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第一章 绪论1

第一节 卫星海洋遥感的应用1

第二节 中国气象卫星的发展6

第三节 中国海洋遥感的进步8

第四节 中国卫星发展的现状与目标9

第五节 数据分发14

第六节 海洋遥感信息和数据网站15

第七节 阅读材料：厄尔尼诺和南方涛动27

第八节 习题28

第二章 气象卫星与水色卫星30

第一节 遥感和遥感技术30

第二节 气象卫星和主要传感器31

第三节 中国风云卫星和传感器36

第四节 水色卫星和主要传感器40

第五节 中国“海洋一号”卫星及数据产品49

第六节 阅读材料：Argos数据收集转播系统52

第七节 习题53

第三章 海洋卫星与陆地卫星55

第一节 装载微波传感器的海洋卫星55

第二节 欧洲卫星ERS-1/2和ENVISAT56

第三节 高度计卫星59

第四节 装载合成孔径雷达的卫星59

第五节 装载散射计的卫星61

第六节 陆地和海岸带观测卫星61

第七节 高分辨率商业和军事卫星66

第八节 历史上著名的海洋观测卫星69

第九节 习题71

第四章 卫星轨道与分辨率72

第一节 卫星轨道72

一、坐标系72

二、太阳同步轨道73

三、地球同步轨道或地球静止轨道74

四、高度计卫星轨道75

五、精确的循环轨道76

六、重复周期76

第二节 分辨率77

一、夫琅禾费圆孔衍射77

二、光学分辨率78

三、微波雷达的分辨率79

第三节 习题80

第五章 电磁辐射82

第一节 电磁波的波段82

第二节 电磁波的波动方程84

第三节 辐射术语86

一、水平极化和垂直极化86

二、立体角和观测的天顶角88

三、辐射术语89

四、朗伯表面95

第四节 基尔霍夫定律95

第五节 黑体辐射97

一、黑体97

二、普朗克定律和瑞利-金斯定律97

三、亮温99

第六节 菲涅耳公式100

第七节 菲涅耳反射率ρ的公式103

第八节 相对电容率的公式107

第九节 习题113

第六章 散射和吸收115

第一节 描述衰减的术语115

一、复折射率和穿透深度115

二、衰减系数和光学厚度121

三、漫衰减系数和光束衰减系数123

四、体积散射函数126

五、粒子的尺度分布函数和单粒子衰减截面128

六、米氏散射和瑞利散射129

第二节 辐射传输方程Ⅰ132

一、大气辐射传输方程132

二、光学质量和光学厚度134

第三节 大气层和大气窗135

一、对流层、同温层和电离层135

二、臭氧136

三、气溶胶138

四、大气层空气分子、臭氧和气溶胶的光学厚度140

五、水蒸气和氧气的吸收143

六、大气窗145

第四节 辐射传输方程Ⅱ147

一、粒子的辐射传输方程147

二、有边界存在时的辐射传输148

第五节 习题151

第七章 可见光和近红外辐射计与水色遥感152

第一节 辐射计152

第二节 水色遥感简介153

一、卫星和传感器153

二、初级生产力155

三、水体类型157

四、黄色物质157

五、浮游植物色素158

第三节 大气校正和离水辐射161

一、大气透射率161

二、离水辐射的贡献163

三、MODIS和Sea WiFS的大气校正165

四、气溶胶散射的辐亮度168

第四节 水色遥感的科学术语170

一、离水辐亮度170

二、遥感反射率172

第五节 海洋水色要素的生物光学算法177

一、分析算法177

二、波段比值模型的分析基础178

三、基于蓝绿比值的SeaWiFS经验算法179

四、基于蓝绿比值的MODIS经验算法181

五、基于蓝绿比值的CZCS经验算法182

第六节 二类水体水色反演算法182

一、代数法和非线性最优化法182

二、主成分分析法和人工神经网络方法183

三、海洋水色要素的经验算法185

四、叶绿素-a垂向最大值的经验算法187

五、赤潮188

第七节 习题189

第八章 热红外辐射计191

第一节 红外辐射计191

第二节 热红外辐射计192

第三节 热红外遥感的海洋学应用195

第四节 试验型MODIS红外波段的海表面温度算法197

第五节 习题200

第九章 微波辐射计201

第一节 微波辐射计201

一、微波辐射计简介201

二、在微波波段的辐射传输方程207

第二节 海面的微波发射率209

一、平静海面的微波发射率209

二、粗糙海面的微波发射率210

三、基于小斜率近似的海面发射率模型213

四、海面发射率的SSM/I算法216

第三节 海面物理参数的遥感219

一、微波辐射计的海表面温度反演算法219

二、微波辐射计的海面风速反演算法221

第四节 雷达222

一、雷达的波束宽度222

二、天线的方向参数223

三、辐亮度与温度的关系224

四、天线的传输函数225

第五节 习题226

第十章 散射计227

第一节 卫星和散射计227

第二节 标准化雷达后向散射截面229

第三节 电磁波在粗糙海面的散射231

一、镜面反射231

二、海面斜率的概率密度函数232

三、布拉格共振散射233

四、两尺度散射模型235

第四节 经验模型237

一、海面风场反演的经验模型237

二、两个模型之间的比较242

第五节 风浪的方向谱245

一、深水风浪方向谱245

二、重力毛细波谱247

三、风浪的全方向曲率谱248

第六节 习题252

第十一章 高度计253

第一节 高度计和海表面地形几何学253

一、卫星和高度计253

二、地形几何学255

三、高度计的应用258

第二节 海面地形260

一、海平面异常和海表面异常260

二、动力学过程对海面地形的影响264

三、海流的反演265

四、高度计对大地水准面的观测267

五、高度计对开尔文波的观测269

第三节 有效波高271

第四节 风速的观测273

一、镜面反射理论和风速反演273

二、经验模型275

第五节 高度计的数据产品279

一、高度计卫星的地面轨迹279

二、高度计测量的误差280

三、T/P和Jason-1的数据产品282

第六节 习题282

第十二章 合成孔径雷达284

第一节 合成孔径雷达简介284

一、加拿大的雷达卫星和星载合成孔径雷达284

二、欧空局的环境卫星和高级合成孔径雷达286

三、合成孔径雷达的分辨率288

第二节 合成孔径雷达的原理290

一、多普勒效应290

二、方位分辨率292

三、距离分辨率294

四、机载侧视雷达294

第三节 合成孔径雷达的应用295

一、一般介绍295

二、海浪的方向谱296

三、海面风场297

四、内波297

第四节 习题300

参考文献301

附录一 学习参考书311

附录二 复习题313

附录三 缩写名词323

附录四 彩色插图329