地球信息獲取

地球信息獲取第1頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一主要內(nèi)容1遙感技術(shù)2全球定位系統(tǒng)3對地觀測技術(shù)系統(tǒng)4陸地和海洋定位監(jiān)測技術(shù)5統(tǒng)計(jì)技術(shù)第2頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

1遙感技術(shù)的基本概念地球信息科學(xué)是一門技術(shù)先行性學(xué)科，地球信息技術(shù)在整個學(xué)科體系中一直處于核心地位，其發(fā)展表現(xiàn)在許多方面，其中地球信息獲取技術(shù)是形成和發(fā)展地球信息科學(xué)最基本也是最顯著的重要技術(shù)之一。是指用于從認(rèn)識主體的外部世界獲得記錄地球系統(tǒng)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和狀態(tài)的地球數(shù)據(jù)，主要包括遙感技術(shù)、全球定位技術(shù)、對地觀測技術(shù)和統(tǒng)計(jì)技術(shù)等。第3頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

20世紀(jì)50年代中期，美國海軍研究局地理學(xué)家和海洋學(xué)家艾弗林·普魯伊特女士第一次提出“遙感”一詞。泛指一切無接觸的遠(yuǎn)距離探測，實(shí)際工作中，將對重力、磁力、聲波、地震波等的探測劃為物探（物理探測）的范疇，只有電磁波探測屬于遙感的范疇。（1）遙感與遙感技術(shù)1遙感技術(shù)的基本概念第4頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

太陽是一個重要的電磁波源，發(fā)射的電磁波從無線電波到伽馬射線，范圍非常廣。（1）遙感與遙感技術(shù)1遙感技術(shù)的基本概念第5頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

太陽輻射穿過大氣時(shí)，被一些物質(zhì)散射、反射或吸收。47%被地表吸收、18%被大氣吸收、35%被反射回太空。（1）遙感與遙感技術(shù)1遙感技術(shù)的基本概念第6頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

遙感系統(tǒng)包括五部分：信息獲取、傳輸與記錄，信息的處理與應(yīng)用。（1）遙感與遙感技術(shù)1遙感技術(shù)的基本概念信息源信息獲取信息傳輸信息記錄信息處理信息應(yīng)用獲取技術(shù)傳輸技術(shù)記錄技術(shù)處理技術(shù)應(yīng)用技術(shù)第7頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

1.視域遼闊，便于宏觀分析。Landsat影像幅寬185km（30m,34000km2）;MODIS影像幅寬2330km，分辨率250m；NOAA影像幅寬2800km，分辨率1.1km，兩條軌道可以覆蓋我國大部分國土，三條軌道可完全覆蓋我國全部國土；氣象衛(wèi)星幾乎可以覆蓋半個地球。（2）遙感技術(shù)的特點(diǎn)1遙感技術(shù)的基本概念第8頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

2.觀測周期短，便于動態(tài)監(jiān)測。Landsat時(shí)間分辨率16天;MODIS衛(wèi)星一天過境4次，1-2天覆蓋全球一次；NOAA軌道周期101分鐘，最佳觀測范圍成像周期6天；極軌氣象衛(wèi)星12小時(shí)獲得全球數(shù)據(jù)，同步軌道幾分鐘可以拍攝一次。（2）遙感技術(shù)的特點(diǎn)1.1遙感技術(shù)的基本概念第9頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.信息豐富，能進(jìn)行定性分析、定量分析和專題制圖；4.可以用各種波段探測地物，某些波段對霧、水、冰、植被、沙土等具有穿透性，可以加深對目標(biāo)物的認(rèn)識。（2）遙感技術(shù)的特點(diǎn)1.1遙感技術(shù)的基本概念第10頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

根據(jù)遙感平臺劃分:航天遙感：從地球大氣層外部空間，以宇宙飛行器和人造衛(wèi)星等作為平臺的探測方法。（3）遙感技術(shù)的分類1遙感技術(shù)的基本概念第11頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

