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卫星海洋学课件.pptx

发布:2024-03-20约8.84万字共512页下载文档
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;表8-1顯示目前世界各國已經發射的衛星及其攜帶的散射計名稱;圖8-1顯示美國宇航局JPL給出的“QuikSCAT每日風況報導”的一個例子;衛星散射計反演風速會出現多組解;;;雷達方程(RadarEquation);根據公式(8-3),對應被探測面積元的雷達後向散射截面σ(單位m2)可表為

(8-4)

單位面積的雷達後向散射截面σ0是無量綱的,它的定義是

(8-5)

σ0可由接收功率和發射功率比值表示;將(8-5)代入(8-4)獲得σ0的運算式

(8-6)

因為σ0是無量綱的,故一般地被稱為標準化雷達後向散射截面NRCS,通俗地也被稱為散射係數(scatteringcoefficient)。研究表明,這個係數與海面粗糙度(seasurfaceroughness)有關,海面粗糙度由海面風(seasurfacewind)決定,所以對σ0的觀測可以間接地計算獲得海面風。

由於σ0變化範圍太大,我們經常用σ0(dB)表示標準化雷達後向散射截面NRCS,即

(8-7)

式中左側代表用dB(分貝)表達的σ0[dB],右側代表原始定義的σ0。如果σ0是100,σ0[dB]就是20;如果σ0是0.001,σ0[dB]就是–30。這裏請注意,分貝(dB)僅僅是數學單位,它不代表物理上的量綱。;;§8.3.1鏡面反射(SpecularReflection)

;鏡面反射產生的標準化雷達後向散射截面NRCSσ0;§8.3.2海表面斜率的概率密度函數

(ProbabilityDensityFunctionoftheSeaSurfaceSlopes)

;;§8.3.3布喇格共振散射

(Bragg-ResonantScatter)

;;加權因數g(θ):;;§8.3.4兩尺度散射模型

(Two-ScaleScatteringModel);;§8.4.1海洋風反演的經驗模型(EmpiricalModelofOceanicWindRetrieval);方程求解:;CMOD3及SASSⅡ公式;NSCAT簡介;NSCAT-1模型及校正公式;§8.4.2兩個模型之間的比較(ComparisonbetweenTwoModels);圖8-4顯示了在5.3GHz、38o入射角和垂直極化條件下的雷達後向散射截面σ0(dB)隨觀測的方位角φ變化的曲線,其中風速U10是參變數。從下至上四組曲線對應著3、10、17和24m/s的風速,雷達頻率f=5.3GHz,極化狀態是垂直極化發射和垂直極化接收,;圖中縱坐標是標準化雷達後向散射截面NRCS,即使用分貝表示的σ0(dB);橫坐標是雷達波束的入射角,即雷達波束方向與垂直方向之間的夾角。菱形(diamond)代表CMOD3,加號(plus)代表CMOD4,實線表示使用物理模型考慮布喇格共振和鏡面反射共同效果的σ0(dB)計算結果,虛線表示只考慮鏡面反射效果計算獲得的σ0(dB)。;第二章氣象衛星與水色衛星(MeteorologicalSatelliteOceanColorSatellite)

;§2.1遙感和遙感技術(RemoteSensingRemoteSensingTechnology)

;現代遙感技術主要指電磁波遙感;至於重力、磁力、地震波和聲波等探測技術,一般不列入現代遙感技術之中。

現代遙感技術的基本作業過程是:

在距地面幾公里、幾百公里甚至上千公里的高度上,以飛機、衛星等為觀測平臺,使用光學、電子學和電子光學等探測儀器,接收目標物反射、散射和發射來的電磁輻射能量,以圖像膠片或數位化磁載體形式進行記錄

然後把這些數據傳送到地面接收站

最後將接收到的數據加工處理成用戶所需要的遙感資料產品。;遙感技術所使用的電磁波段主要為紫外、可見光、紅外和微波等波段。

紫外波段(ultraviolet)的波長為0.01~0.4μm,位於可見光波段的紫光以外。

可見光波段(visiblelight)的波長為0.4~0.7μm,是電磁波譜中人眼唯一能見到的波段,可見光可進一步分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫等七種顏色的光,可見光波段是進行自然資源與環境調查的主要波段,地面反射的可見光資訊可採用膠片和光電探測器收集和記錄。

紅外波

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