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第九章高度计

§9.1高度计几何学〔AltimeterGeometry〕

从卫星探测海洋动力参数主要依靠微波传感器，其中高度计(Altimeter，ALT)最为成熟。ALT通过对海平面高度、有效波高、后向散射的测量，可同时获取流、浪、潮、海面风速等重要动力参数。卫星高度计还可应用于地球结构和海域重力场研究。

最早的卫星高度计是装载在美国国家海洋大气局的GEOS-3(1975-1978)和美国宇航局的高度计卫星SeaSAT-A(1978)。八十年代，美国海军发射的卫星Geosat(1985-1988)装载有高度计；该高度计测量海外表高度的精度可到达5厘米，目前其后续卫星GeosatFollow-On(1998/2)正在继续高度计测量地球物理参数的使命。九十年代以来，美国宇航局与法国国家空间研究中心联合发射了高度计卫星TOPEX/POSEIDON(1992/8)；随着雷达高度计和支持设备精度的提高以及校正工作的改良OPEX/POSEIDON测量海外表高度的精度到达了4.3厘米。进入二十一世纪以后，美国宇航局与法国国家空间研究中心联合又发射了Jason-1(2001/12)，这是TOPEX/POSEIDON的第一颗后续卫星。上述卫星是专门的高度计卫星，其运行轨道遵守高度计的测量需要。九十年代，欧洲空间局发射了兼顾多种任务的环境卫星ERS-1(1991)和ERS-2(1995)；其装载的雷达高度计也获得了大量数据。进入二十一世纪以后，欧洲空间局又发射了一颗环境卫星ENVISAT〔2001/12〕，这是ERS-1/2的后续卫星。图9-1给出了高度计观测海洋的示意图。德克萨斯大学网页给出了详细的解释。

卫星轨道

大地水准面海平面

海面地形〔海面起伏〕

大地水准面

起伏

参考椭球面地球质心

图9-1：高度计观测海洋的示意图

1)卫星高度(Range)