2022年第五章 海洋水色遥感 - 海洋遥感精选完整版

1、2022/8/32022/8/32022年第五章年第五章 海洋水色遥感海洋水色遥感-海洋遥感精选完整版海洋遥感精选完整版 作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)2022年第五章年第五章 海洋水色遥感海洋水色遥感-海洋遥感精选完整版海洋遥感精选完整版 作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)2022/8/32022/8/3第五章第五章 海洋水色遥感海洋水色遥感u 概述概述u 海洋水色遥感机理海洋水色遥感机理u 生物生物-光学算法的物理基础光学算法的物理基础u 海洋水色要素浓度反演海洋水色要素浓度反演u 赤潮现象的遥感监测与反演赤潮现象的遥感监测与反演作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CZRVJYRDV HSPKXNQON Z97447364 这是第这是第2页页第五章第五章 海洋水色遥感海洋水色遥感 概述概述 海洋水色遥感机理海洋水色遥感机理 生物生物-光学算法的物理基础光学算法的物理基础 海洋水色要素浓度反演海洋水色要素浓度反演 赤潮现象的遥感监测与反演赤潮现象的遥感监测与反演2022/8/32022/8/35.1 概述概述1.海洋水色遥感传感器 1970年，年，Clarke等成功的验证了利

2、用航空光谱遥等成功的验证了利用航空光谱遥感水体表层叶绿素浓度的可行性。感水体表层叶绿素浓度的可行性。CZCS（Nimbus-7）SeaWifs（SeaStar）MODIS（Terra-Aqua）COCTS（HY-1A、HY-1B）作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CZRVJYRDV HSPKXNQON Z97447364 这是第这是第3页页5.1 概述概述1.海洋水色遥感传感器海洋水色遥感传感器 1970年，年，Clarke等成功的验证了利用航空光谱遥感水体表层叶绿素浓度的可行性。等成功的验证了利用航空光谱遥感水体表层叶绿素浓度的可行性。CZCS（Nimbus-7）SeaWifs（SeaStar）MODIS（Terra-Aqua）COCTS（HY-1A、HY-1B）2022/8/32022/8/35.1 概述概述1.海洋水色遥感传感器作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CZRVJYRDV HSPKXNQON Z97447364 这是第这是第4页页5.1 概述概述1.海洋水色遥感传感器海洋水色遥感传感器2022/8/32022/8/35.1 概述概述1.海洋水色

3、遥感传感器波段设置作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CZRVJYRDV HSPKXNQON Z97447364 这是第这是第5页页5.1 概述概述1.海洋水色遥感传感器波段设置海洋水色遥感传感器波段设置2022/8/32022/8/35.1 概述概述2.与海洋水色遥感有关的应用和研究 全球气候变化（包括海洋碳通量研究）全球气候变化（包括海洋碳通量研究）海岸带管理与（工程）环境评价海岸带管理与（工程）环境评价 海洋初级生产力与海洋渔业资源的开发、保护海洋初级生产力与海洋渔业资源的开发、保护 海洋污染环境的监测海洋污染环境的监测 海洋动力环境研究海洋动力环境研究 海洋生态系统与混合层物理性质的关系研究海洋生态系统与混合层物理性质的关系研究作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CZRVJYRDV HSPKXNQON Z97447364 这是第这是第6页页5.1 概述概述2.与海洋水色遥感有关的应用和研究与海洋水色遥感有关的应用和研究 全球气候变化（包括海洋碳通量研究）全球气候变化（包括海洋碳通量研究）海岸带管理与（工程）环境评价海岸带管理与（工程）环境评价 海洋初级生