航空遙感：在地球大氣層內(nèi)部空間，使用航空飛行器（飛機(jī)、氣球等）作為遙感平臺的對地觀測方法。（3）遙感技術(shù)的分類1遙感技術(shù)的基本概念第12頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

地面遙感：在地面上和海上利用汽車、高臺或船舶作為平臺，或由人直接攜帶對地面、地下或水下進(jìn)行的遙感。（3）遙感技術(shù)的分類1遙感技術(shù)的基本概念第13頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

根據(jù)工作方式劃分:主動遙感：傳感器帶有能發(fā)射電磁波的輻射源，工作時(shí)向目標(biāo)物發(fā)射電磁波并接收目標(biāo)的后向散射信號。被動遙感：不向目標(biāo)物發(fā)射電磁波，僅被動地直接接收目標(biāo)物的自身發(fā)射和對自然輻射源的反射能量。（3）遙感技術(shù)的分類1遙感技術(shù)的基本概念第14頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

根據(jù)使用的波段劃分:紫外遙感：探測波段0.05-0.38μm;可見光遙感：探測波段0.38-0.76μm;紅外遙感：探測波段0.76-1000μm;微波遙感：探測波段1mm-1m;（3）遙感技術(shù)的分類1遙感技術(shù)的基本概念第15頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域劃分:從研究領(lǐng)域分：外層空間遙感；大氣層遙感；陸地遙感；海洋遙感。從應(yīng)用領(lǐng)域分：資源遙感；環(huán)境遙感；農(nóng)業(yè)遙感；林業(yè)遙感；漁業(yè)遙感……（3）遙感技術(shù)的分類1遙感技術(shù)的基本概念第16頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

根據(jù)掃描方式劃分:機(jī)械掃描；推掃；CCD成像。（3）遙感技術(shù)的分類1遙感技術(shù)的基本概念第17頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

遙感技術(shù)的應(yīng)用是多方面的，除軍事偵查外，還廣泛滲透到農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、地理、海洋、水文以及環(huán)境保護(hù)等國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域，對推動經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會進(jìn)步、環(huán)境的改善和國防建設(shè)起到重要作用。（4）遙感技術(shù)的應(yīng)用1.1遙感技術(shù)的基本概念第18頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

①資源遙感水、礦、森林、地?zé)岬荣Y源調(diào)查；農(nóng)作物長勢、病蟲害、水污染等的監(jiān)測；

河床演變、海岸變化、海水運(yùn)動、洋流、洪水等監(jiān)測；

……（4）遙感技術(shù)的應(yīng)用1遙感技術(shù)的基本概念第19頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

②環(huán)境遙感（利用其動態(tài)監(jiān)測特長）城市化、沙漠化、土地退化、鹽漬化、環(huán)境污染；旱澇預(yù)測、蝗蟲遷移；

水災(zāi)、火災(zāi)、震災(zāi)等的預(yù)測與評估；

……（4）遙感技術(shù)的應(yīng)用1遙感技術(shù)的基本概念第20頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

③地圖測繪遙感技術(shù)為地圖測繪工作開辟了更廣闊的天地，極大地提高了制圖的效率和質(zhì)量；立體成像，提取地形信息，更加直觀、準(zhǔn)確；（4）遙感技術(shù)的應(yīng)用1遙感技術(shù)的基本概念第21頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

④區(qū)域分析航空航天遙感獲得的同一套圖像和數(shù)據(jù)，比較全面的反映了一個區(qū)域的自然條件和資源的內(nèi)在聯(lián)系，加以綜合分析，經(jīng)過整理，可以獲得所需要的一系列圖件，如地形、地質(zhì)、土地利用、土壤等。（4）遙感技術(shù)的應(yīng)用1遙感技術(shù)的基本概念第22頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

