PAGEPAGE43衛(wèi)星海洋學(xué)教案單位：海洋環(huán)境學(xué)院學(xué)年：課程名稱：衛(wèi)星海洋學(xué)課程類型：專業(yè)課使用教材名稱：推薦使用教材1：衛(wèi)星海洋學(xué)（中文為主、英文為輔），編者：劉玉光，出版社：暫時(shí)未出版（集體復(fù)?。腥敫叩冉逃霭嫔缬?jì)劃和國家“十一五”教材規(guī)劃。2：AnIntroductiontoOceanRemoteSensing（海洋環(huán)境學(xué)院閱覽室已購買31本，學(xué)生可以借閱），編者：SeelyeMartin(UniversityofWashington)，出版社：CambridgeUniversityPress，出版時(shí)間及版次：October2004,1stversion3．FundamentalsofRemoteSensing,編者：CanadaCentreforRemoteSensing，由加拿大遙感中心網(wǎng)站提供電子版。編者聲明：如果用于非商業(yè)目的，讀者可免費(fèi)拷貝本書。適用專業(yè)：海洋科學(xué)、海洋管理、大氣科學(xué)授課教師：劉玉光考試方式：平時(shí)成績大約占20％大作業(yè)大約占30％（鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和科研能力）期末考試大約占50％（1.檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)于書本知識(shí)的熟悉程度和科技英語能力；2.檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)于基本概念和基本理論的理解和記憶）教學(xué)宗旨：“提綱攜領(lǐng)”方式教學(xué)，講課中注重要求學(xué)生1）了解海洋遙感的常識(shí)，2）深入理解物理概念，3）了解海洋遙感的機(jī)理，4）了解衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用，5）學(xué)會(huì)下載衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，6）學(xué)會(huì)撰寫技術(shù)報(bào)告或科研論文。

海洋環(huán)境學(xué)院本科生課程教案周次1第1周第1次課時(shí)間9月11日章節(jié)或主題：第一章緒論（Introduction）授課方式：講授√實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）：基本內(nèi)容：教材簡介HYPERLINK§1.1衛(wèi)星海洋遙感的應(yīng)用（ApplicationsofSatellite-OceanicRemoteSensing）講解衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用（包括各種影視動(dòng)畫）HYPERLINK§1.2中國氣象衛(wèi)星的發(fā)展（DevelopmentofMeteorologicalSatelliteinChina）HYPERLINK§1.3中國海洋遙感的進(jìn)步（ProgressofOceanicRemoteSensinginChina）HYPERLINK§1.4中國衛(wèi)星發(fā)展的現(xiàn)狀與目標(biāo)（Actuality&GoalofChineseSatelliteDevelopment）HYPERLINK§1.5數(shù)據(jù)分發(fā)（DataDistribution）HYPERLINK§1.6海洋遙感信息和數(shù)據(jù)相關(guān)網(wǎng)站（WebSitesforOceanicRemoteSensingInformation&Data）HYPERLINK§1.7講解大作業(yè)樣本和布置大作業(yè)（Project）大作業(yè)樣本的介紹大作業(yè)樣本的網(wǎng)站地址:大作業(yè)提交方式：請(qǐng)將WORD文檔格式的研究報(bào)告和有關(guān)材料（可壓縮），通過ftp交到相應(yīng)的文件夾。大作業(yè)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：完成數(shù)據(jù)下載、必要的程序、繪圖和基本內(nèi)容，可獲得75-79分。有比較正規(guī)的標(biāo)題、中英文摘要、關(guān)鍵詞、參考文獻(xiàn)，可獲得80-84分。內(nèi)容比較充實(shí)、分析比較詳細(xì)，可獲得85-89分。使用統(tǒng)計(jì)工具或者其它數(shù)學(xué)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲得初步清晰結(jié)論，可獲得90-94分。完成有潛在發(fā)表價(jià)值的研究成果的論文，可獲得95-100分。6）有數(shù)據(jù)動(dòng)畫的可加1-5分。重點(diǎn)：§1.6海洋遙感信息和數(shù)據(jù)相關(guān)網(wǎng)站§1.7講解大作業(yè)樣本和布置大作業(yè)難點(diǎn)：無教學(xué)手段與方法：多媒體教學(xué)、大作業(yè)樣本展示思考題、討論題或作業(yè)：舉例說明什么是衛(wèi)星海洋學(xué)，它主要包括哪些方面的研究？名詞解釋：ElNi?o、LaNi?a、ENSO、TOGA、TAO、NOAA/TIROS、TOPEX/Poseidon。請(qǐng)簡要解釋我國氣象和海洋衛(wèi)星的發(fā)展現(xiàn)狀。請(qǐng)上網(wǎng)查詢3個(gè)國外政府衛(wèi)星遙感網(wǎng)站、3個(gè)國外大學(xué)衛(wèi)星遙感網(wǎng)站和3個(gè)國內(nèi)遙感網(wǎng)站，并敘述如何檢索、下載文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)。請(qǐng)從網(wǎng)站中下載一幅遙感圖像，給予中英文解釋，并注名網(wǎng)站地址。閱讀下列網(wǎng)站之一，并使用中文和英文做出簡要的介紹（不超過2頁）歐空局的網(wǎng)頁/ers/satconc/中關(guān)于歐洲遙感衛(wèi)星ERS-1/2的介紹。美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)頁/對(duì)TOPEX/POSEIDON和Jason-1的介紹。美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室物理海洋學(xué)數(shù)據(jù)分發(fā)存檔中心（PODAAC）的兩個(gè)網(wǎng)頁/topex/www/ssa.html和/order/對(duì)高度計(jì)衛(wèi)星TOPEX/Poseidon的數(shù)據(jù)資料的介紹./order/order_qscat.html/對(duì)散射計(jì)SeaWinds數(shù)據(jù)產(chǎn)品的介紹。/order/order_nscat.html/對(duì)NSCAT數(shù)據(jù)資料做出的介紹。美國德克薩斯大學(xué)空間研究中心的網(wǎng)頁/eqpac/和網(wǎng)頁/sst/gsdata.html對(duì)使用TOPEX/Poseidon資料進(jìn)行海洋學(xué)研究做出的介紹。日本國家航天發(fā)展局（NASDA）http://kuroshio.eorc.nasda.go.jp/ADEOS/index.html/對(duì)高級(jí)地球觀測(cè)衛(wèi)星一號(hào)ADEOS-1做出的介紹。7大作業(yè)（Project）請(qǐng)上網(wǎng)查閱并下載海表面溫度（SST）、海表面風(fēng)速（wind）、海平面異常SLA（SeaLevelAnomaly）、海水葉綠素濃度（chlorophyllconcentration）、臭氧濃度（ozoneconcentration）、垂程水汽含量（verticalwatervaporcolumnthickness）、氣溶膠光學(xué)厚度、衛(wèi)星云圖等數(shù)據(jù)資料或圖像資料中的任何一種。要求一個(gè)數(shù)據(jù)產(chǎn)品的樣本資料，并寫出資料來源和有關(guān)信息的說明。編制程序讀、寫二進(jìn)制數(shù)據(jù)、壓縮數(shù)據(jù)或者配有色度標(biāo)尺的圖像數(shù)據(jù)。依據(jù)讀取的數(shù)據(jù)，作圖表現(xiàn)一個(gè)特定海域的圖像、一個(gè)物理量的時(shí)間序列，或以空間為橫坐標(biāo)、以時(shí)間為縱坐標(biāo)的多維時(shí)間序列。提示：不要求全部遵照要求去做，根據(jù)自己愛好學(xué)到需要的知識(shí)和技能即可。