（1）海洋卫星遥感的主要仪器。海洋卫星遥感是指利用卫星遥感技术来观察和研究海洋的一门学科，是海洋环境立体观测的主要手段，图2-1所示为卫星遥感的基本示意。海洋卫星遥感能采集70%～80%海洋大气环境参数，为海洋研究、监测、开发和保护等提供了一个崭新的数据集，这些信息是人类开发、利用和保护海洋的重要信息保障［l］。海洋卫星分为海洋观测卫星和海洋侦察卫星，目前常用的海洋卫星遥感仪器主要有雷达散射计（radar scatterometer）、雷达高度计（radar altimeter）、合成孔径雷达（synthetic aperture radar，SAR）、微波辐射计（microwave radiometer）及可见光/红外辐射计（visible light/infrared radiometer）、海洋水色扫描仪（ocean color scanner）等［2］。雷达散射计提供数据可反演海面风速、风向和风应力以及海面波浪场。利用散射计测得的风浪场资料，可为海况预报提供丰富可靠的依据。星载雷达高度计可对大地水准面、海冰、潮汐、水深、海面风强度和有效波高、“厄尔尼诺”现象、海洋大中尺度环流等进行监测和预报。利用星载雷达高度计测量出赤道太平洋海域海面高度的时间序列，可以分析出其大尺度波动传播和变化的特征，对“厄尔尼诺”现象的出现和发展进行预报；它能在整个大洋范围测出海面动力高度，是唯一的大洋环流监测手段。合成孔径雷达可确定二维的海浪谱及海表面波的波长、波向和内波。根据SAR图像亮暗分布的差异，可以提取海冰的分冰岭、厚度、分布、水-冰边界、冰山高度等重要信息，还可以用来发现海洋中较大面积的石油污染，进行浅海水、深河水下地形测绘等工作。微波辐射计可用于测量海面的温度，以便得出全球大洋等温线分布。如美国NOAA-10、11、12卫星上的先进甚高分辨率辐射仪（advanced very high resolution radiometer，AVHRR）为代表的传感器，可以精确地绘制出海面分辨率为1km、温度精度高于1℃的海面温度图像。
可见光/近红外波段能测量海洋水色、悬浮泥沙、水质等。
（2）海洋卫星遥感的国内外发展现状。海洋卫星观测始于1957年苏联发射的第一颗人造地球卫星。1960年4月，美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）发射了第一颗电视与红外观测卫星TIROS-I，随后发射的TIROS-Ⅱ卫星开始涉及海温观测。1961年，美国执行“水星计划”，航天员有机会在高空观察海洋。其后，“双子星座”号与“阿波罗”号宇宙飞船获得大量的彩色图像以及多光谱图像。目前国外的海洋卫星主要有美国海洋卫星（SEASAT）、日本海洋观测卫星系列（MOS）、欧洲海洋卫星系统（ERS）、加拿大雷达卫星（RADARSAT）等。
图2-1 卫星遥感示意［1］
20世纪80年代以来，我国开始重视海洋卫星遥感事业的发展，在风云-1（FY-1）系列卫星遥感器的配置上，同时增配了海洋可见光和红外遥感载荷［3］ 。1988年9月和1990年9月发射了FY-1A和FY-1B；1999年5月和2002年5月发射了FY-1C和FY-1D； 2002年5月发射了HY-1A卫星（中国第一颗用于海洋水色探测的试验型业务卫星），2002—2004年，我国利用HY-1A卫星数据并结合其他相关资料，对发生在渤海、黄海、东海近24次赤潮实施预警和监测，累计发布卫星赤潮监测通报20期，为我国海洋防灾减灾提供了重要的信息服务，并为海洋环境保护与管理提供了科学依据，图2-2是根据HY-1A卫星数据发现的渤海赤潮［4］ ； 2007年4月发射了HY-1A的后续星HY-1B，图2-3所示为HY-1B于2011年1月29日采集到的海冰遥感影像。随后2011年8月16日发射了海洋动力环境卫星（HY-2），图2-4显示了2011年10月29日—11月12日雷达高度计14天有效波高产品图。
图2-2 HY-1A卫星发现的渤海赤潮
我国目前正处于研发阶段的海洋三号（HY-3）卫星为海洋雷达卫星，主要载荷为多极化、多模态合成孔径雷达，能够全天候、全天时和高空间分辨率地获取我国海域和全球热点海域的监视监测数据，主要为海洋权益维护、海上执法监察、海域使用管理，同时为海冰、溢油等监测提供支撑服务［5］。
图2-3 2011年1月29日HY-1B采集的海冰遥感影像(www.xing528.com)
图2-4 2011年10月29日—11月12日雷达高度计14天有效波高产品图（单位：m）
2）海洋航空影像/遥感数据
航空影像/遥感数据是指依靠飞机、飞艇、气球等飞行器为飞行平台，搭载不同的遥感设备而获取的相关数据，图2-5显示了基于飞机航空遥感的基本原理。航空遥感上搭载的航空遥感设备可分为：①机载航空摄影测量系统；②机载激光雷达；③机载成像光谱仪；④机载微波遥感仪器。
海洋航空影像/遥感数据主要用于海岛海岸带测绘、电站温排水、海上溢油、海冰、赤潮（绿潮）监测等。航空影像/遥感获取数据存在灵活机动、分辨率高、受天气影响大、覆盖范围小等特点，主要用于重点部位的遥感监测。
图2-5 飞机航空遥感基本原理示意
3）其他空基影像/遥感数据
无人航空器（unmanned aerial vehicle，UAV）俗称无人机，是近年发展起来的一种集观测、侦察、监视、攻击于一身的空中平台。在海洋观测中，用于收集海上情报、部署无人水下航行器、监测水面水体状况。用于海洋观测的无人机，可以携带多种传感器包，例如气象、海面温度、超光谱水色、潮汐和波浪高度等。原则上，无人机可以一天或更长一些的时间飞行在某个位置，可以进行高空间分辨率的时序采样，其主要用途为突发事件及灾害监测和高时效性的资源监测。无人机遥感机可满足目前海监执法和海洋资源巡查要求，执行海洋执法监察、环境监测、环境保护等任务。图2-6显示了美国研发的两款无人机。
图2-6 美国研发的无人机
（a）美国“龙眼”无人机； （b）美国“翠鸟Ⅱ”无人机
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