⑤全球研究遙感為直觀地研究全球性的宏觀規(guī)律和變化提供了前所未有的便利。遙感為全球性的變化，如地殼斷裂、板塊運(yùn)動、地球演變、大陸漂移等提供直觀數(shù)據(jù)。（4）遙感技術(shù)的應(yīng)用1遙感技術(shù)的基本概念第23頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一主要內(nèi)容1遙感技術(shù)2全球定位系統(tǒng)3對地觀測技術(shù)系統(tǒng)4陸地和海洋定位監(jiān)測技術(shù)5統(tǒng)計(jì)技術(shù)第24頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

2全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)是一種衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)系統(tǒng)，利用這種技術(shù)在地球表面任何地方、任何空間、任何天氣條件下、任何時(shí)間都可以連續(xù)地知道自己所在的全球坐標(biāo)系統(tǒng)中的準(zhǔn)確位置，準(zhǔn)確的時(shí)間以及移動物體的準(zhǔn)確航向、航速。第25頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

2全球定位系統(tǒng)靜態(tài)GPS定位精度可達(dá)“毫米級”。第26頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

2全球定位系統(tǒng)動態(tài)GPS定位精度可達(dá)“米級”。第27頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

2全球定位系統(tǒng)手持GPS定位精度可達(dá)“10米級”。第28頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

2全球定位系統(tǒng)定時(shí)精度：7萬年內(nèi)不超過1秒。目前全球定位系統(tǒng)主要有：美國GPS；原蘇聯(lián)GLONASS系統(tǒng)；歐空局伽利略系統(tǒng)；中國北斗定位系統(tǒng)（一代，二代）。2.1全球?qū)Ш?、定位系統(tǒng)第29頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

北斗一代：兩顆地球靜止衛(wèi)星+一顆在軌備份衛(wèi)星；覆蓋范圍東經(jīng)約70-140°，北緯約5°-55°；定位精度：50米以上；屬于覆蓋我國的區(qū)域定位系統(tǒng)；（1）空間部分-北斗定位系統(tǒng)2.2全球定位系統(tǒng)的組成第30頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

北斗二代：

4靜止星＋12中軌星（20000KM）＋9高軌道星（36000KM）；覆蓋全球范圍；定位精度超過美國現(xiàn)有GPS，滿足精確導(dǎo)航定位；2.2全球定位系統(tǒng)的組成第31頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

全球定位系統(tǒng)包含三個主要部分：空間部分、地面控制部分以及用戶設(shè)備部分。2.2全球定位系統(tǒng)的組成2全球定位系統(tǒng)第32頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

24顆衛(wèi)星；

6個軌道平面（4顆/軌道平面）；（1）空間部分-美國GPS系統(tǒng)2.2全球定位系統(tǒng)的組成衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時(shí)間都可觀測到4顆以上的衛(wèi)星,并能保持良好定位解算精度,這就提供了在時(shí)間上連續(xù)的全球?qū)Ш侥芰?。?3頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

特點(diǎn)：

24顆星中至少有21顆具有98%的可操作時(shí)間；

6個軌道平面，55度傾角；軌道高度20200km；運(yùn)行周期11h58min;

在地平線上可視時(shí)間大約為5h。2.2全球定位系統(tǒng)的組成第34頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

地面部分有1個主控站、3個注入站和5個監(jiān)測站組成。主控站：處理本站及監(jiān)測站發(fā)來的全部數(shù)據(jù)，經(jīng)過大型計(jì)算機(jī)處理并將這些預(yù)測數(shù)據(jù)送往注入站，同時(shí)還負(fù)責(zé)糾正偏離軌道的工作衛(wèi)星；注入站：將主控站傳送來的數(shù)據(jù)和命令通過發(fā)射裝置發(fā)送到GPS工作衛(wèi)星上，以便工作衛(wèi)星按更新的數(shù)據(jù)和指令工作；監(jiān)測站：監(jiān)測GPS工作衛(wèi)星的工作是否正常，并詳細(xì)的收集氣象資料及工作衛(wèi)星的軌道觀測數(shù)據(jù)，提供給主控站分析處理。（2）地面部分-美國GPS系統(tǒng)2.2全球定位系統(tǒng)的組成第35頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

