海洋遥感
海洋遥感(ocean remote sensing)利用传感器对海洋进行远距离非接触观测,以获取海洋景观和海洋要素的图像或数据资料。海洋不断向环境辐射电磁波能量,海面还会反射或散射太阳和人造辐射源(如雷达)射来的电磁波能量,故可设计一些专门的传感器,把它装载在人造卫星、宇宙飞船、飞机、火箭和气球等携带的工作平台上,接收并记录这些电磁辐射能,再经过传输、加工和处理,得到海洋图像或数据资料。遥感方式有主动式和被动式两种:①主动式遥感。先由遥感器向海面发射电磁波,再由接收到的回波提取海洋信息或成像。这种传感器包括测视雷达、微波散射计、雷达高度计、激光雷达和激光荧光计等。②被动式遥感。传感器只接收海面热辐射能或散射太阳光和天空光的能量,从中提取海洋信息或成像。这种传感器包括各种照相机、可见光和红外扫描仪、微波辐射计等。按工作平台划分,海洋遥感可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感3种方式。
海洋遥感技术,主要包括以光、电等信息载体和以声波为信息载体的两大遥感技术。
海洋声学遥感技术是探测海洋的一种十分有效的手段。利用声学遥感技术,可以探测海底地形、进行海洋动力现象的观测、进行海底地层剖面探测,以及为潜水器提供导航、避碰、海底轮廓跟踪的信息。
海洋遥感技术是海洋环境监测的重要手段。卫星遥感技术的突飞猛进,为人类提供了从空间观测大范围海洋现象的可能性。目前,美国、日本、俄罗斯等国已发射了10多颗专用海洋卫星,为海洋遥感技术提供了坚实的支撑平台。
“Remote Sensing”(遥感)一词首先是由美国海军科学研究部的布鲁依特(E.L.Pruitt)提出来的。60年代初在由美国密执安大学等组织发起的环境科学讨论会上正式被采用,此后“遥感”这一术语得到科学技术界的普遍认同和接受,而被广泛运用。
现代遥感技术的发展引起了世界各国的普遍重视,遥感应用的领域及应用的深度在不断扩大和延伸,取得了丰硕的成果和显著的经济效益。国际学术交流日益频繁,遥感的发展方兴未艾,前景远大。
当前,就遥感的总体发展而言,美国在运载工具、传感器研制、图像处理、基础理论及应用等遥感各个领域(包括数量、质量及规模上)均处于领先地位,体现了现今遥感技术发展的水平。前苏联也曾是遥感技术的超级大国,尤其在其运载工具的发射能力上,以及遥感资料的数量及应用上都具有一定的优势。此外,西欧、加拿大、日本等发达国家也都在积极地发展各自的空间技术,研制和发射自己的卫星系统,例如法国的SPOT卫星系列,日本的JERS和MOS系列卫星等。许多第三世界国家对遥感技术的发展也极为重视,纷纷将其列入国家发展规划中,大力发展本国的遥感基础研究和应用,如中国、巴西、泰国、印度、埃及和墨西哥等,都已建立起专业化的研究应用中心和管理机构,形成了一定规模的专业化遥感技术队伍,取得了一批较高水平的成果,显示出第三世界国家在遥感发展方面的实力及其应用上的巨大潜力。
纵观遥感近30年来的发展,总的看来,当前遥感仍处于从实验阶段向生产型和商业化过渡的阶段,在其实时监测处理能力、观测精度及定量化水平,以及遥感信息机理、应用模型建立等方面仍不能或不能完全满足实际应用要求。因此,今后遥感的发展将进入一个更为艰巨的发展历程,为此需要各个学科领域的科技人员协同努力,深入研究和实践,共同促进遥感的更大发展。
进入21世纪以来,遥感技术日益成为备受国际科技界关注的热点。从应用的领域来看,科学家们通过对现状的调查,总结出遥感科技主要有三个方面:一是陆地遥感;二是海洋遥感;三是气象遥感。其中,科技难度系数最大的当属海洋遥感。
目前,我国海洋遥感技术与国际先进水平尚有较大差距。我国在2002年才发射了第一海洋卫星,而发达国家早在几十年前就完成了这项任务;我国海洋遥感整体技术与先进国家有差距。原因是我国海洋遥感技术研究的基础非常薄弱,技术队伍不成熟;针对海洋遥感问题研究的深度和广度,以及对其机理研究还没有形成系统;对海洋遥感空间数据综合分析能力明显不足,主要是研究队伍与实际需要存在差距。
在差距面前,如何审视中国海洋遥感科技?我国十分重视海洋遥感技术的发展,特别是我国在海洋卫星研究方面有着自己的特色。目前,正在准备发射第二颗海洋卫星,将来还要研制和发射一系列海洋卫星,这将大大缩短与世界先进国家在海洋遥感技术上的距离。目前,我国海洋卫星遥感技术,以及刚刚装备的海洋监测飞机,已经在海洋环境监测等诸多方面发挥了重要的作用。同时还要通过遥感技术研究,建立我国独特的遥感海洋科学,使之达到世界先进水平。此外国际间合作,无疑已成为我国海洋遥感发展的必由之路。
海洋遥感技术具有广阔的应用前景。我国是发展中的海洋大国,海岸线长,海洋国土辽阔,海洋资源丰富,同时也是海洋灾害最严重的国家之一。探测精度高、距离远、面积大的高频地波雷达系统可在监测我国专属经济区、维护国家权益、保护海洋环境等方面广泛使用。