EOS/MODIS遥感资料探测海洋赤潮信息方法

近几年来,我国沿海赤潮的发生越来越频繁,已经成为一种常见海洋灾害。它的发生给沿海经济、居民生活和生态系统造成了很大影响。通过分析赤潮水体及其周边水体的光谱特性,以及赤潮发生期间海水叶绿素A浓度的变化特点,提出了利用EOS/MOD IS通道4与通道3的反射率比和通道11与通道9的离水辐射率比再结合相关的悬浮泥沙信息提取海水中赤潮信息的方法。利用此方法,对2002年6月15日和2004年5月31日发生在我国渤海的赤潮进行了信息提取。结果表明此方法可以有效地提取海水中的赤潮信息。

“海洋一号”(HY-1)卫星数据的海面温度反演

“海洋一号”(HY-1)卫星是我国发射的第一颗探测海洋水色的卫星,星上载有10波段COCTS水色扫描仪和4波段CCD成像仪。本文介绍了利用“海洋一号”(HY-1)卫星数据反演海温的算法模型,对反演过程中用到的云检测方法进行了说明,给出了具体的反演处理过程,对利用本方法反演的海温结果进行了分析。

HY-1卫星海温反演的误差分析

分别利用GTS船舶报海温数据和NOAA卫星海温数据分析了HY-1卫星海温反演误差。结果显示,对于GTS海温数据,RMS为1.26℃;对于NOAA卫星海温数据,RMS为0.94℃。影响HY-1卫星海温反演精度的主要因素为大气中的水汽吸收和云覆盖。另外,对HY-1卫星海温反演中的大气校正和云检测技术的改进进行了探讨。

HY-1卫星资料在海洋上的典型应用

HY-1卫星是我国发射的第一颗探测海洋水色的卫星,星上载有10波段COCTS水色扫描仪和4波段CCD成像仪。针对两种传感器数据的特点,分别介绍它们在海洋上的典型应用,对应用算法和生成的应用产品进行了简要说明,并展示了部分应用结果。典型应用的范围涉及到海洋污染、灾害监测,海冰、海温预报,海岸带动态变化研究、海洋渔业环境信息以及海洋初级生产力研究等方面,其中一些产品在日常业务应用中收到较好的效果,说明HY-1卫星作为一颗实验型业务卫星起到了应有的作用。HY-1卫星资料的典型应用为我国后续海洋卫星的研发提供了宝贵的科学依据和实践经验。

卫星海洋遥感的发展和预报中心遥感应用

本文简要介绍了卫星海洋遥感的发展情况和可获得的海洋气象观测数据,介绍了预报中心卫星遥感的发展历史和现今状况,以及为海洋环境监测和预报提供的海洋遥感信息产品,并给出了部分产品示例。

西北太平洋大面积海温反演系统

本文介绍了使用日本ＧＭＳ卫星的红外单通道遥感资料，计算海洋表面温度的算法。对在计算海面温度过程中使用的大气削弱订正和云检测的方法，也做了简单的介绍。并给出了此系统软件的流程图和试运行结果。

浒苔灾害卫星遥感应急监视监测系统及其应用

2008年夏季黄海、东海突发的罕见的浒苔自然灾害直接危及青岛近海环境和2008北京奥运会青岛帆船比赛的举办,国家卫星海洋应用中心按应急与业务运行兼容需求,在"HY-1"卫星地面应用系统、国家MODIS数据共享平台、海上溢油卫星遥感系统等基础上及时构建了浒苔灾害卫星遥感应急监视监测系统,利用国内外有限的17颗遥感卫星数据,实现了对此次浒苔灾害的大范围、全天候、全天时、多频次、多角度动态监测,及时得到了全面、准确、客观的信息,为国家海洋局应对浒苔自然灾害前线指挥部应急响应、决策指挥提供了有力、有序、有效的技术支持。主要描述应急监视监测系统的构建、运行和应用,为今后海洋灾害突发事件的应急提供参考和经验积累。

利用海洋(HY-2)卫星微波辐射计数据反演北极区域海冰密集度

HY-2是中国自主研发的海洋卫星。本文研究了利用HY-2卫星微波扫描辐射计亮温数据反演北极海冰密集度的方法。参考NASA TEAM方法,我们对典型海区光谱梯度率和极化梯度率进行了统计分析,确定了计算海冰密集度所需的亮温特征值;利用天气滤波器有效去除了开阔海域由于大气中水蒸气、云中液态水、降雨等现象引起的海冰密集度计算错误。本文计算了2012年全年的北极海冰密集度产品,并对产品精度进行了初步验证,验证结果表明:三个海冰类型已知区域的海冰密集度结果与理想值比较接近,多年冰密集度的反演精度需要进一步提高。本文结果与美国冰雪数据中心和德国不来梅大学提供的两种业务化海冰密集度产品一致。本研究为利用HY-2卫星监测极区海冰密集度变化,发布实时产品奠定了基础。

GPS反射信号的海洋应用

本文描述了全球定位导航系统 (GPS)的在海面的反射信号在海洋领域的应用 ,同时建立了利用GPS前向散射信号测量海面粗糙度和海面地形 (Topography)的反演算法 ;海面粗糙度与风速和风向有直接的关系 ,回波功率的前缘形状及时延与海面地形相关 ;利用卫星主动雷达和国外机载数据的结果分析比较表明 ,GPS反射计作为遥感工具有两个优点 :即比传统微波主动雷达高的空间分辨率和快速的时间分辨率。