包括一個可以對從衛(wèi)星上傳送的信號進(jìn)行解碼的接收機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)定位、測速以及定時(shí)的功能。（3）用戶設(shè)備部分2.2全球定位系統(tǒng)的組成第36頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一·

精確定時(shí)：廣泛應(yīng)用在天文臺、通信系統(tǒng)基站、電視臺中·

工程施工：道路、橋梁、隧道的施工中大量采用GPS設(shè)備·

勘探測繪：野外勘探及城區(qū)規(guī)劃中都有用到·

導(dǎo)航：武器導(dǎo)航：精確制導(dǎo)導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈車輛導(dǎo)航：車輛調(diào)度、監(jiān)控系統(tǒng)船舶導(dǎo)航：遠(yuǎn)洋導(dǎo)航、港口/內(nèi)河引水飛機(jī)導(dǎo)航：航線導(dǎo)航、進(jìn)場著陸控制星際導(dǎo)航：衛(wèi)星軌道定位個人導(dǎo)航：個人旅游及野外探險(xiǎn)·

定位：

車輛防盜系統(tǒng)手機(jī)，PDA等通信移動設(shè)備，電子地圖，定位系統(tǒng)兒童及特殊人群的防走失系統(tǒng)農(nóng)業(yè)勘測GPS的功能第37頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

隨著衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的集成微型化，出現(xiàn)各種融通信、計(jì)算機(jī)、GPS于一體的個人信息終端，使衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)從專業(yè)應(yīng)用走向大眾應(yīng)用，成為繼通信、互聯(lián)網(wǎng)之后的IT第三個新的增長點(diǎn)。2.2全球定位系統(tǒng)的組成第38頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

以GPS為代表的衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用產(chǎn)業(yè)越來越吸引眾多人的關(guān)注。有關(guān)專家預(yù)測，我國的衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用市場的總產(chǎn)值將超過100億元，導(dǎo)航定位運(yùn)營服務(wù)產(chǎn)值超過30億元。衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)是一個具有巨大發(fā)展空間的朝陽產(chǎn)業(yè)。2.2全球定位系統(tǒng)的組成第39頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

差分全球定位系統(tǒng)；后處理差分全球定位系統(tǒng)；反轉(zhuǎn)差分全球定位系統(tǒng)；2.3全球定位系統(tǒng)研究進(jìn)展第40頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一主要內(nèi)容1遙感技術(shù)2全球定位系統(tǒng)3對地觀測技術(shù)系統(tǒng)4陸地和海洋定位監(jiān)測技術(shù)5統(tǒng)計(jì)技術(shù)第41頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

1957年第一顆人造衛(wèi)星升空，標(biāo)志著人類進(jìn)入了太空時(shí)代，從此，人類以嶄新的角度開始重新認(rèn)識自己賴以生存的地球。遙感技術(shù)、全球定位技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)的融合、滲透和統(tǒng)一，形成了新型的對地觀測技術(shù)系統(tǒng)，為地球科學(xué)研究提供了全新的科學(xué)方法和技術(shù)手段，標(biāo)志著地球科學(xué)信息獲取和分析處理方法的一場革命。3對地觀測系統(tǒng)第42頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

21世紀(jì)，地球科學(xué)將以全球性、統(tǒng)一性的整體觀、系統(tǒng)觀和多時(shí)空尺度，研究地球系統(tǒng)的整體行為。其中對地觀測技術(shù)系統(tǒng)作為一個全天候、全方位、動態(tài)的綜合系統(tǒng)，能夠提供全球重復(fù)、連續(xù)的地球表面數(shù)據(jù)，用于對地球系統(tǒng)作為一個整體的理解以及對地球過程進(jìn)行比較全面的調(diào)查研究。因此在地球系統(tǒng)研究中，對地觀測技術(shù)將發(fā)揮不可替代的作用。3對地觀測系統(tǒng)3.1對地觀測技術(shù)系統(tǒng)簡介第43頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