4、产力与海洋渔业资源的开发、保护海洋初级生产力与海洋渔业资源的开发、保护 海洋污染环境的监测海洋污染环境的监测 海洋动力环境研究海洋动力环境研究 海洋生态系统与混合层物理性质的关系研究海洋生态系统与混合层物理性质的关系研究2022/8/32022/8/35.1 概述概述2.与海洋水色遥感有关的应用和研究作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CZRVJYRDV HSPKXNQON Z97447364 这是第这是第7页页5.1 概述概述2.与海洋水色遥感有关的应用和研究与海洋水色遥感有关的应用和研究2022/8/32022/8/35.1 概述概述3.海洋水色遥感中的关键技术 大气校正大气校正 -从传感器接收到的信号中消除大气的影响，获从传感器接收到的信号中消除大气的影响，获得包含海水组分信息的海面离水辐射度。得包含海水组分信息的海面离水辐射度。生物光学算法生物光学算法 -根据不同海水的光学特性与离水辐射度之间的根据不同海水的光学特性与离水辐射度之间的关系，估算有关的海洋水色要素。关系，估算有关的海洋水色要素。作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CZRVJYRDV HSP

5、KXNQON Z97447364 这是第这是第8页页5.1 概述概述3.海洋水色遥感中的关键技术海洋水色遥感中的关键技术 大气校正大气校正 -从传感器接收到的信号中消除大气的影响，获得包含海水组分信息的海面离水辐射度。从传感器接收到的信号中消除大气的影响，获得包含海水组分信息的海面离水辐射度。生物光学算法生物光学算法 -根据不同海水的光学特性与离水辐射度之间的关系，估算有关的海洋水色要素。根据不同海水的光学特性与离水辐射度之间的关系，估算有关的海洋水色要素。2022/8/32022/8/35.1 概述概述4.海洋水色遥感的几个基本概念a.海洋水体分类海洋水体分类 根据根据Morel等提出的双向分类法，可分为：等提出的双向分类法，可分为：-类水体类水体：光学特性主要由浮游植物及其分解物决定；光学特性主要由浮游植物及其分解物决定；-类水体类水体：光学特性除了与浮游植物及其分解物有关外，光学特性除了与浮游植物及其分解物有关外，还由悬浮物、黄色物质决定，其水色由水体的各成分以非还由悬浮物、黄色物质决定，其水色由水体的各成分以非线性方式来影响。线性方式来影响。作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编

6、码文档编码:CZRVJYRDV HSPKXNQON Z97447364 这是第这是第9页页5.1 概述概述4.海洋水色遥感的几个基本概念海洋水色遥感的几个基本概念 海洋水体分类海洋水体分类 根据根据Morel等提出的双向分类法，可分为：等提出的双向分类法，可分为：-类水体：光学特性主要由浮游植物及其分解物决定；类水体：光学特性主要由浮游植物及其分解物决定；-类水体：光学特性除了与浮游植物及其分解物有关外，还由悬浮物、黄色物质决定，其水色由水体的各成分以非线性方式来影响。类水体：光学特性除了与浮游植物及其分解物有关外，还由悬浮物、黄色物质决定，其水色由水体的各成分以非线性方式来影响。2022/8/32022/8/35.1 概述概述4.海洋水色遥感的几个基本概念b.海水的光学特性海水的光学特性 海水的光学特性有：表观光学量和固有光学量。海水的光学特性有：表观光学量和固有光学量。表观光学量表观光学量由光场和水中的成分而定，包括向下辐照由光场和水中的成分而定，包括向下辐照度、向上辐照度、离水辐亮度、遥感反射率、辐照度比等，度、向上辐照度、离水辐亮度、遥感反射率、辐照度比等，以及这些量的衰减系数

7、。以及这些量的衰减系数。固有光学量固有光学量与光场无关，只与水中成分分布及其光学与光场无关，只与水中成分分布及其光学特性有关，直接反映媒介的散射和吸收特征，如：吸收系特性有关，直接反映媒介的散射和吸收特征，如：吸收系数；散射系数；体积散射函数等。数；散射系数；体积散射函数等。作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CZRVJYRDV HSPKXNQON Z97447364 这是第这是第10页页5.1 概述概述4.海洋水色遥感的几个基本概念海洋水色遥感的几个基本概念 海水的光学特性海水的光学特性 海水的光学特性有：表观光学量和固有光学量。海水的光学特性有：表观光学量和固有光学量。表观光学量由光场和水中的成分而定，包括向下辐照度、向上辐照度、离水辐亮度、遥感反射率、辐照度比等，以及这些量的衰减系数。表观光学量由光场和水中的成分而定，包括向下辐照度、向上辐照度、离水辐亮度、遥感反射率、辐照度比等，以及这些量的衰减系数。固有光学量与光场无关，只与水中成分分布及其光学特性有关，直接反映媒介的散射和吸收特征，如：吸收系数；散射系数；体积散射函数等。固有光学量与光场无关，只与水中成分分布及其