8大作業(yè)（Project）請(qǐng)上網(wǎng)（/pacs/additional_analyses/soi.html），根據(jù)網(wǎng)上提示查閱并下載塔希提島和達(dá)爾文港海平面氣壓（SLP：SeaLevelPressure）的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。根據(jù)本章介紹的公式，計(jì)算1866年以來逐月的南方濤動(dòng)指數(shù)（SOI）。依據(jù)計(jì)算結(jié)果，畫圖顯示1866年以來南方濤動(dòng)指數(shù)（SOI）隨時(shí)間的變化。請(qǐng)上網(wǎng)下載美國大氣研究高校協(xié)會(huì)UCAR（UniversityCorporationforAtmosphericResearch）（/cas/catalog/climind/soiAnnual.html）的南方濤動(dòng)指數(shù)（SOI）數(shù)據(jù)和曲線圖。通過網(wǎng)站（/）查詢美國國家環(huán)境預(yù)報(bào)中心NCEP（NationalCentersforEnvironmentalPrediction）的網(wǎng)站，并下載太平洋任意一個(gè)海域的風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)，并作圖顯示之。從一個(gè)英文網(wǎng)站下載一篇關(guān)于衛(wèi)星遙感的PDF格式文獻(xiàn)，綜述其精華部分（不少于2頁），文中要交代網(wǎng)站地址、文獻(xiàn)索引和作者名稱。注：一般的每兩個(gè)課時(shí)為一個(gè)教案單元。每次三課時(shí)的可按三課時(shí)為一個(gè)教案單元。海洋環(huán)境學(xué)院本科生課程教案周次1第1周第2次課時(shí)間9月13日章節(jié)或主題：第二章氣象衛(wèi)星與水色衛(wèi)星授課方式：講授√實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）：基本內(nèi)容：HYPERLINK§2.1遙感和遙感技術(shù)（RemoteSensing&RemoteSensingTechnology）HYPERLINK§2.2氣象衛(wèi)星和主要傳感器（MeteorologicalSatellite&MajorSensors）HYPERLINK§2.3中國風(fēng)云衛(wèi)星和傳感器（China’sFYSatellite&Sensors）HYPERLINK§2.4水色衛(wèi)星和主要傳感器（OceanColorSatellite&MajorSensors）HYPERLINK§2.5中國“海洋一號(hào)”衛(wèi)星及數(shù)據(jù)產(chǎn)品（China’sHY-1Satellite&DataProducts）HYPERLINK§2.6NOAA氣象衛(wèi)星和Argos數(shù)據(jù)收集傳輸系統(tǒng)（NOAA’sMeteorologicalSatellites&ARGOS—ADataCollectionRelaySystem）重點(diǎn)：§2.2氣象衛(wèi)星和主要傳感器§2.4水色衛(wèi)星和主要傳感器難點(diǎn)：無教學(xué)手段與方法：多媒體教學(xué)思考題、討論題或作業(yè)：什么波長范圍的電磁波稱為紫外、可見光、紅外和微波等波段？請(qǐng)分別用納米（nm）和微米(μm)作為單位敘述。在熱紅外范圍的哪兩個(gè)波段可應(yīng)用于海表面溫度遙感？微波遙感在哪個(gè)方面比可見光和紅外遙感具有優(yōu)勢(shì)？可見光和紅外遙感在哪個(gè)方面比微波遙感具有優(yōu)勢(shì)？并使用英文寫出以上使用的專門名詞。請(qǐng)簡要介紹中國和美國發(fā)射的極軌氣象衛(wèi)星和地球靜止氣象衛(wèi)星的名稱和它們的軌道信息，極軌氣象衛(wèi)星的軌道信息包括衛(wèi)星高度、節(jié)點(diǎn)、傾角和軌道周期；地球靜止氣象衛(wèi)星的軌道信息包括衛(wèi)星高度、經(jīng)緯度位置。解釋什么是升軌和降軌？并使用英文寫出以上使用的專門名詞。請(qǐng)簡要介紹美國發(fā)射的NOAA/TIROS系列衛(wèi)星攜帶的主要傳感器—AVHRR和TOVS，包括它們的波段（通道）對(duì)應(yīng)的波長和主要用途、AVHRR的刈幅寬度和星下點(diǎn)分辨率，并使用英文寫出以上使用的專門名詞。請(qǐng)簡要介紹中國發(fā)射的“風(fēng)云一號(hào)”（FY-1）系列衛(wèi)星攜帶的主要傳感器—多通道可見光和紅外掃描輻射計(jì)(MVISR)，包括它們的波段（通道）對(duì)應(yīng)的波長和主要用途、MVISR的刈幅寬度和星下點(diǎn)分辨率。并使用英文寫出以上使用的專門名詞。請(qǐng)簡要介紹中國發(fā)射的“風(fēng)云二號(hào)”（FY-2）系列衛(wèi)星攜帶的主要傳感器—可見光和紅外自旋掃描輻射計(jì)VISSR，包括它們的波段（通道）對(duì)應(yīng)的波長和主要用途、VISSR的刈幅寬度和星下點(diǎn)分辨率。并使用英文寫出以上使用的專門名詞。請(qǐng)解釋名詞：高分辨率圖像傳輸（HRPT）、自動(dòng)圖像傳輸（APT）、中國高分辨圖像傳輸CHRPT。水色傳感器與陸地資源或氣象傳感器的主要不同點(diǎn)是什么？請(qǐng)簡要介紹美國發(fā)射的NIMBUS-7、SeaStar、EOS-AM（TERRA）和EOS-PM（AQUA）的發(fā)射時(shí)間和軌道信息，并簡要敘述這些衛(wèi)星攜帶的主要傳感器—CZCS、SeaWiFS和MODIS的波段（通道）、星下點(diǎn)分辨率和刈幅信息。請(qǐng)簡要介紹中國發(fā)射的HY-1A的發(fā)射時(shí)間和軌道信息，并簡要敘述該衛(wèi)星攜帶的傳感器—中國海洋水色和溫度掃描儀COCTS和CCD的波段（通道）、星下點(diǎn)分辨率和刈幅信息。并介紹HY-1A衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)產(chǎn)品種類。10名詞解釋：Argos、GPS、TOGA、TAO、NOAA/POES、Aqua、ADEOS、MOS-1。給出下列傳感器AMSR、SeaWinds、AMSR-E、AMSU、MODIS的英文全名和裝載它們的衛(wèi)星名稱。11大作業(yè)（Project）：請(qǐng)上網(wǎng)查閱，進(jìn)而闡述海表面溫度（SST:SeaSurfaceTemperature）的AVHRR反演算法，或者其它任何一種物理量的任何一個(gè)傳感器算法。編制程序讀取AVHRR或者中國海洋水色和溫度掃描儀COCTS的水平1B數(shù)據(jù)集的壓縮數(shù)據(jù)，或者其它任何一種網(wǎng)上遙感數(shù)據(jù)的讀取程序。注：一般的每兩個(gè)課時(shí)為一個(gè)教案單元。每次三課時(shí)的可按三課時(shí)為一個(gè)教案單元。海洋環(huán)境學(xué)院本科生課程教案周次2第2周第3次課時(shí)間9月18日章節(jié)或主題：HYPERLINK第三章海洋衛(wèi)星與陸地衛(wèi)星（OceanicSatellite&Land-ObservingSatellite）授課方式：講授√實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）：基本內(nèi)容：§3.1攜帶微波傳感器的海洋衛(wèi)星（OceanicSatelliteswithMicrowaveSensors）§3.2歐洲遙感衛(wèi)星ERS-1/2和ENVISAT（EuropeanRemoteSensingSatelliteERS-1/2&ENVISAT）§3.3攜帶高度計(jì)的衛(wèi)星TOPEX/Poseidon和Jason-1（SatellitesCarryingAltimeter）§3.4攜帶合成孔徑雷達(dá)的加拿大衛(wèi)星RADARSAT（Canada’sRADARSATwithSAR）§3.5攜帶散射計(jì)的衛(wèi)星（SatellitesCarryingScatterometer）§3.6陸地和海岸帶觀測(cè)衛(wèi)星（Land&CoastalZoneObservationSatellite）§3.7高分辨率商業(yè)和軍事衛(wèi)星（SatelliteswithHighResolutionforCommercial&MilitaryPurpose）§3.8歷史上著名的海洋觀測(cè)衛(wèi)星（FamousOcean-LookingSatellitesinHistory）重點(diǎn)：§3.1攜帶微波傳感器的海洋衛(wèi)星（OceanicSatelliteswithMicrowaveSensors）§3.8歷史上著名的海洋觀測(cè)衛(wèi)星（FamousOcean-LookingSatellitesinHistory）難點(diǎn)：無教學(xué)手段與方法：多媒體教學(xué)思考題、討論題或作業(yè)：寫出帶有微波傳感器的六種海洋衛(wèi)星和傳感器的中英文名稱。