對地觀測技術(shù)系統(tǒng)是為了獲取地球數(shù)據(jù)而建立的地球信息過程，由航天、航空、地面觀測臺站網(wǎng)絡(luò)等子系統(tǒng)組成，具有提供定位、定性、定量數(shù)據(jù)能力的綜合性技術(shù)系統(tǒng)。目前已經(jīng)形成覆蓋全球的多層次、立體對此觀測系統(tǒng)，是快速獲取和更新地球數(shù)據(jù)的主要工程設(shè)施。3對地觀測系統(tǒng)3.2對地觀測技術(shù)系統(tǒng)組成第44頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

全球定位系統(tǒng)技術(shù)與遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)的不斷融合、滲透和統(tǒng)一，逐漸形成了一種新型的功能強(qiáng)大的對地觀測技術(shù)系統(tǒng)。遙感的定量觀測精度要靠全球定位系統(tǒng)的定位精度的保證。3.2對地觀測技術(shù)系統(tǒng)組成（1）全球定位系統(tǒng)第45頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

遙感器置于飛機(jī)、直升機(jī)、飛艇、氣球等航空平臺上。按飛行高度分為：超低空（500m以下）、低空（600-3000m）、中空（3000-10000m）、高空（10000m以上）、超高空（20000m以上）。3.2對地觀測技術(shù)系統(tǒng)組成（2）機(jī)載對地觀測技術(shù)系統(tǒng)第46頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

