空间微波遥感研究与应用丛书:新型海洋微波遥感探测机理及应用
北京时间5月19日12时03分,中国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙运载火箭,成功将海洋二号D卫星送入预定轨道,发射任务获得圆满成功,标志着中国海洋动力环境卫星迎来三星组网时代。
——中国新闻网
本文摘自《新型海洋微波遥感探测机理及应用》前言,内容有所删减,标题为编者所加。
连续不断的观测是人类认识海洋、开发海洋和利用海洋的主要途径之一。海风、海浪、海流、海温、盐度、海面高度等海洋动力环境要素是海上生产、海上活动的重要保障因素。随着微波遥感技术的发展,人类可以利用卫星微波遥感的手段获取这些海洋动力环境要素。
我国海洋微波遥感技术已有长足的发展,但受制于遥感基础理论和原创性实验等基础性工作的不足,海洋动力环境多要素观测、高精度反演、定量化提取和准实时观测等海洋环境立体观测的需求仍然无法满足社会需求,特别在微波遥感辐射传输理论的原创性研究较少,大部分依赖国外已有的遥感基础模型,这在一定程度上制约了我国自主海洋卫星遥感观测技术的创新发展。
针对“十四五”期间及后续我国拟发射的星载五种新型微波载荷的需求,围绕星地一体化观测原理、算法模型和数据处理中存在的科学问题和技术难题,国家重点展开了一系列相关研究。本书总结了近年来在这些领域的创新性研究成果。
内容简介
本书是“十三五”国家重点研发计划项目“新型海洋微波遥感探测机理模型与应用研究”的成果之一,书中总结了海洋微波遥感辐射传输机理与模型、实时验证与校正技术、四种新型海洋微波遥感器的定量化反演新算法等关键技术,以及海洋微波遥感海面风、浪、流和盐度等参数的信息提取新算法,着重介绍海洋微波遥感动力环境多要素、高精度、准实时探测机理和定量化信息提取自主算法等科学问题,并展示了这些新型海洋微波遥感的应用示范与检验结果。
本书可供从事海洋微波遥感、海洋环境监测、海况预报等科技人员以及高等院校海洋、遥感、环境监测等专业的师生阅读使用。
前言
第 1 章 微波极化遥感机理与应用技术
1.1 全极化海面微波散射和辐射机理与模型
1.2 高时空变化条件下的极化干涉散射机制
1.3 新型简缩极化雷达数据重构和信息提取模型
1.4 多频多极化雷达、散射计和辐射计地球物理模式函数
1.5 基于极化信息的应用技术研究
第 2 章 海面微波多普勒散射机理及流场反演技术
2.1 海面多普勒散射机理与模型
2.2 星载顺轨干涉 SAR 海表流场反演原理及方法
2.3 单天线 SAR 多普勒中心偏移法
2.4 双波束 SAR 海流矢量反演技术
2.5 多普勒散射计
第 3 章 微波遥感产品的实时验证与校正技术
3.1 盐度计和成像雷达高度计现场测量设备研制
3.2 时空扩展模型与星地匹配技术
3.3 星载海浪谱数据协同验证模型及涌浪追踪星地匹配检验算法
3.4 成像雷达高度计现场测量验证与校正技术
3.5 微波遥感产品的现场测量验证与校正应用示范
第 4 章 三维成像雷达高度计海洋信息提取技术
4.1 发展三维成像雷达高度计的意义
4.2 三维成像雷达高度计海面高度数据处理技术
4.3 三维成像高度计海浪反演
4.4 三维成像雷达高度计海面风速反演
第 5 章 波谱仪海洋信息提取技术
5.1 波谱仪海浪方向谱探测模型
5.2 斑点噪声去除方法
5.3 海浪谱分区和海浪成分提取方法
5.4 波谱仪海面风速与海浪斜率反演
5.5 机载波谱仪海浪谱反演研究
第 6 章 盐度计海洋信息提取技术
6.1 海洋盐度遥感的探测机理与辐射散射模型
6.2 海洋盐度遥感载荷数据预处理技术
6.3 地球物理要素的反演算法
6.4 研究盐度反演环境影响要素、规律及反演误差分析
6.5 海洋盐度探测卫星关键技术指标体系
第 7 章 静止轨道 SAR 卫星海洋遥感仿真技术
7.1 海洋高轨 SAR 的轨道设计
7.2 高轨 SAR 成像算法
7.3 高轨 SAR 海洋仿真
7.4 半实物仿真系统和计算机仿真系统
第 8 章 基于新型微波遥感多元协同观测的海洋信息集成与应用示范
8.1 基于卫星高度计的全球中尺度涡旋识别技术
8.2 卫星微波遥感数据处理集成系统
8.3 面向台风、海洋中尺度涡旋等典型现象的海洋大气相互作用过程
8.4 开展海空天立体遥感观测与验证技术研究
8.5 建立典型海洋大气动力过程的多源卫星遥感观测应用示范
林明森,研究员(二级研究员),中国海洋大学、天津大学、河海大学和上海海洋大学博士生导师。中国海洋卫星创建者之一,现任国家卫星海洋应用中心主任、党委书记。
1米C-SAR01/02卫星、海洋盐度探测卫星、新一代极轨海洋动力卫星地面系统总设计师,海洋二号B/C/D星地面系统副总指挥、副总设计师。中国海洋学会副理事长、秘书长,自然资源部空间海洋遥感与应用研究重点实验室主任、海洋-大气与全球变化科学开放实验室学术委员、海洋灾害预报技术重点实验室学术委员,第四届中国青年科技工作者联合会会员、全国海洋标准化委员会、航天标准化委员会和中国卫星气象与空间天气标准化技术委员会专家。同时任国际海洋大气联合委员会(JCOMM)组织的海洋气象卫星专家组国家成员、国际对地观测委员会(CEOS)组织的海洋地形专家组成员,以及国际光学组织SPIE中国专家成员。
从事海洋遥感科研和海洋卫星工程建设30多年,攻克了我国海洋微波遥感资料处理的难题,主持国家重点研发专项、国家自然科学基金、国家863、载人航天和海洋卫星地面系统等项目60多项,发表学术论文180多篇,出版专著25部。获国家级科技进步奖二等奖1项、省部级科技成果特等奖1项、一等奖9项、二等奖8项,专利18项。入选国家“百千万人才工程”第一层次人才,获全国优秀科技工作者、政府特殊津贴,立一等功1次等荣誉。
《新型海洋微波遥感探测机理及应用》(林明森 等 编著.北京:科学出版社,2021.4)
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责任编辑:彭胜潮
本文编辑:董墨
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