哪一個(gè)衛(wèi)星攜帶的什么傳感器采用的C波段？如果一個(gè)雷達(dá)的頻率是5.3GHz,它的波長應(yīng)是多少厘米？哪一個(gè)衛(wèi)星和什么傳感器采用的Ku波段？如果一個(gè)雷達(dá)的頻率是13.4GHz,它的波長應(yīng)是多少厘米？(提示：電磁波的相速度等于光速)。舉例介紹可見光和近紅外輻射計(jì)、熱紅外輻射計(jì)、微波輻射計(jì)、合成孔徑雷達(dá)、高度計(jì)、散射計(jì)的一至兩項(xiàng)主要用途。指出屬于被動(dòng)（不輻射電磁波而只接受被檢測(cè)體的輻射）還是主動(dòng)（既輻射電磁波又接受其在被檢測(cè)體的回波信號(hào)）遙感方式，并指出屬于可見光、紅外、微波三種波段類型中何種。如果一個(gè)雷達(dá)的頻率是1.5GHz,它的波長應(yīng)是多少厘米？簡要介紹下列衛(wèi)星：ERS1/2、ENVISAT、TOPEX/Poseidon、Jason-1、RADARSAT、ADEOS1/2、QuikSCAT、Landsat-7、SPOT-5、MOS-1、CBERS1/2、Seasat-A、Nimbus-7、GEOSAT、GEOS-3、EOS、AQUA、TERRA，寫出發(fā)射時(shí)間、資助國家或機(jī)構(gòu)、攜帶的主要傳感器、和傳感器的主要用途。簡要介紹下列傳感器：NSCAT、SeaWinds、AMSR、AMSR-E、SAR、NRA、SSALT、TMR、JMR、ALT、AMI、RA、ATSR、ASAR、SASS、TM、ETM+，指出它們屬于可見光、紅外、微波哪個(gè)波段？指出英文全名（如果存在的話）和裝載它們的衛(wèi)星名稱。請(qǐng)給出3種水色遙感的傳感器名稱（英文縮寫或者中文都可以，以下要求相同）、1種氣象衛(wèi)星的傳感器名稱、我國能夠接收到的3個(gè)氣象衛(wèi)星的名稱、2個(gè)高度計(jì)專用衛(wèi)星的名稱、3個(gè)裝載合成孔徑雷達(dá)的衛(wèi)星名稱、3個(gè)攜帶散射計(jì)的衛(wèi)星名稱。注：一般的每兩個(gè)課時(shí)為一個(gè)教案單元。每次三課時(shí)的可按三課時(shí)為一個(gè)教案單元。海洋環(huán)境學(xué)院本科生課程教案周次3第3周第4次課時(shí)間9月25日章節(jié)或主題：第四章衛(wèi)星軌道與分辨率（OceanicSatellite&Resolution）授課方式：講授√實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）：基本內(nèi)容：HYPERLINK§4.1衛(wèi)星軌道（OrbitsofSatellite）HYPERLINK§4.1.1坐標(biāo)系和太陽同步軌道（CoordinateSystems&Sun-SynchronousOrbit）HYPERLINK§4.1.2地球同步軌道或地球靜止軌道（Geo-SynchronousOrbitorGeostationaryOrbit）HYPERLINK§4.1.3高度計(jì)衛(wèi)星軌道（AltimeterSatelliteOrbit）HYPERLINK§4.1.4精確的循環(huán)軌道（ExactlyRecurringOrbit）HYPERLINK§4.2分辨率（Resolution）HYPERLINK§4.2.1夫瑯和費(fèi)圓孔衍射（FraunhoferDiffractionofaRoundHole）HYPERLINK§4.2.2光學(xué)分辨率（OpticalResolution）HYPERLINK§4.2.3微波雷達(dá)的分辨率（ResolutionofMicrowaveRadar）重點(diǎn):太陽同步軌道、地球同步軌道、分辨率的概念難點(diǎn)：以地球?yàn)橹行牡淖鴺?biāo)系教學(xué)手段與方法：多媒體教學(xué)思考題、討論題或作業(yè)：第四章計(jì)算地球同步軌道衛(wèi)星的近似高度，和太陽同步軌道衛(wèi)星（設(shè)衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道周期是100分鐘）的近似高度。列出萬有引力定律與牛頓第二定律的公式。并列出角速度與軌道周期的關(guān)系式。光學(xué)望遠(yuǎn)鏡或者權(quán)函數(shù)f(x)=1的微波雷達(dá)的角分辨率Δα和空間分辨率d與_______成正比，與_______成反比。（選擇：①天線的孔徑D，②電磁波的波長λ，③觀測(cè)的天頂角θ）。簡要解釋：太陽同步軌道（sun-synchronousorbit）、地球同步軌道（geo-synchronousorbit）、高度計(jì)衛(wèi)星軌道（altimetersatelliteorbit）、精確的循環(huán)軌道（exactlyrecurringorbit）、軌道傾角（inclination）、升軌點(diǎn)（ascendingnode）、降軌點(diǎn)（descendingnode）、節(jié)點(diǎn)（nodes）、星下點(diǎn)（sub-satellitepoint）、天底點(diǎn)（nadir）、節(jié)點(diǎn)周期(nodalperiod)、軌道周期（orbitperiod）、衛(wèi)星繞地球的公轉(zhuǎn)（revolution）、重復(fù)周期（repeatperiod）、再訪問時(shí)間（revisittime）、循環(huán)周期（recurrentperiod）、PASS、CYCLE。填空：1997年美國發(fā)射的裝載著寬視場(chǎng)海洋觀測(cè)傳感器SeaWiFS的SeaStar衛(wèi)星，SeaStar衛(wèi)星的循環(huán)周期（recurrentperiod）是______，傳感器SeaWiFS完成全球覆蓋的重復(fù)周期為______，每個(gè)重復(fù)周期（repeatperiod）包含29個(gè)軌道周期，每個(gè)軌道周期（orbitperiod）為1.648小時(shí)。在低緯度地區(qū)，SeaWiFS的再訪問時(shí)間（revisittime）是______；在高緯度地區(qū)，SeaWiFS的再訪問時(shí)間（revisittime）是______。（選擇：①1天；②2天；③16天；④35天）可見光、紅外輻射計(jì)和微波雷達(dá)的角分辨率和空間分辨率分別由哪三個(gè)參數(shù)確定，請(qǐng)給出計(jì)算公式。大作業(yè)（Project）使用多媒體（MicrosoftOfficePowerPoint）繪制幾幅示意圖，以解釋循環(huán)周期（recurrentperiod）、軌道周期（orbitperiod）、重復(fù)周期（repeatperiod）、再訪問時(shí)間（revisittime）、太陽同步軌道（sun-synchronousorbit）、地球同步軌道（geo-synchronousorbit）、高度計(jì)衛(wèi)星軌道（altimetersatelliteorbit）、精確的循環(huán)軌道（exactlyrecurringorbit）、軌道傾角（inclination）、升軌點(diǎn)（ascendingnode）、降軌點(diǎn)（descendingnode）、節(jié)點(diǎn)（nodes）、星下點(diǎn)（sub-satellitepoint）等。注：一般的每兩個(gè)課時(shí)為一個(gè)教案單元。每次三課時(shí)的可按三課時(shí)為一個(gè)教案單元。海洋環(huán)境學(xué)院本科生課程教案周次3第3周第5次課時(shí)間9月27日章節(jié)或主題：第五章電磁輻射（ElectromagneticRadiation）授課方式：講授√實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）：基本內(nèi)容：第五章電磁輻射（ElectromagneticRadiation）§5.1電磁波的波段（BandsofElectromagneticWaves）§5.2麥克斯韋方程組和它們的解（Maxwell′sEquations&TheirSolutions）§5.3輻射術(shù)語（RadiometricTerms）§5.3.1極化和立體角Ω（Polarization&SolidAngleΩ）§5.3.2輻射術(shù)語（RadiometricTerms）§5.3.3朗伯表面（Lambertsurface）§5.4基爾霍夫定律（KirchoffLaw）重點(diǎn)：電磁波的波段、輻亮度與輻照度概念難點(diǎn)：基爾霍夫定律（KirchoffLaw）、水平極化和垂直極化教學(xué)手段與方法：多媒體教學(xué)思考題、討論題或作業(yè)：第五章：請(qǐng)將下列電磁波按波長由小到大順序排列：近紅外，遠(yuǎn)紅外，中紅外，C-band，Ku-band,X-band，紅光，藍(lán)光，綠光，紫外線，黃光，黃綠光，黃紅光，熱紅外線。