8、光学特性有关，直接反映媒介的散射和吸收特征，如：吸收系数；散射系数；体积散射函数等。2022/8/32022/8/35.1 概述概述4.海洋水色遥感的几个基本概念c.海水的色素海水的色素 叶绿素：反映海洋生产力的变化，最主要的为叶绿素叶绿素：反映海洋生产力的变化，最主要的为叶绿素a，在蓝光（，在蓝光（420-500nm）和红光（）和红光（600-700nm）波段具有）波段具有两个强吸收谷。两个强吸收谷。荧光：浮游植物吸收的太阳能在某波段上的辐射光，荧光：浮游植物吸收的太阳能在某波段上的辐射光，该值可作为植物健康状况的标志。该值可作为植物健康状况的标志。色素浓度：叶绿素色素浓度：叶绿素a和褐色素浓度之和，常用和褐色素浓度之和，常用C表示。表示。作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CZRVJYRDV HSPKXNQON Z97447364 这是第这是第11页页5.1 概述概述4.海洋水色遥感的几个基本概念海洋水色遥感的几个基本概念 海水的色素海水的色素 叶绿素：反映海洋生产力的变化，最主要的为叶绿素叶绿素：反映海洋生产力的变化，最主要的为叶绿素a，在蓝光（，在蓝光（420-50

9、0nm）和红光（）和红光（600-700nm）波段具有两个强吸收谷。）波段具有两个强吸收谷。荧光：浮游植物吸收的太阳能在某波段上的辐射光，该值可作为植物健康状况的标志。荧光：浮游植物吸收的太阳能在某波段上的辐射光，该值可作为植物健康状况的标志。色素浓度：叶绿素色素浓度：叶绿素a和褐色素浓度之和，常用和褐色素浓度之和，常用C表示。表示。2022/8/32022/8/35.1 概述概述4.海洋水色遥感的几个基本概念d.黄色物质黄色物质 -在全球碳循环研究中比较重要在全球碳循环研究中比较重要 海水中的融解有机物海水中的融解有机物DOM包括颗粒状有机碳包括颗粒状有机碳POC和融和融解的有机碳解的有机碳DOC。海水中的有色融解有机物（海水中的有色融解有机物（CDOM）被称为黄色物质。黄色物质在蓝色波段具有强烈的吸收。被称为黄色物质。黄色物质在蓝色波段具有强烈的吸收。一般定义黄色物质浓度为：一般定义黄色物质浓度为：作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CZRVJYRDV HSPKXNQON Z97447364 这是第这是第12页页5.1 概述概述4.海洋水色遥感的几个基本概念海洋水色遥感

10、的几个基本概念 黄色物质黄色物质 -在全球碳循环研究中比较重要在全球碳循环研究中比较重要 海水中的融解有机物海水中的融解有机物DOM包括颗粒状有机碳包括颗粒状有机碳POC和融解的有机碳和融解的有机碳DOC。海水中的有色融解有机物（海水中的有色融解有机物（CDOM）被称为黄色物质。黄色物质在蓝色波段具有强烈的吸收。一般定义黄色物质浓度为：）被称为黄色物质。黄色物质在蓝色波段具有强烈的吸收。一般定义黄色物质浓度为：2022/8/32022/8/35.1 概述概述4.海洋水色遥感的几个基本概念d.黄色物质黄色物质融解有机物DOM的光谱吸收曲线作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CZRVJYRDV HSPKXNQON Z97447364 这是第这是第13页页5.1 概述概述4.海洋水色遥感的几个基本概念海洋水色遥感的几个基本概念 黄色物质融解有机物黄色物质融解有机物DOM的光谱吸收曲线的光谱吸收曲线2022/8/32022/8/35.1 概述概述4.海洋水色遥感的几个基本概念e.海洋初级生产力海洋初级生产力 初级生产力表示在单位海洋面积内，浮游植物通过光初级生产力表示在单位海洋面积

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