衛星遙感技術可以從另一個角度‘看?!?。
當今世界各國都有一個共識,21世紀是海洋的世紀因為海洋不僅能為人類提供生存空間,食物和礦物質并將在新能源發展中發揮重要作用
海洋能是一種儲量巨大的可再生能源,通常包括潮汐能,波浪能,洋流能,溫差能和鹽能五種
海洋的開發和利用將對未來的經濟發展和能源發展起到越來越明顯的推動作用,因此發展海洋技術尤為重要其中,利用衛星遙感技術對海洋水文信息進行監測和預報,對于開發海洋資源,發展海洋經濟,保護海洋生態,維護海洋權益具有十分重要的意義本文簡要概述了衛星遙感技術在海洋開發中的應用
01.國內外海洋遙感衛星發展現狀
國外對海洋衛星應用的研究起步較早1978年美國發射了世界上第一顆專用海洋衛星,成功觀測了海岸帶的水色
1997年,美國宇航局發射了世界上第一顆專用海洋水色衛星SeaStar其2002年發射的水衛星可以測量海面風速,其2003年發射的克羅里茲衛星可以測量海面風場
歐洲對海洋遙感衛星的研究主要集中在綜合觀測衛星上1991 —2001年期間,先后發射了多個系列的歐洲遙感衛星,2010年發射的cold衛星—2可以精確觀測海洋浮冰和極地冰層
俄羅斯從1965年至1969年發射了5顆實驗性海洋監視衛星,從1967年至1989年發射了實用海洋監視衛星,共發射32次。
日本于1987年首次發射海洋觀測衛星櫻花,并于1990年發射了后續衛星2012年,日本發射了全球變化觀測衛星水竹號,搭載了先進的微波輻射計,空間分辨率15km,寬度1450km
印度1999年發射的海洋遙感衛星主要用于監測海面的葉綠素和浮游植物2009年發射的海洋遙感衛星增加了掃描散射儀,不僅可以探測海水中的懸浮固體,還可以研究大氣氣溶膠
國內海洋遙感衛星研究起步較晚2002年5月發射了我國第一顆海洋水色衛星海洋一號,極大地提高了我國海洋水色信息的提取水平2011年8月,我國成功發射第一顆海洋動力環境衛星HY—2A,實現了對波高,海流,海面風場,海面溫度等多種海洋動力環境參數的觀測2016年8月,GF—3衛星發射成功,這是我國首顆C波段多極化合成孔徑雷達成像衛星,分辨率為1m可全天候監測監控全球海洋和陸地資源,有力支撐海洋環境監測,海洋目標監測,海域使用管理,海洋權益維護,防災減災等應用
經過最近幾年來的快速發展,我國逐步形成了以海洋水色衛星,海洋動力環境衛星,海洋監測衛星為代表的海洋遙感衛星系列,為我國海洋環境保護,海洋資源開發,海域使用管理,海洋維權和極地海洋管理提供了技術支撐。
02.衛星如何被用來觀察海洋。
衛星是觀測地球和覆蓋地球70%以上的藍色海洋的絕佳工具通過從地球上空的軌道上進行遙感,衛星給我們提供了比僅僅從地面上獲得的更多的信息
利用衛星,研究人員仔細研究海洋衛星收集的信息可以告訴我們海洋探測,海面溫度,海洋顏色,珊瑚礁,海冰和湖冰科學家們還使用衛星上的數據收集系統將信號從地面發射器傳輸給實地研究人員,用于測量潮汐高度和鯨魚遷徙等應用當人們在船上,飛機上或偏遠地區遇險時,衛星上的發射器還發射來自緊急信標的位置信息,以幫助拯救生命
海面水溫
地球流體動力學實驗室的海面溫度模擬
知道海面的溫度可以告訴科學家很多關于海洋內部和周圍發生的事情溫度變化會影響魚類的行為,導致珊瑚漂白,影響沿海天氣
海面溫度的衛星圖像也顯示了水循環的模式例子包括上升流的位置,其特征是冷水從深處上升,通常在海岸附近,還有暖流,比如墨西哥灣流
收集海面溫度最常用的儀器是衛星上的可見紅外成像輻射計套件儀器該傳感器每天捕捉新的數據,使科學家能夠拼湊出一系列地圖,顯示世界不同地區海面溫度隨時間的變化
海面顏色
衛星也提供關于海洋顏色的信息例如,顏色數據可以幫助研究人員確定沿海洪水的影響,檢測河流羽流,并定位可能污染貝類并殺死其他魚類和海洋哺乳動物的有害藻類的擴散
來自衛星的海洋水色數據不僅可以確定藻華形成的位置,還可以預測未來可能的漂移位置該處理廠還使用NOAA創建的藻華預測來決定何時改變水處理配方來處理藻類
海平面變化
自1993年以來的總海平面變化圖
氣候變化最重要的潛在影響之一是海平面上升,這可能導致沿海地區和島嶼被淹沒,海岸線被侵蝕,濕地和紅樹林等重要生態系統遭到破壞。
衛星高度計雷達測量可以與精確已知的航天器軌道相結合,以前所未有的精度測量全球范圍內的海平面測量全球平均海平面的長期變化為檢驗氣候模型對全球變暖的預測提供了一種方法
繪圖
海洋表面向外和向內凸出,模仿海底的地形。
這些凸起太小,無法被探測到,可以被衛星上的雷達高度計測量到。
衛星圖像也可以用來描繪水中的特征,比如珊瑚礁海底的地質比大陸簡單得多,因為侵蝕率低,也因為大陸遭受了許多與海洋盆地開合有關的碰撞
雖然它的地質學相對簡單,但由于被海洋覆蓋,大多數深海海底仍然知之甚少到目前為止,船只只繪制了海底的一小部分可是,由于重力的作用,海洋表面出現了寬闊的凸起和凹陷,模仿了海底的地形這些起伏可以用安裝在衛星上的非常精確的雷達高度計來繪制
天氣
日前,颶風伊萬襲擊美國墨西哥灣海岸之前。
海洋在調節地球的天氣和氣候方面起著重要的作用氣象數據可能是衛星技術最廣為人知的應用
氣象衛星系統由兩類衛星組成:用于短期預測,預警和觀測的地球靜止業務環境衛星,和極地軌道衛星進行長期預測這兩種類型的衛星都是提供完整的全球天氣監測系統所必需的
跟隨…的足跡
漁業科學家將一只有標記的海龜引導到船坡道的盡頭。
提供環境圖像的衛星也可以與從各種傳感器接收數據的其他儀器結合使用。
例如,海龜和海牛等海洋動物可以安裝發射機,向軌道衛星發送關于它們位置的信息類似的技術也用于人類搜救
03.衛星如何被用來觀察海洋。
海洋衛星遙感技術對海洋資源管理和環境監測領域的影響越來越大,為海洋的研究,開發,利用和保護提供了豐富的信息,成為人類了解海洋的關鍵技術。
伴隨著遙感技術的發展及其與GIS技術更緊密的結合,遙感技術在各個領域的應用將會更加廣泛。
21世紀是海洋的世紀衛星遙感技術是充分利用現有數據和信息資源的最佳途徑,是實現海洋資源和環境可持續發展的關鍵技術和重要手段它在全球變化,資源調查,環境監測和預測中發揮著不可替代的作用同時,在維護海洋資源和環境可持續發展的過程中,將極大地促進信息科學技術,空間科學技術,環境科學技術和地球科學的發展
伴隨著科學技術的發展,海洋遙感衛星相繼發射,海洋探測技術越來越先進,水下地形測量和重力測量儀器不斷更新,為海洋基礎數據的獲取提供了保障。
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