麥克斯韋方程組是關(guān)于電磁場(chǎng)傳播的波動(dòng)方程，請(qǐng)完成下列問題：1）寫出電場(chǎng)的一個(gè)特解。2）寫出光速c與真空中介電常數(shù)ε0和和磁導(dǎo)率μ0的關(guān)系。3）寫出在有介質(zhì)（非真空）情況下復(fù)折射率n與電磁波復(fù)速度的關(guān)系。4）分別說明復(fù)折射率n、復(fù)波數(shù)k和復(fù)速度v的實(shí)部和虛部的物理意義。寫出立體角微分dΩ的定義和對(duì)應(yīng)面積微分dS的表達(dá)公式，式中包括單位的英文縮寫，計(jì)算整個(gè)球面的立體角。有哪些物理量能夠描述電磁波的輻射功率？請(qǐng)給出它們的定義和中英文名稱和單位。輻亮度與輻照度有什么區(qū)別？什么叫水平極化和垂直極化？注：一般的每兩個(gè)課時(shí)為一個(gè)教案單元。每次三課時(shí)的可按三課時(shí)為一個(gè)教案單元。注：一般的每兩個(gè)課時(shí)為一個(gè)教案單元。每次三課時(shí)的可按三課時(shí)為一個(gè)教案單元。海洋環(huán)境學(xué)院本科生課程教案周次5第5周第6次課時(shí)間10月9日章節(jié)或主題：第五章電磁輻射（ElectromagneticRadiation）授課方式：講授√實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）：基本內(nèi)容：第五章電磁輻射（ElectromagneticRadiation）§5.5黑體輻射（BlackbodyRadiation）§5.5.1黑體（Blackbody）§5.5.2普朗克定律和瑞利-金斯定律（PlanckLaw&Rayleigh-JeansLaw）§5.5.3亮溫（BrightnessTemperature）§5.6菲涅耳公式（FresnelFormula）§5.7菲涅耳反射率ρ的公式（EquationsofFresnelReflectanceρ）§5.8相對(duì)電容率的公式（EquationsofRelativePermittivity）重點(diǎn)：普朗克定律（PlanckLaw）、太陽和地球自發(fā)輻射的輻照度（irradiance）隨波長的分布難點(diǎn)：亮溫（BrightnessTemperature）教學(xué)手段與方法：多媒體教學(xué)思考題、討論題或作業(yè)：第五章：熱紅外波段傳感器測(cè)海面亮溫或微波波段傳感器測(cè)海面亮溫的理論依據(jù)是什么？根據(jù)哪個(gè)定律（或方程）進(jìn)行計(jì)算？衛(wèi)星遙感測(cè)海溫使用主動(dòng)還是被動(dòng)的傳感器，為什么？測(cè)溫傳感器接收信號(hào)是海面的輻亮度L還是輻射強(qiáng)度I？為什么？給出反射率、吸收率、發(fā)射率、透射率的定義和英文表述，它們的基本關(guān)系是什么？基爾霍夫（Kirchoff）定律條件是什么？在條件滿足的情況下該定律表達(dá)什么思想？簡要闡述普朗克定律、斯忒藩-玻耳茲曼定律、瑞利-金斯定律、維恩位移定律的聯(lián)系，并從普朗克定律推導(dǎo)其余三個(gè)定律。瑞利-金斯定律描述在低于300GHz的頻率范圍，輻亮度L（f）與溫度T（f）成線性關(guān)系。請(qǐng)問：當(dāng)將該定律應(yīng)用于灰體時(shí)，這里的溫度T（f）指什么？是指與灰體（例如海面）具有相同溫度的黑體溫度，還是指海面亮溫？（提示：灰體輻射的輻亮度不同于與灰體具有相同溫度的黑體輻射的輻亮度）復(fù)折射率的實(shí)部有什么物理意義，與哪個(gè)定律相聯(lián)系，用公式說明，對(duì)可見光波段如何測(cè)量？對(duì)微波波段如何計(jì)算？菲涅耳反射率ρ與反射率r(λ)的區(qū)別是什么？菲涅耳反射率ρ與漫反射率R的區(qū)別是什么？在水氣界面處有關(guān)光通量的研究中使用ρ還是R，在水下光通量的研究中使用ρ還是R？寫出垂直入射情況下的菲涅耳反射率的表達(dá)式。如果界面兩處都不是空氣或真空，應(yīng)該如何寫出菲涅耳反射率的表達(dá)式？菲涅耳反射率與發(fā)射率的關(guān)系？與吸收率、透射率的關(guān)系？推導(dǎo)中用了什么定律？分別針對(duì)可見光在海面的反射和微波在海面的反射，舉例說出菲涅耳反射率的數(shù)值。寫出德拜方程的表達(dá)式以及每一項(xiàng)的名稱。相對(duì)電容率與哪些物理量有關(guān)？為什么L波段（1～2GHz）的微波輻射計(jì)可用于測(cè)海表面鹽度？單靠L波段輻射計(jì)可測(cè)海表面鹽度嗎？有人說“太陽光照在我們身上，其中熱紅外波段輸出的熱量最大?！焙汀邦櫭剂x，熱紅外光最熱?！边@種看法對(duì)嗎？為什么？大作業(yè)（Project）a)根據(jù)德拜方程（DebyeEquation），計(jì)算在20?C時(shí)淡水和鹽度為35的海水的相對(duì)電容率，并作圖畫出相對(duì)電容率的實(shí)部和虛部分別相對(duì)于電磁波頻率的變化；計(jì)算在20?C時(shí)鹽度為35psu的海水和30?C時(shí)鹽度為35的海水的相對(duì)電容率（relativepermittivity），并作圖畫出相對(duì)電容率的實(shí)部和虛部分別相對(duì)于電磁波頻率（1～40GHz）的變化。b)根據(jù)菲涅爾反射率公式，作圖畫出在30?入射角（incidenceangle）條件下菲涅爾反射率相對(duì)于電磁波頻率（1～40GHz）的變化，作圖畫出在1.4GHz條件下菲涅爾反射率（Fresnelreflectance）、海面發(fā)射率（emissivity）和海面亮溫相對(duì)于入射角的變化。c)根據(jù)德拜方程（DebyeEquation）參數(shù)的兩種不同的計(jì)算公式（Ellison等1998；Guillou等1998；Klein和Swift1977），分別完成關(guān)于相對(duì)電容率、菲涅爾反射率、海面發(fā)射率（emissivity）和海面亮溫（brightnesstemperature）的計(jì)算和作圖，比較它們之間的差別。注：一般的每兩個(gè)課時(shí)為一個(gè)教案單元。每次三課時(shí)的可按三課時(shí)為一個(gè)教案單元。海洋環(huán)境學(xué)院本科生課程教案周次5第5周第7次課時(shí)間10月11日章節(jié)或主題：第五章電磁輻射（ElectromagneticRadiation）講座1使用路易斯安娜州立大學(xué)講座課件—第6講（LSULecture6）:ElectromagneticRadiation授課方式：講授√實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）：基本內(nèi)容：Martin英文原版書Ch3ElectromagneticRadiation3.1Introduction3.2Descriptionsofelectromagneticradiation3.3WaystodescribeEMR3.4Radiationfromaperfectemitter3.5TheidealinstrumentCh4AtmosphericPropertiesandRadiativeTransferCh8InfraredObservationsofSeaSurfaceTemperature重點(diǎn)：Radiationfromaperfectemitter難點(diǎn)：教學(xué)手段與方法：多媒體教學(xué)思考題、討論題或作業(yè)：1)WhatisSST?2)Differencebetweenskinandbulktemperaturecanvarybyasmuchas+-1?C.3)Daytimeheatingandnight-timecooling.4)Air-seaheatexchange(evaporation,windandwavemixing).注：一般的每兩個(gè)課時(shí)為一個(gè)教案單元。每次三課時(shí)的可按三課時(shí)為一個(gè)教案單元。