由于航空遙感圖像比例尺較大，地面分辨率高，且平臺較遙感衛(wèi)星靈活，可以進(jìn)行各種遙感模擬試驗(yàn)、地理信息系統(tǒng)建庫、大比例尺系列制圖、校對航天遙感資料等，還多用于城鄉(xiāng)森林資源、草場資源和區(qū)域礦產(chǎn)的普查和工程規(guī)劃設(shè)計(jì)等。因此即使在衛(wèi)星遙感技術(shù)發(fā)達(dá)的國家，航空遙感仍不可或缺。3.2對地觀測技術(shù)系統(tǒng)組成第47頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.2對地觀測技術(shù)系統(tǒng)組成（3）星載對地觀測技術(shù)系統(tǒng)星載對地觀測技術(shù)系統(tǒng)由于具有探測范圍廣，成像快，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的動態(tài)研究且不受區(qū)域自然條件和國界限制等多方面的優(yōu)越性，目前，在對地觀測系統(tǒng)中已占主導(dǎo)地位。第48頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.2對地觀測技術(shù)系統(tǒng)組成目前星載對地觀測系統(tǒng)發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)包括：①連續(xù)地提供高質(zhì)量的觀測數(shù)據(jù)、長壽命化的觀測技術(shù)；②以定量化為目標(biāo)的超多波段成像光譜技術(shù)；③不受云層影響的微波傳感器技術(shù)；④分別以海洋、陸地和大氣為主要對象的探測器技術(shù)和面向全球空間提供全天候、全時(shí)域、連續(xù)、高精度導(dǎo)航定位的全球定位系統(tǒng)技術(shù)。第49頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一對地觀測空間衛(wèi)星子系統(tǒng)是由大型極軌組合平臺與小衛(wèi)星系列，多高度、多種軌道組合的觀測體系。對地觀測衛(wèi)星是活動的主體。包括氣象衛(wèi)星、資源（陸地）衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星和雷達(dá)衛(wèi)星，又統(tǒng)稱環(huán)境衛(wèi)星系列。3.2對地觀測技術(shù)系統(tǒng)組成第50頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.2對地觀測技術(shù)系統(tǒng)組成常見遙感衛(wèi)星：CBERS-1；2.SPOT；3.ERS;4.JERS;5.RADARSAT;6.Landsat;7.IKONOS;8.QuickBird;9.MODIS……第51頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.3對地觀測內(nèi)容（1）大氣觀測主要是利用遙感監(jiān)測大氣結(jié)構(gòu)、狀態(tài)及其變化，主要包括大氣溫度、壓力、風(fēng)、氣溶膠類型及其含量分布、云的結(jié)構(gòu)及其分布、水汽含量、大氣微量氣體的鉛垂分布及三維降雨觀測。大氣遙感對于災(zāi)害性天氣氣候以及全球環(huán)境變化的監(jiān)測和預(yù)測具有及其重要的意義。對地觀測的內(nèi)容十分廣泛，包括大氣觀測、海洋觀測和陸地觀測三大領(lǐng)域第52頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.3對地觀測內(nèi)容常見的主要傳感器：歐空局ERS-2的GOME和ATSR-2；日本ADEOS的ILAS和IMG;歐空局ENVISAT的MERIS；日美熱帶降雨量測計(jì)劃（TRMM）的微波成像儀；……第53頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.3對地觀測內(nèi)容在災(zāi)害性天氣氣候的監(jiān)測與預(yù)測方面，氣象衛(wèi)星遙感發(fā)揮了極為顯著的作用，對臺風(fēng)、暴雨、龍卷風(fēng)等災(zāi)害性天氣的監(jiān)測效率提高到100%。已發(fā)射升空的地球環(huán)境衛(wèi)星提供大氣圈、水圈、巖石圈及其相互作用的探測資料，為長期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第54頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.3對地觀測內(nèi)容（2）海洋觀測海洋觀測的重要性：海洋控制著大氣環(huán)流和自然界的水循環(huán)，改變熱量的地理分布格局，對全球氣候變化有重大影響。此外，海洋在穩(wěn)定大氣化學(xué)成分方面也起到重大作用，海平面上升會對全球沿海地區(qū)人類的生存帶來嚴(yán)重威脅。第55頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.3對地觀測內(nèi)容海洋觀測的主要內(nèi)容：物理海洋學(xué)觀測（海水溫度、海風(fēng)矢量、海浪譜、全球海平面變化等）；生物海洋學(xué)和化學(xué)海洋學(xué)觀測（海水水色、葉綠素濃度、黃色物質(zhì)等）；海冰監(jiān)測（海冰類型、分布范圍和變化）；第56頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.3對地觀測內(nèi)容海洋觀測的主要遙感波段：紅外波段最早應(yīng)用物理海洋學(xué)研究；微波遙感的全天候監(jiān)測能力；通過雷達(dá)高度計(jì)、散射計(jì)和成像雷達(dá)技術(shù)測量海面高度、海面風(fēng)、海底地形等，為海洋循環(huán)、海洋-大氣-海冰的交換過程及其在氣候變化中的作用的研究奠定基礎(chǔ)。此外用于水色遙感的SEASTAR、MODIS、MERIS等。第57頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.3對地觀測內(nèi)容（3）陸地觀測陸地觀測的目標(biāo)范疇：生物圈；人文圈；巖石圈；水文圈；……第58頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.3對地觀測內(nèi)容生物圈及生態(tài)監(jiān)測：生態(tài)監(jiān)測是全球變化研究的主要內(nèi)容之一，不僅研究全球生態(tài)的變化、全球生物量對大氣中CO2、甲烷等氣體的收支問題、全球生物量變化導(dǎo)致的氣候變化；同時(shí)，在土地利用/土地覆蓋監(jiān)測、作物估產(chǎn)、森林蓄積量調(diào)查等應(yīng)用方面具有重要意義。第59頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.3對地觀測內(nèi)容水文圈：水圈是全球能量與水循環(huán)的重要組成部分。陸地表面過程在全球水文循環(huán)中起著重要作用。土壤濕度是研究全球生態(tài)環(huán)境及大氣圈相互作用的重要參數(shù)，也是作物估產(chǎn)、旱災(zāi)監(jiān)測等應(yīng)用領(lǐng)域的監(jiān)測對象。全球積雪范圍、厚度、雪水當(dāng)量是全球氣候變化的敏感因子，也是徑流預(yù)報(bào)、洪水預(yù)測的關(guān)鍵因素。第60頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.4國際對地觀測計(jì)劃（1）美國的地球觀測計(jì)劃（EOS）美國宇航局(NASA)已制訂了一個循序漸進(jìn)的觀測和數(shù)據(jù)管理戰(zhàn)略，以向科學(xué)家提供與地球系統(tǒng)科學(xué)有關(guān)的觀測數(shù)據(jù)。

