波與海面相互作用1） 布拉格散

19、射：入射角大于20°kw=2kr sin2） 鏡面散射：電磁波垂直入射，入射角10°，對高度計3） SAR對海浪的成像機制：傾斜調制，電磁波在小尺度海浪疊加，使得大浪對小狼進行調制流體力學調制：小尺度重力波本來均勻分布，大浪傳來引起波致流，作用并使其分布不再均勻速度調制多普勒，衛(wèi)星飛海浪運動，速度和加速度引起了速度拘束，引起多普勒頻移4） 歸一化散射截面：單位面積散射截面散射截面：通過雷達方程得到，和反射能量有關，描述散射目標特性，wiki5） 雙尺度模型 3. 海表溫度遙感和輻射計1） 海表溫度：利用黑體輻射測得，又叫皮溫，微米毫米級，海洋學中是水下1米亮溫低于實際溫度2

20、） 紅外用2個通道，3.7,1012兩個窗口海面輻射強，大氣有窗口3） Modis avhr4） 應用：測溫度，熱污染檢測5） 難點：大氣校正，尤其水汽；云檢測，薄云薄霧和海水低溫很容易混合，可以用歷年的/長時間消除6） 亮溫和頻率的微分，在6.9gHz最大，所以在此頻率用微波輻射計測，610之間7） 微波輻射計和天線有關系，增益可以差好幾個數(shù)量級，波長，分辨率（紅外高，微博低），精度（紅外0.51k之間，微波1K），原理（黑體輻射的不同部分）4. 海色遙感1） 一類水體：海洋離水輻亮度主要由葉綠素及其衍生物決定，大洋二類水體：葉綠素以及除葉綠素之外的懸浮物、黃色物質，沿岸水體2） 赤潮：大量

21、繁殖3） 黃色物質：可溶有機物，陸地、海洋4） 離水輻亮度5） 遙感反射比：向上輻亮度和向下輻照度之比6） 大氣矯正算法及其存在問題：即由衛(wèi)星接收的輻亮度計算出海面之上的離水輻亮度，大氣氣溶膠、污染如何消除，海水中的泥沙濃度太大找不出一個通道使離水輻亮度等于07） 生物光學算法：二類水體問題，因為泥沙、可溶有機物都變，光譜混在一起8） 二類水體難點：組分多，大氣中氣溶膠變化也大9） Sedseais，meris，modis，vriis，cocts，octs5. 海面風場1） 布拉格散射條件及參數(shù)意義2） 雙尺度模型、組合模型3） 地球物理模式函數(shù)：sigma0和風速風向入射角（散射計）sigma0和風速風向入射角（高度散射計）4） Sass，ami，quicscat，HY-2/scat，oceansat5） 和地球物理模式函數(shù)有關，因為它不是單值的，需要多次觀