海洋環(huán)境學(xué)院本科生課程教案周次6第6周第8次課時(shí)間10月16日章節(jié)或主題：第六章散射和吸收（ScatterandAbsorption）授課方式：講授√實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）：基本內(nèi)容：§6.1描述衰減的術(shù)語（TermsUsedtoDescribeAttenuation）§6.1.1復(fù)折射率和穿透深度（ComplexIndexofRefraction&PenetrationDepth）§6.1.2衰減系數(shù)和光學(xué)厚度（AttenuationCoefficient&OpticalThickness）§6.1.3漫衰減系數(shù)和光束衰減系數(shù)（DiffuseAttenuationCoefficient&BeamAttenuationCoefficient）§6.1.4體積散射函數(shù)（VolumeScatteringFunction）§6.1.5粒子的尺度分布函數(shù)和單粒子衰減截面（SizeDistributionofParticles&AttenuationCross-SectionofSingleParticle）§6.1.6米氏散射和瑞利散射（MieScatter&RayleighScatter）重點(diǎn)：§6.1.2衰減系數(shù)和光學(xué)厚度（AttenuationCoefficient&OpticalThickness）難點(diǎn)：§6.1.1復(fù)折射率和穿透深度（ComplexIndexofRefraction&PenetrationDepth）教學(xué)手段與方法：多媒體教學(xué)思考題、討論題或作業(yè)：第六章寫出復(fù)折射率的虛部n″與穿透深度（penetrationdepth）z90的關(guān)系式。朗伯-比爾透射定律的微分形式和積分形式是什么？寫出衰減系數(shù)（attenuationcoefficient）ka（λ）和光學(xué)厚度（opticalthickness）的定義。用公式表示粒子的尺度分布函數(shù)、單粒子衰減截面與衰減系數(shù)的關(guān)系，并敘述粒子的尺度分布函數(shù)、衰減系數(shù)和單粒子衰減截面的量綱。海霧粒子尺度分布函數(shù)的一般形式是什么？簡要闡述米氏散射和瑞利散射的使用條件。大氣層空氣分子的散射屬于哪一種？氣溶膠散射對(duì)可見光和微波各屬于哪一種？為什么？請(qǐng)闡述大氣的透射率t（transmittance）與大氣的光學(xué)厚度（opticalthickness）的關(guān)系，并給出大氣的透射率t、大氣的光學(xué)質(zhì)量（opticalairmass）、太陽天頂角（solarzenithangle）、大氣的光學(xué)厚度（opticalthickness）之間的關(guān)系式，并給出光學(xué)厚度和光學(xué)質(zhì)量的物理意義和單位。注：一般的每兩個(gè)課時(shí)為一個(gè)教案單元。每次三課時(shí)的可按三課時(shí)為一個(gè)教案單元。海洋環(huán)境學(xué)院本科生課程教案周次6第6周第9次課時(shí)間10月23日章節(jié)或主題：第六章散射和吸收（ScatterandAbsorption）授課方式：講授√實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）：基本內(nèi)容：§6.2輻射傳輸方程Ⅰ（RadiativeTransferEquationⅠ）§6.2.1大氣輻射傳輸方程（RadiativeTransferEquationintheAtmosphere）§6.2.2光學(xué)質(zhì)量和光學(xué)厚度（OpticalMass&OpticalThickness）§6.3大氣層和大氣窗（Aerosphere&AtmosphericWindows）§6.3.1對(duì)流層、同溫層和電離層（Troposphere，Stratosphere&Ionosphere）§6.3.2臭氧（Ozone）§6.3.3氣溶膠（Aerosols）§6.3.4大氣層空氣分子、臭氧和氣溶膠的光學(xué)厚度（OpticalThicknessesofAtmosphericAirMolecules,Ozone&Aerosols）§6.3.5水蒸汽和氧氣的吸收（AbsorptionsofWaterVaporandOxygen）§6.3.6大氣窗（AtmosphericWindows）§6.4輻射傳輸方程Ⅱ（RadiativeTransferEquationⅡ）§6.4.1粒子的輻射傳輸方程（RadiativeTransferEquationwithParticulates）§6.4.2有邊界存在時(shí)的輻射傳輸（RadiativeTransferinthePresenceofaBoundary）重點(diǎn)：§6.4輻射傳輸方程Ⅱ（RadiativeTransferEquationⅡ）難點(diǎn)：§6.2.2光學(xué)質(zhì)量和光學(xué)厚度（OpticalMass&OpticalThickness）教學(xué)手段與方法：多媒體教學(xué)思考題、討論題或作業(yè)：請(qǐng)闡述大氣的透射率t（transmittance）與大氣的光學(xué)厚度（opticalthickness）的關(guān)系，并給出大氣的透射率t、大氣的光學(xué)質(zhì)量（opticalairmass）、太陽天頂角（solarzenithangle）、大氣的光學(xué)厚度（opticalthickness）之間的關(guān)系式，并給出光學(xué)厚度和光學(xué)質(zhì)量的物理意義和單位。在有邊界存在時(shí)的輻射傳輸下哪幾項(xiàng)對(duì)傳感器接收的信號(hào)做出貢獻(xiàn)？請(qǐng)闡述下列方程右邊三項(xiàng)的物理意義：。欲探測(cè)海表面溫度，傳感器應(yīng)選在大氣窗內(nèi)還是大氣窗外？為什么？已知400nm的紫光在純凈海水里的穿透深度大約是75米，700nm的紅光在純凈海水里的穿透深度大約是3米，請(qǐng)計(jì)算海水對(duì)于可見光和紅外光的復(fù)折射率的虛部。將其與10GHz微波的復(fù)折射率的虛部n″=2.43比較，并闡述二者差別的物理意義。在某些2類水體海域，400nm紫光的穿透深度僅達(dá)10米，700nm紅光的穿透深度僅達(dá)1米，它們各自的復(fù)折射率的虛部是多少？什么是光學(xué)厚度（opticalthickness）、皮層厚度（skin-depth）和穿透深度（penetrationdepth）z90？如何理解“亮溫”（brightnesstemperature）？舉例說明“亮溫”與熱力學(xué)溫度的區(qū)別。光學(xué)厚度（opticalthickness）τ、衰減系數(shù)（attenuationcoefficient）ka以及復(fù)折射率（complexindexofrefraction）的虛部n″之間的關(guān)系是什么？復(fù)折射率的實(shí)部和虛部有什么物理意義，與相對(duì)電容率有什么聯(lián)系？對(duì)于海水，在可見光波段如何測(cè)量復(fù)折射率？在微波波段如何計(jì)算復(fù)折射率？分別對(duì)于微波和可見光，請(qǐng)舉例說明海水的復(fù)折射率、相對(duì)電容率、光學(xué)厚度和穿透深度的大小。復(fù)折射率的實(shí)部有什么物理意義，與哪個(gè)定律相聯(lián)系（用公式說明）？寫出復(fù)折射率的虛部n″與衰減系數(shù)ka（f,z）之間的關(guān)系式？分別敘述在可見光波段和微波波段如何獲得復(fù)折射率的虛部？（提示：使用體積衰減系數(shù)測(cè)量儀—“c儀器”，獲得衰減系數(shù)ka（f,z））注：一般的每兩個(gè)課時(shí)為一個(gè)教案單元。每次三課時(shí)的可按三課時(shí)為一個(gè)教案單元。海洋環(huán)境學(xué)院本科生課程教案周次7第7周第9次課時(shí)間10月23日章節(jié)或主題：第七章輻射計(jì)和水色遙感（Radiometer&OceanColorRemoteSensing）授課方式：講授√實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）：基本內(nèi)容：§7.1輻射計(jì)（Radiometer）§7.2水色遙感簡介（IntroductiontoOceanColorRemoteSensing）§7.2.1衛(wèi)星和傳感器（Satellites&Sensors）§7.2.2初級(jí)生產(chǎn)力（PrimaryProductivity）§7.2.3水體類型（WaterCase）§7.2.4黃色物質(zhì)（YellowSubstanceorGelbstoff）§7.2.5浮游植物色素（PhytoplanktonPigment）§7.3大氣校正（AtmosphericCorrection）§7.3.1大氣透射率（AtmosphericTransmittance）§7.3.2離水輻射的貢獻(xiàn)（ContributionfromWater-LeavingRadiation）§7.3.3氣溶膠散射的輻亮度（RadianceScatteredbyAerosols）§7.3.4MODIS的大氣校正方程（AtmosphericCorrectionEquationofMODIS）重點(diǎn)：§7.3.4MODIS的大氣校正方程（AtmosphericCorrectionEquationofMODIS）難點(diǎn)：§7.3.3氣溶膠散射的輻亮度（RadianceScatteredbyAerosols）教學(xué)手段與方法：多媒體教學(xué)思考題、討論題或作業(yè)：寫出六種與水色遙感有關(guān)的衛(wèi)星與傳感器的名稱（中英文），并指出水色遙感涉及海洋水體要素的三種主要產(chǎn)品名稱。