EOS計(jì)劃的基本設(shè)計(jì)要求是提供足夠長時(shí)間的數(shù)據(jù)記錄序列，以幫組科學(xué)家區(qū)分人類活動和自然力對地球系統(tǒng)的各種影響。第61頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.4國際對地觀測計(jì)劃主要衛(wèi)星系列：上午經(jīng)過系列（EOSAM）；彩色衛(wèi)星（EOS-COLOR）；氣溶膠計(jì)劃（EOS-AERO）；下午經(jīng)過系列（EOSPM）；測高計(jì)劃（EOS-ALT）；化學(xué)計(jì)劃（EOS-CHEM）；……第62頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.4國際對地觀測計(jì)劃（2）美國的商用小衛(wèi)星計(jì)劃小衛(wèi)星正以其成本低廉、機(jī)動靈活、便于更新和應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)，受到世界許多國家的關(guān)注。目前在軌的小衛(wèi)星272顆左右。納米衛(wèi)星（1～20kg）、微型星（2～100kg）、小衛(wèi)星（100～250kg）和小型衛(wèi)星（250～500kg）。第63頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.4國際對地觀測計(jì)劃1991年，美國戰(zhàn)略防御倡議組（SDIS）發(fā)射了第一顆遙感軍用小衛(wèi)星，重75kg的LOSAT－X，裝有有效載荷多光譜成像儀。1994年，SDIS改為彈道導(dǎo)彈防御組織（BMDO），發(fā)射了第二顆“小型化敏感器技術(shù)集成衛(wèi)星（MSTI－2），成功地跟蹤了“民兵”洲際導(dǎo)彈和2枚小火箭的發(fā)射試驗(yàn)。1997年，重212kg的MSTI－3發(fā)射成功，它可以對導(dǎo)彈發(fā)射進(jìn)行紅外探測和制導(dǎo)跟蹤。第64頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.4國際對地觀測計(jì)劃（3）歐空局（ESA）ERS-1和ERS-2使用全天候觀測的微波技術(shù)，為太陽同步的極地軌道衛(wèi)星系統(tǒng)，觀測領(lǐng)域包括海況、海洋風(fēng)、海洋循環(huán)及冰層等。ENVISAT于2002年升空，用于獲取陸地表面性質(zhì)、大氣化學(xué)、氣溶膠分布和海洋生物學(xué)等方面的觀測值。第65頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.4國際對地觀測計(jì)劃（4）日本1992年發(fā)射了日本地球資源衛(wèi)星一號（JERS1）,攜帶SAR和光學(xué)傳感器，用于冰川、土地利用、環(huán)境和災(zāi)害等監(jiān)測。TRMM，主要用于測量熱帶降雨，并由此衍生出水文循環(huán)和大氣動態(tài)。第66頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.4國際對地觀測計(jì)劃（5）法國SPOT太陽同步極軌衛(wèi)星系列，首顆衛(wèi)星發(fā)射于1986年。主要用于土地利用、農(nóng)林業(yè)、地質(zhì)、制圖與區(qū)域規(guī)劃等。其中，SPOT-3攜帶了極地臭氧與氣溶膠測量儀。所攜帶的VEGETATION植被探測儀主要用于對植被、葉綠素等的觀測。第67頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.4國際對地觀測計(jì)劃（6）加拿大1995年11月發(fā)射RADARSAT雷達(dá)衛(wèi)星，攜帶合成孔徑雷達(dá)（SAR）。主要用于資源管理、冰、海洋和環(huán)境監(jiān)測及北極和近?？睖y，也可以用于支持漁業(yè)、航海業(yè)、海洋研究等。第68頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.4國際對地觀測計(jì)劃（6）俄羅斯粗制鉆石（ALMAZ-1B），主要用于收集有關(guān)制圖、陸地表面觀測、地質(zhì)觀測漁業(yè)觀測等。PRIRODA-1和RESURS-O，主要用于地球生態(tài)、海洋循環(huán)、地質(zhì)、大氣、農(nóng)作物狀態(tài)，森林及污染監(jiān)測等。第69頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.5中國對地觀測系統(tǒng)發(fā)展返回式遙感衛(wèi)星系列；風(fēng)云衛(wèi)星系列；中巴資源衛(wèi)星系列；提供20米-256米分辨率的11個波段不同幅寬的遙感數(shù)據(jù)；小衛(wèi)星系列；軍用衛(wèi)星系列（尖兵1-7）；（1）對地觀測衛(wèi)星的發(fā)展第70頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.5中國對地觀測系統(tǒng)發(fā)展利用航空遙感技術(shù)測制地形圖已形成了完備的教學(xué)、科研和生產(chǎn)體系。高空機(jī)載遙感系統(tǒng)；洪水監(jiān)測遙感系統(tǒng)；（2）機(jī)載對地觀測系統(tǒng)第71頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

