第七章海洋表面动力地形的卫星测量-海洋遥感案例.ppt

* * * * * * * -从中获取海面高度的信息，并由此反演海洋重力场、海洋大地水准面、海洋潮波系统等 从中可以获取海面有效波高的信息 从中获取海面风速的信息 * * 大地水准面是一个假想曲面，其形状主要决定于地球的内部结构和外部形态，是实际海平面的一级近似。 * 瞬时海面。它除了受制于地球重力场的分布之外，还受到海流、波浪、潮汐、降水、融冰、气压等海洋和大气过程的影响，是各种复杂环境因素共同作用下的一种随机瞬态平衡。 平均海平面本身并不具有时间平均的含义。如果想得到某段时间内的平均海平面，则需对上述概念下的平均海平面在该时间段上进行平均。在海洋学中，平均海平面定义为18.67 年天文周期中每小时潮高值的算术平均值。由于测量上的困难，许多国家选定沿岸某个验潮站的平均海平面作为全国的平均海平面基准。 * * * * 首先，高度计向海面发射一系列测距尖脉冲能量很有限，不足以保证检测回波信号所需的信噪比。为了使输出脉冲携带足够的能量，星载高度计采用了脉冲压缩技术。其次是测距脉冲所要求的带宽问题。对于上述0.2ns 的脉冲，相应的带宽约为5GHz。这一带宽远超过国际公允的卫星使用带宽。为解决这一矛盾，采用波形检测的方法。 * 主要误差来源为卫星的径向轨道的不确定性，而且非卫星资料的解算和环境校正算法（即适当的数据预处理）比较重要。 * p232 * * * Mbar毫巴，百帕 * * * 由于高度计工作在脉冲有限的工作模式,这样式(1)可进一步简化为 * * * * * 美国的GEM系列（Goddard Earth Model，NASA Goddard Space Flight Center推出），PGS系列（Preliminary Gravity Solution，来源同前），OSU系列（Ohio State University推出）和JGM系列（ Joint Gravity Model，美国几家主要研究单位和法国CNES联合推出） * 由于卫星测高数据越来越多， 另外，在海底地形、海面风速等应用中都有成熟的应用 * 由于卫星测高数据越来越多， 另外，在海底地形、海面风速等应用中都有成熟的应用 * 海洋遥感 The Oceanic Remote Sensing * 第七章 海洋表面动力地形的卫星测量 概述 卫星高度计的测高原理 高度计在海洋动力地形测量中的应用 * 7.1 概述 1.卫星高度计的特点 卫星高度计是一种主动式微波测量仪，具有独特的全天候、长时间历程、观测面积大、观测精度高、信息量大的能力和特点。 由于高度计是非成像传感器，星上存储器可以满足全球观测的要求，因而可以获得全球尺度及准实时的观测数据，这对于海洋及海洋气象预报具有重要意义。 * 7.1 概述 2.卫星高度计的发展历史 卫星测高技术的提出始于1964年在美国Woods Hole举行的“空间海洋学”研讨会，确定的测距技术指标为10cm。 首次原理性实验于1973年NASA发射的Skylab上进行，其运行为后续的GEOS-3（1975）和Seasat-A（1978）高度计的设计积累了宝贵经验。 Seasat-A首次实现了重复地面轨迹运行模式。 * 7.1 概述 2.卫星高度计的发展历史 卫星 研制单位 发射 精度cm 频率Hz GEOS-3 NASA 1975.4.9 25-50 13.9G Seasat-A NASA 1978.6.28 20-30 13.5G Geosat 美，海军 1985.3.15 10-20 13.5G ERS-1 ESA 1991.7.17 10 13.8G Topex/Poseidon NASA/ CNES 1992.8.10 6 5.3/13.6G ERS-2 ESA 1995.4.21 2.5 13.8G GFO 美，海军 1998.2.10 2.5 13.5G Jason-1 NASA/ CNES 2001.9 4.2 5.3/13.6G Envisat ESA 2002.3 2.5 3.2/13.6G 开始业务运行 * 7.1 概述 3.卫星高度计的发展趋势 测距精度的提高、数据处理方法的改进、观测数据的逐步积累； 卫星测高技术的创新。 未来的高度计计划在近期的目标是提高空间和时间分辨率，争取能够在几天内以几十公里的分辨率覆盖同一地区。另外也会发射一些目标明确的、耗费较小的小卫星。 * 4.卫星高度计的研究与应用 * 7.2 卫星高度计的测高原理 卫星测高原理：以卫星为载体，以海面作为遥测靶，由卫星上装载的雷达高度计向海面发射微波信号，该雷达脉冲到达海面后，经