什么是黃色物質(zhì)、氣溶膠、色素濃度、第一類水體以及第二類水體？寫出水色遙感的大氣校正方程，分別介紹各項(xiàng)的物理意義，并寫出大氣透射率與光學(xué)厚度的關(guān)系。寫出在離水輻射小節(jié)中離水輻射Lw（λ,θ）的光學(xué)算法表達(dá)式，說明各項(xiàng)特別是菲涅耳反射率、反照率、反射率和漫反射率的物理意義。指出與海水漫反射率R有關(guān)的描述固有光學(xué)性質(zhì)的物理量。為什么它們表達(dá)了海水的固有光學(xué)性質(zhì)？注：一般的每兩個(gè)課時(shí)為一個(gè)教案單元。每次三課時(shí)的可按三課時(shí)為一個(gè)教案單元。海洋環(huán)境學(xué)院本科生課程教案周次7第7周第10次課時(shí)間10月25日章節(jié)或主題：第七章輻射計(jì)和水色遙感（Radiometer&OceanColorRemoteSensing）授課方式：講授√實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）：基本內(nèi)容：HYPERLINK§7.4水色遙感的科學(xué)術(shù)語（ScientificTermsofOceanColorRemoteSensing）HYPERLINK§7.4.1離水輻亮度（Water-LeavingRadiance）HYPERLINK§7.4.2遙感反射率（RemoteSensingReflectance）HYPERLINK§7.5海洋水色要素的生物光學(xué)算法（Bio-OpticalAlgorithmsofOceanColorElements）HYPERLINK§7.5.1分析算法（AnalyticalAlgorithm）HYPERLINK§7.5.2波段比值模型的分析基礎(chǔ)（AnalyticalBasisofBand-RatioModels）HYPERLINK§7.5.3基于藍(lán)綠比值的SeaWiFS經(jīng)驗(yàn)算法（SeaWiFSEmpiricalAlgorithmBasedonBluetoGreenRatio）HYPERLINK§7.5.4基于藍(lán)綠比值的MODIS經(jīng)驗(yàn)算法（MODISEmpiricalAlgorithmBasedonBluetoGreenRatio）HYPERLINK§7.6二類水體的水色反演算法（AlgorithmsofOceanColorRetrievalforCase2Waters）HYPERLINK§7.6.1代數(shù)法和非線性最優(yōu)化法（AlgebraicAlgorithm&NonlinearOptimizationAlgorithm）HYPERLINK§7.6.2主成分分析法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法（PrincipalComponentAnalysisAlgorithm&ArtificialNeuralNetworkAlgorithm）HYPERLINK§7.6.3海洋水色要素的經(jīng)驗(yàn)算法（EmpiricalAlgorithmofOceanColorElements）HYPERLINK§7.6.4葉綠素-a垂向最大值的經(jīng)驗(yàn)算法（EmpiricalAlgorithmfortheDeepChlorophyll-aConcentrationMaximum）HYPERLINK§7.6.5赤潮（RedTide）重點(diǎn)：HYPERLINK§7.4.1離水輻亮度（Water-LeavingRadiance）HYPERLINK§7.4.2遙感反射率（RemoteSensingReflectance）難點(diǎn)：HYPERLINK§7.4.2遙感反射率（RemoteSensingReflectance）教學(xué)手段與方法：多媒體教學(xué)思考題、討論題或作業(yè)：畫出典型的一類水體葉綠素的離水輻射光譜曲線圖。利用哪兩個(gè)（用中心波長表示）波段可以利用經(jīng)驗(yàn)方法分辨出葉綠素濃度，利用水色掃描儀哪一個(gè)波段可以分辨熒光水平？畫出典型的離水輻射光譜曲線，指出利用水色掃描儀哪個(gè)波段可分辨泥沙含量。在各向同性介質(zhì)內(nèi)部，輻亮度L和輻照度E有如下關(guān)系：LQ=E。試從輻亮度L和輻照度E的定義出發(fā)，推導(dǎo)各向同性介質(zhì)內(nèi)部的光場(chǎng)Q因子（Qfactoroflightfield）的值。為什么在二類水體海域，水色遙感的大氣校正異常困難？注：一般的每兩個(gè)課時(shí)為一個(gè)教案單元。每次三課時(shí)的可按三課時(shí)為一個(gè)教案單元。海洋環(huán)境學(xué)院本科生課程教案周次8第8周第11次課時(shí)間10月30日章節(jié)或主題：第八章熱紅外輻射計(jì)（Thermal-InfraredRadiometer）第九章微波輻射計(jì)（MicrowaveRadiometer）授課方式：講授√實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）：基本內(nèi)容：HYPERLINK第八章熱紅外輻射計(jì)（Thermal-InfraredRadiometer）HYPERLINK§8.1紅外輻射計(jì)（InfraredRadiometer）HYPERLINK§8.2熱紅外輻射計(jì)（Thermal-InfraredRadiometer）HYPERLINK§8.4試驗(yàn)型MODIS紅外波段海表面溫度算法（Proto-MODISInfraredSSTAlgorithm）HYPERLINK第九章微波輻射計(jì)（MicrowaveRadiometer）HYPERLINK§9.1微波輻射計(jì)（MicrowaveRadiometer）HYPERLINK§9.1.1微波輻射計(jì)簡介（IntroductiontoMicrowaveRadiometer）重點(diǎn)：HYPERLINK§8.2熱紅外輻射計(jì)（Thermal-InfraredRadiometer）HYPERLINK§9.1.1微波輻射計(jì)簡介（IntroductiontoMicrowaveRadiometer）難點(diǎn)：無教學(xué)手段與方法：多媒體教學(xué)思考題、討論題或作業(yè)：查閱有關(guān)遙感的一篇英文文獻(xiàn)，使用中文綜述文獻(xiàn)的主要內(nèi)容（例如算法和應(yīng)用等）。為什么選擇MODIS的31通道（10.780～11.280μm）和32通道（11.770～12.270μm），以及20通道（3.660～3.840μm）、22通道（3.929～3.989μm）和23通道（4.020～4.080μm）探測(cè)海表面溫度（seasurfacetemperature）？選擇MODIS的24通道（4.433～4.498μm）和25通道（4.482～4.549μm）探測(cè)大氣溫度剖面（AtmosphericTemperatureProfile）？選擇MODIS的17通道（890～920nm）、18通道（931～941nm）和19通道（915～965nm）探測(cè)大氣中的水汽（AtmosphericWaterVapor）？“邁阿密探路者”的MODIS海表面溫度算法是如何進(jìn)行大氣校正的？填空：MODIS熱紅外通道輻亮度Li通過______與該通道的黑體溫度Ti相聯(lián)系；MODIS熱紅外通道的黑體溫度Ti通過______與海表面溫度相聯(lián)系。（選擇：①基爾霍夫定律，②經(jīng)驗(yàn)公式，③普朗克定律，④瑞利-金斯定律）注：一般的每兩個(gè)課時(shí)為一個(gè)教案單元。每次三課時(shí)的可按三課時(shí)為一個(gè)教案單元。