3.5中國對地觀測系統(tǒng)發(fā)展中國遙感衛(wèi)星地面接收站成立于1986年，廣泛接收美國的Landsat、歐空局的ERS1-2、日本的JERS、法國的SPOT、加拿大的Radarsat等衛(wèi)星數(shù)據(jù)。（3）對地觀測數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)第72頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一主要內(nèi)容1遙感技術(shù)2全球定位系統(tǒng)3對地觀測技術(shù)系統(tǒng)4陸地和海洋定位監(jiān)測技術(shù)5統(tǒng)計(jì)技術(shù)第73頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

4陸地和海洋定位監(jiān)測技術(shù)上世紀(jì)后半期，板塊學(xué)說的創(chuàng)立導(dǎo)致地學(xué)的革命性進(jìn)展，其重大意義在于地球科學(xué)從此確立了“活動論”的科學(xué)觀。為支持“活動論”的深入研究，需要對陸地和海洋進(jìn)行定位監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對地球在一定時(shí)間尺度上的長期監(jiān)測，更廣泛地獲取地球活動的信息，從而進(jìn)一步推動地球科學(xué)的深入發(fā)展，同時(shí)也為研究當(dāng)代地球科學(xué)面臨的重大問題提供更豐富準(zhǔn)確的信息。第74頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

大地網(wǎng)變化監(jiān)測；地球自轉(zhuǎn)軸位置和轉(zhuǎn)速監(jiān)測；地殼運(yùn)動監(jiān)測；環(huán)境監(jiān)測；自然災(zāi)害監(jiān)測；地面沉降監(jiān)測；地球形狀和地球外部重力場精細(xì)結(jié)構(gòu)及其隨時(shí)間的變化。（1）陸地與海洋定位監(jiān)測的主要內(nèi)容4陸地和海洋定位監(jiān)測技術(shù)第75頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

目前正在發(fā)展或?qū)⒁l(fā)展的空間大地測量技術(shù)主要包括六類：全球定位系統(tǒng)（GPS）；衛(wèi)星激光測距（SLR）和射電源甚長基線干涉測量（VLBI）；用以進(jìn)行地心系統(tǒng)大地定位、測量地球自轉(zhuǎn)參數(shù)和全球板塊運(yùn)動（2）陸地與海洋定位監(jiān)測的主要技術(shù)4陸地和海洋定位監(jiān)測技術(shù)第76頁，共86頁，2023年，2月20日，星期一

衛(wèi)星測高；對海洋面的雷達(dá)測高，是現(xiàn)今全球海洋