1957年10月4日,苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1”号。从那时起,使用卫星来对地球进行观测就成为军事及民用两大领域的研究热点。
对地观测卫星先后经历了20世纪60年代的起步阶段,70年代的初步应用阶段,80年代到90年代的大发展阶段,直到近十余年来,对地观测卫星中专门用于海洋观测的海洋卫星及具备部分海洋信息观测功能的卫星开始向高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率、高信噪比和高稳定性等方向发展。国外主要航天大国均有专门的海洋卫星观测计划,并形成了多种业务应用,在海洋环境的监测和军民应用中对海洋卫星的依赖程度不断加大。
美国是世界上首个发展海洋卫星遥感技术的国家,在1978年发射了世界上第一颗海洋卫星SEASAT。近几十年来美国发展了海洋环境卫星、海洋动力环境卫星和海洋水色卫星等不同类型的专用海洋卫星,实现了从空间获取海洋水色和海洋动力环境信息的能力。
图2.5 “高分三”号卫星(www.xing528.com)
经过多年的建设,我国在海洋卫星方面取得了显著进展。自2002年5月到2011年8月陆续发射了HY1A/B和HY2A三颗卫星,已经初步建立海洋水色和海洋动力环境卫星监测系统。2016年8月10日,我国首颗分辨率达到1 m的C频段多极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)成像卫星(“高分三”号,如图2.5所示。)成功发射。它显著提升了我国对地遥感观测能力,是高分专项工程实现时空协调、全天候、全天时对地观测目标的重要基础。2017年1月23日,“高分三”号卫星交付用户单位正式投入使用。“高分三”号卫星的成功运行,使我国民用天基高分辨率SAR数据全部依赖进口的现状得到极大改善。“高分三”号卫星已在多个行业开展了广泛应用,可实现对海上船舶、海岛和海岸带的高精度监测,海上溢油、绿潮、海冰等海洋灾害的全天候观测。
卫星监测技术的发展方向包括:第一,提高观测精度与时空分辨率;第二,提升定量遥感水平;第三,发展新型海洋遥感载荷技术。在应用方面,卫星监测的发展方向包括:第一,研发海洋动力环境遥感技术及业务化产品;第二,完善海洋生态环境遥感产品;第三,研发海洋地球物理遥感产品;第四,完善渔业遥感应用及商业化服务;第五,开展海洋遥感定标与检验基础设施技术研究。
综上所述,监测站、调查船、浮标监测及卫星监测等成熟技术使得我国的海洋环境监测已经跨越了传统的船舶式走航监测,开始了“点-线-面-层”立体化、实时化、全方位监测。其核心是以海洋浮标、观测站等开展的定点实时监测,以调查船等开展的走航式线状监测,以卫星、飞机等开展的遥感监测和以Argo浮标、漂流浮标及水下固定监测站等开展的海面以下分层监测及海底监测。但是海洋环境复杂且多变,随着技术的不断进步,未来海洋环境监测系统将向着无人化、智能化、网联化发展,通过海天耦合联合监测自动获取海洋环境监测的结果是海洋环境监测技术发展关键所在。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。