海洋環(huán)境學(xué)院本科生課程教案周次9第9周第12次課時(shí)間11月6日章節(jié)或主題：第九章微波輻射計(jì)（MicrowaveRadiometer）授課方式：講授√實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）：基本內(nèi)容：HYPERLINK§9.1.2在微波波段的輻射傳輸方程（RadiativeTransferEquationinMicrowaveBands）HYPERLINK§9.2海面的微波發(fā)射率（MicrowaveEmissivityofSeaSurface）HYPERLINK§9.2.1平靜海面的微波發(fā)射率（MicrowaveEmissivityofCalmSeaSurface）HYPERLINK§9.2.2粗糙海面的微波發(fā)射率（MicrowaveEmissivityofRoughSeaSurface）HYPERLINK§9.2.3基于小斜率近似的海面發(fā)射率模型（SeaSurfaceEmissivityModelbasedonSmallSlopeApproximation）HYPERLINK§9.2.4海面發(fā)射率的SSM/I算法（SSM/IAlgorithmofSeaSurfaceEmissivity）HYPERLINK§9.3海面物理參數(shù)的遙感（RemoteSensingofSeaSurfacePhysicalParameters）HYPERLINK§9.3.1微波輻射計(jì)的海表面溫度反演算法（SeaSurfaceTemperatureRetrievalAlgorithmforMicrowaveRadiometer）HYPERLINK§9.3.2微波輻射計(jì)的海上風(fēng)速反演算法（OceanWindSpeedRetrievalAlgorithmforMicrowaveRadiometer）HYPERLINK§9.4雷達(dá)（Radar）HYPERLINK§9.4.1雷達(dá)的波束寬度（BeamWidthofRadar）HYPERLINK§9.4.2天線的方向參數(shù)（DirectionalParametersofAntenna）HYPERLINK§9.4.3輻亮度與溫度的關(guān)系（RelationbetweenRadianceandTemperature）HYPERLINK§9.4.4天線的傳輸函數(shù)（AntennaTransferFunction）重點(diǎn)：HYPERLINK§9.2.1平靜海面的微波發(fā)射率（MicrowaveEmissivityofCalmSeaSurface）HYPERLINK§9.2.2粗糙海面的微波發(fā)射率（MicrowaveEmissivityofRoughSeaSurface）難點(diǎn)：HYPERLINK§9.1.2在微波波段的輻射傳輸方程（RadiativeTransferEquationinMicrowaveBands）教學(xué)手段與方法：多媒體教學(xué)思考題、討論題或作業(yè)：請(qǐng)回答在微波波段的輻射傳輸方程（radiativetransferequation）各項(xiàng)和每個(gè)字母代表什么意義？大氣介質(zhì)內(nèi)部的基爾霍夫定律體現(xiàn)在何處？填空：平靜海面的微波亮溫T通過_____與海面發(fā)射率e相聯(lián)系，海面發(fā)射率e通過_____與菲涅耳反射率ρ相聯(lián)系，菲涅耳反射率ρ通過_____與相對(duì)電容率εr相聯(lián)系，相對(duì)電容率εr通過_____與海表面溫度和鹽度相聯(lián)系。（選擇：①基爾霍夫定律，②菲涅耳公式，③德拜方程，④瑞利-金斯定律，⑤發(fā)射率定義）填空：在1-40GHz頻率范圍內(nèi)，菲涅耳反射率ρ在_____隨海表面鹽度變化最大，在_____隨海表面溫度變化最大，在_____隨海表面溫度和鹽度變化最小，（選擇：①X波段，②C波段，③L波段，④Ka波段，⑤Ku波段）粗糙海面的微波發(fā)射率e等于平靜海面的發(fā)射率e0與風(fēng)所引起的海面發(fā)射率變化?e之和。風(fēng)所引起的海面發(fā)射率變化?e通過_____與風(fēng)速U10和風(fēng)向φ相聯(lián)系，通過_____與海水的復(fù)相對(duì)電容率εr相聯(lián)系，通過_____與海表面溫度TS和海表面鹽度SS相聯(lián)系。使用L波段輻射計(jì)探測(cè)海表面鹽度，采用_____能夠擺脫風(fēng)向的干擾。（選擇：①權(quán)重因子gh和gv，②復(fù)相對(duì)電容率εr和德拜方程，③雙極化和小天頂角探測(cè)技術(shù)，④風(fēng)浪方向譜模型W，⑤小擾動(dòng)近似和小斜率近似）微波輻射計(jì)SSM/I反演風(fēng)速的兩種算法（包括SSM/I-GSW算法和SSM/I-GSWP算法）在風(fēng)速小于15m/s條件下反演精度達(dá)到_____。（選擇：①2m/s，②1m/s）填空：天線的半功率波束寬度（half-powerbeam-width）與______成正比，與______成反比。（選擇：①天線的孔徑D，②電磁波的波長λ，③觀測(cè)的天頂角）注：一般的每兩個(gè)課時(shí)為一個(gè)教案單元。每次三課時(shí)的可按三課時(shí)為一個(gè)教案單元。海洋環(huán)境學(xué)院本科生課程教案周次9第9周第13次課時(shí)間11月8日章節(jié)或主題：第十章散射計(jì)（Scatterometer）授課方式：講授√實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）：基本內(nèi)容：HYPERLINK§10.1衛(wèi)星和散射計(jì)（Satellite&Scatterometer）HYPERLINK§10.2標(biāo)準(zhǔn)化雷達(dá)后向散射截面（NormalizedRadarBackscatterCrossSection）HYPERLINK§10.3電磁波在粗糙海面的散射（ScatterofEMWavesataRoughSeaSurface）HYPERLINK§10.3.1鏡面反射理論（SpecularReflectionTheory）HYPERLINK§10.3.2海表面斜率的概率密度函數(shù)（ProbabilityDensityFunctionoftheSeaSurfaceSlopes）HYPERLINK§10.3.3布喇格共振散射（BraggResonantScattering）HYPERLINK§10.3.4兩尺度散射模型（Two-ScaleScatteringModel）HYPERLINK§10.4經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停‥mpiricalModel）HYPERLINK§10.4.1海洋風(fēng)反演的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停‥mpiricalModelofOceanicWindRetrieval）HYPERLINK§10.4.2兩個(gè)模型之間的比較（ComparisonbetweenTwoModels）HYPERLINK§10.5風(fēng)浪的方向譜（DirectionalSpectrumoftheWindWaves）HYPERLINK§10.5.1深水風(fēng)浪方向譜（DirectionalSpectrumoftheWindWavesforDeepWater）HYPERLINK§10.5.2重力毛細(xì)波譜（SpectrumofGravity-CapillaryWaves）HYPERLINK§10.5.3風(fēng)浪的全方向曲率譜（Omni-DirectionalCurvatureSpectrumofWindWaves）重點(diǎn)：HYPERLINK§10.3.1鏡面反射理論（SpecularReflectionTheory）HYPERLINK§10.3.3布喇格共振散射（BraggResonantScattering）難點(diǎn)：HYPERLINK§10.2標(biāo)準(zhǔn)化雷達(dá)后向散射截面（NormalizedRadarBackscatterCrossSection）教學(xué)手段與方法：多媒體教學(xué)思考題、討論題或作業(yè)：已知σ0[dB]=10log(σ0)，說明標(biāo)準(zhǔn)化后向散射截面σ0[dB]和σ0的單位。如果σ0增加到原來的100倍，σ0[dB]增加多少？給出布喇格共振條件和入射角θi定義。如果使用5.3GHz的C波段散射計(jì)，當(dāng)入射角是時(shí)，水面上波長多少的水波與入射的電磁波共振？鏡面反射與風(fēng)速通過什么函數(shù)聯(lián)系起來？布喇格共振與風(fēng)速通過什么函數(shù)聯(lián)系？高度計(jì)、散射計(jì)能測(cè)海上什么變量？一般散射計(jì)給出幾組解?為什么kwater=2Nkradarsinθ（公式中N是大于1的整數(shù)）不是布喇格共振條件（conditionofBraggresonance）？散射計(jì)測(cè)量風(fēng)速和風(fēng)向的相對(duì)平均誤差（relativemeanerror）和準(zhǔn)確度（accuracy）如何？注：一般的每兩個(gè)課時(shí)為一個(gè)教案單元。每次三課時(shí)的可按三課時(shí)為一個(gè)教案單元。