黄、东海区总悬浮泥沙对HY-1 CCD数据叶绿素浓度反演的影响

悬浮泥沙含量对叶绿素浓度遥感反演具有一定的抑制作用，我国近岸水体受其影响更为严重。利用国家卫星海洋应用中心组织的2003年春季大规模黄、东海区海上试验获得的较高精度实测数据，详细分析了该海区各站点总悬浮泥沙含量、叶绿素浓度与遥感反射率之间的关系，确立了悬浮泥沙含量对叶绿素浓度反演的影响方式，从而获得了不同悬浮泥沙含量条件下，HY-1卫星CCD等效波段的叶绿素浓度反演模式。分析结果表明，将总悬浮泥沙含量小于6mg／L定义为中低混浊度水体，把大于6mg／L定义为中高混浊度水体，然后通过选择不同的悬浮泥沙修正指数分别建模，相关性能够达到实用反演的要求。建模的精度分别为：中低混浊度水体，相关性R^2=0．919，平均相对误差=0．277；中高混浊度水体，相关性R^2=0．877，平均相对误差=0．564。中高混浊度水体叶绿素浓度的反演误差较大，主要体现在低叶绿素浓度区(Cchl<1mg／m^3)，表明利用CCD数据反演中高混浊度水体低值叶绿素浓度模式还有待于进一步完善。

水平集方法在卫星遥感图像海冰边缘检测中的应用

针对SAR等高分辨率卫星数据在海冰业务化监测工作中的应用前景,该文将水平集方法和多尺度小波方法相结合,对海冰外缘线提取方法进行研究;其提取结果可以用于海冰面积估算、密集度估算、冰间水道提取和海冰类型区分等。渤海、南极海域的SAR数据和渤海海域的HJ-1A卫星数据实例分析说明了所提出方法的有效性。

渤海海湾纳潮量现状卫星遥感调查与分析

利用14景环境与灾害监测预报星(HJ-1A/1B)CCD相机卫星数据,提取不同潮位下渤海海湾的水域面积。结合潮汐订正的方法,计算获得了2010年辽东湾、渤海湾和莱州湾的纳潮量分别为9.32×1010m3、3.03×1010m3和0.54×1010m3。计算结果将为渤海动力学研究提供参考。

中国海洋一号卫星数据应用成果与潜力

介绍我国第一颗海洋(HY-1)卫星数据获取能力与应用潜力,展示利用卫星数据在赤潮监测、海冰与海温监测及预报、海岸带监测、渔业环境信息获取、海洋初级生产力等方面取得的主要应用成果。

海洋灾害遥感元数据及数据系统设计

提出一个海洋灾害遥感元数据框架,用来对海洋灾害遥感数据进行描述、组织、存储和管理;在此基础上,建立了海洋灾害遥感数据系统,实现了卫星数据及灾害专题产品的网络发布、查询检索和数据获取,为国家灾害应急监测与灾后恢复重建等重大应急任务提供数据交换与数据共享服务。

HY-1/COCTS波段信息含量与波段相关性分析——以辽东湾为例

以2003年4月辽东湾的HY 1/COCTS数据为例,采用主成分分析法和相关分析法,从光谱的不同结构、主成分、相关性等方面来揭示COCTS图像的光谱信息。COCTS的10个波段中,9,10两个波段与其他几个波段相比,包含的信息较丰富。在其他的8个波段中,6,7 波段的信息较为丰富,6 波段对主成分的贡献大。这 8 个波段与9波段和10波段的相关性为负相关,表明它们间的重叠少。5 波段与 1 波段、7 波段与 6 波段、6 波段与 2 波段的相关性较高,这说明这些数据间的彼此重叠较多,故在进行波段图像的假彩色合成时一般以 8,4,3 或 8,4,1 波段的组合为佳。以OIF指数来检查融合方法的可行性。

HY-1A/COCTS图像光谱信息特征分析

以2 0 0 3年4月渤海湾的COCTS数据为例,采用主成分、相关等方法,从光谱的不同结构、主成分、相关性等方面来揭示COCTS图像的光谱信息。结果表明:COCTS的10个波段光谱中,9、10两个波段与其他几个波段相比,包含的信息较丰富。在其他的8个波段中,3、4波段的信息较为丰富。第3波段对主成分的贡献大。第9波段和第10波段的相关性最高,为0 .977。其次为第8波段和第2波段,为0 .967。这说明这些数据间的彼此重叠较多。从而为波段的彩色合成提供方法,一般以8,4,3或8,4,1波段的组合为佳。

卫星遥感在东海渔场速报中的应用

去年11～12月预报中心进行了一次东海渔场表层水温及流系速报试验。在试验期间,遥感应用部利用自行开发的微机系统。实时地接收到和处理NOAA卫星数字信号,得到了东海大面积海表温度(SST)的分布,预报台根据卫星遥感的SST数据以及航测、船测、浮标数据和历史资料及时地做出了东海表层水温和流系速报,提供给渔业部门使用。收到了良好的效果。本文就卫星信号的接收和处理,卫星遥感产品的制作等问题作一简单的介绍。 一、接收和处理系统的构成和功能 我们这套卫星信号实时接收和处理系统是在原有国产的卫星云图接收机的基础上,配上PC386微机以及相应的硬件和自行开发的一系列软件构成的。

GMS低分辨模拟云图与高分辨展宽数字云图之间的关系

文章介绍了低分辨的数字云图与原始的展宽云图数据的关系，从而可直接从量化后低分辨云图上求取辐射物理量。