海洋環(huán)境學(xué)院本科生課程教案周次10第10周第14次課時(shí)間11月13日章節(jié)或主題：第十一章高度計(jì)（Altimeter）授課方式：講授√實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）：基本內(nèi)容：HYPERLINK§11.1高度計(jì)（Altimeter）HYPERLINK§11.1.1衛(wèi)星和高度計(jì)（Satellites&Altimeter）HYPERLINK§11.1.2地形幾何學(xué)（TopographyGeometry）HYPERLINK§11.1.3高度計(jì)的應(yīng)用（ApplicationsofAltimeter）HYPERLINK§11.2海表面地形（Topography）HYPERLINK§11.2.1海平面異常和海表面異常（SeaLevelAnomaly&SeaSurfaceAnomaly）HYPERLINK§11.2.2動(dòng)力學(xué)過程對(duì)海表面地形的影響（InfluencesofDynamicProcessesonTopography）HYPERLINK§11.2.3海流的反演（RetrievalofOceanCurrents）HYPERLINK§11.2.4高度計(jì)對(duì)大地水準(zhǔn)面的觀測(cè)（AltimeterObservationoftheGeoid）HYPERLINK§11.2.5高度計(jì)對(duì)開爾文波的觀測(cè)（AltimeterObservationofKelvinWaves）重點(diǎn)：HYPERLINK§11.1.2地形幾何學(xué)（TopographyGeometry）難點(diǎn)：HYPERLINK§11.1.2地形幾何學(xué)（TopographyGeometry）教學(xué)手段與方法：多媒體教學(xué)思考題、討論題或作業(yè)：解釋概念：Range，Geoid，Topography，DynamicHeight，GeoidUndulation，ReferenceEllipsoid。高度計(jì)能夠觀測(cè)哪幾個(gè)物理量？TOPEX/Poseidon高度計(jì)的水平分辨率（horizontalresolution）是多少？大地水準(zhǔn)面起伏由什么原因引起？它的變化范圍？根據(jù)什么方程可以利用海表面動(dòng)力高度（seasurfacedynamicheight）hd來計(jì)算海流速度？注：一般的每兩個(gè)課時(shí)為一個(gè)教案單元。每次三課時(shí)的可按三課時(shí)為一個(gè)教案單元。海洋環(huán)境學(xué)院本科生課程教案周次11第11周第15次課時(shí)間11月20日章節(jié)或主題：第十一章高度計(jì)（Altimeter）授課方式：講授√實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）：基本內(nèi)容：HYPERLINK§11.3有效波高（SignificantWaveHeight）HYPERLINK§11.4風(fēng)速的觀測(cè)（ObservationofWindSpeed）HYPERLINK§11.4.1鏡面反射理論和風(fēng)速反演（SpecularReflectionTheory&WindSpeedRetrieval）HYPERLINK§11.4.2經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停‥mpiricalModel）HYPERLINK§11.5高度計(jì)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品（DataProductsofAltimeters）HYPERLINK§11.5.1高度計(jì)衛(wèi)星的地面軌跡（GroundTrackofAltimeterSatellites）HYPERLINK§11.5.2高度計(jì)測(cè)量的誤差（ErrorsofAltimeterMeasurements）HYPERLINK§11.5.3T/P和Jason-1的數(shù)據(jù)產(chǎn)品（DataProductsfromT/P&Jason-1）HYPERLINK§11.5.4TOPEX/Poseidon重點(diǎn)：HYPERLINK§11.3有效波高（SignificantWaveHeight）HYPERLINK§11.4.1鏡面反射理論和風(fēng)速反演（SpecularReflectionTheory&WindSpeedRetrieval）難點(diǎn)：HYPERLINK§11.4.1鏡面反射理論和風(fēng)速反演（SpecularReflectionTheory&WindSpeedRetrieval）教學(xué)手段與方法：多媒體教學(xué)思考題、討論題或作業(yè)：高度計(jì)測(cè)量海面風(fēng)速的原理是什么？請(qǐng)列出有關(guān)公式。TOPEX/Poseidon高度計(jì)測(cè)量海面風(fēng)速的水平分辨率（horizontalresolution）是多少？請(qǐng)推測(cè)它的刈幅寬度（swathwidth）應(yīng)該是多少？根據(jù)什么原理高度計(jì)可測(cè)有效波高？ERS-1/2高度計(jì)和TOPEX/Poseidon高度計(jì)測(cè)量海表面高度的精度分別是多少？什么是衛(wèi)星的重復(fù)周期？ERS-1/2和TOPEX/Poseidon的重復(fù)周期分別是多少？高度計(jì)測(cè)量的誤差來源主要有哪些？填空：大地水準(zhǔn)面起伏hg的變化范圍在_____和_____之間，從現(xiàn)有測(cè)量獲得的大地水準(zhǔn)面高度hg的均方根等于_____。填空：ForTOPEX/Poseidon,eachmeasurementofsealevelheighthasaprecisionof_____andanaccuracyof_____fortypicaloceanicconditions,withsmallgeographicallycorrelatederrors.Inthiscontext,precision(_____)istheabilitytodeterminechangesinsealeveloverdistancesof20km,andaccuracy(_____)istheuncertaintyofeachmeasurementofsealevelwhenexpressedingeocentriccoordinates.（選擇：①2.4cm；②14cm；③rms；④standarddeviation；⑤absolutemeanerror）注：一般的每兩個(gè)課時(shí)為一個(gè)教案單元。每次三課時(shí)的可按三課時(shí)為一個(gè)教案單元。海洋環(huán)境學(xué)院本科生課程教案周次11第11周第16次課時(shí)間11月22日章節(jié)或主題：第十二章合成孔徑雷達(dá)（SyntheticApertureRadar）授課方式：講授√實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）：基本內(nèi)容：HYPERLINK§12.1合成孔徑雷達(dá)簡介（IntroductiontoSyntheticApertureRadar）HYPERLINK§12.1.1加拿大的雷達(dá)衛(wèi)星和星載合成孔徑雷達(dá)（Canada’sRADARSAT&OnboardSAR）HYPERLINK§12.1.2合成孔徑雷達(dá)的分辨率（ResolutionofSyntheticApertureRadar）HYPERLINK§12.2合成孔徑雷達(dá)的原理（PrincipleofSyntheticApertureRadar）HYPERLINK§12.2.1多普勒效應(yīng)（DopplerEffect）HYPERLINK§12.2.2方位分辨率（AzimuthResolution）HYPERLINK§12.2.3距離分辨率（RangeResolution）HYPERLINK§12.2.4機(jī)載側(cè)視雷達(dá)SLAR（Side-LookingAirborneRadar）HYPERLINK§12.3合成孔徑雷達(dá)的應(yīng)用（ApplicationofSAR）HYPERLINK§12.3.1一般介紹（GeneralIntroduction）HYPERLINK§12.3.2海浪的方向譜（DirectionalSpectrumofOceanWaves）HYPERLINK§12.3.3海面風(fēng)（SeaSurfaceWind）HYPERLINK§12.3.4內(nèi)波（InternalWaves）重點(diǎn)：HYPERLINK§12.2.1多普勒效應(yīng)（DopplerEffect）HYPERLINK§12.2.2方位分辨率（AzimuthResolution）難點(diǎn)：HYPERLINK§12.2.2方位分辨率（AzimuthResolution）HYPERLINK§12.2.3距離分辨率（RangeResolution）教學(xué)手段與方法：多媒體教學(xué)思考題、討論題或作業(yè)：什么是真實(shí)孔徑雷達(dá)，與合成孔徑雷達(dá)有什么區(qū)別和聯(lián)系？寫出合成孔徑雷達(dá)的距離分辨率（RangeResolution）、方位分辨率（AzimuthResolution）的表達(dá)式。哪一個(gè)分辨率與采