网友揭秘:中国海洋卫星事业发展20年神秘内幕

2010年10月19日14:46 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信 字号:T|T
关键词: 海洋一号 海洋水色卫星 海洋观测 微波辐射计 重复观测 数据同化 量化精度 红外遥感器 气溶胶光学厚度 离水辐射率

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在海洋水色环境监测方面,利用“海洋一号A”卫星资料制作了我国第一幅西北太平洋和印度洋(部分)叶绿素分布图,对了解该海域海洋生态环境和海洋生物资源具有重要的科学意义;利用“海洋一号A”卫星资料,通过对各大河口和重点海域的监测,获取了黄河口、长江口和珠江口等重要河口悬浮泥沙分布、近岸二类水体特征等海洋水色基础信息,为开展海洋科学研究、海洋功能区划和海域使用管理提供了较为丰富的基础数据。

在支持海洋科学研究和国际/地区间合作方面,“海洋一号A”卫星数据及其相关成果已经在国家“十五”科技攻关、863计划、973计划及“渤海综合整治计划”等国家重大科研专项中得到应用。支持了国家863计划“大洋渔场环境信息获取技术”和“大洋金枪鱼渔场渔情速报技术” 项目研究。在我国北极科考建站和第十九次南极考察任务中,“海洋一号A”卫星充分发挥极轨卫星的优势,获取了大量南北极冰盖数据,为我国南极和北极科考提供了基础数据。利用“海洋一号A”卫星及相关资料,开展了与美国国家航空航天局、法国国家空间中心以及中国香港和台湾地区的海洋研究机构的学术交流与合作,通过参加有关国际组织及国际会议,展示了“海洋一号A”卫星应用的成果,提高了中国在海洋遥感领域的国际地位。“海洋一号A”卫星数据还可应用于陆地植被普查、大型湖泊水色环境监测、森林火灾监测、沙尘暴监测。

“海洋一号A”卫星的成功发射与地面应用系统的正常运行,为我国的海洋卫星事业的发展奠定了坚实的技术基础,并为后续海洋专业系列卫星的研制、发射、运行、测控、数据应用打下了基础,积累了相当宝贵的经验,是我国海洋事业发展史上一个新的里程碑,标志着我国海洋卫星遥感和应用技术进入了一个崭新的阶段。它在中国海洋事业发展史上实现了实时空间遥感零的突破,解决了我国实时水色遥感资料的有无问题,意义深远,在国内外产生了重大影响,极大地推动了我国海洋立体监测体系和空间对地观测体系的建设,也标志着我国海洋卫星遥感与应用技术迈入了一个崭新的阶段。

三、我国海洋卫星发展现状及其差距

1.发展现状

自美国1978年发射世界上第一颗海洋卫星以后,苏联、日本、法国和欧洲空间局等相继发射了一系列海洋卫星。美国、日本等发达国家采用单一功能的小卫星和多功能的大卫星“两条腿走路”的发展方针,并同时发展可见光、红外、微波遥感器,形成单功能和多功能海洋卫星齐头并进的格局,逐步形成以海洋卫星为主导的海洋环境立体监测体系。微波遥感器的应用提高了海洋卫星全天时、全天候的海洋环境监测能力。美国的第一颗海洋卫星是多功能的带有5种遥感器的综合监测卫星,中间经过一系列专用小卫星系列发展过程,直到1998年才确定了EOS系列环境综合卫星(EOS-AM,1998;EOS-PM)。日本从1987年的MOS-1、1992年的JERS-1、1996年的ADEOS-1和2000年的ADEOS-2也一直走发展小卫星和综合卫星系列相结合的道路。苏联/俄罗斯从1980年~1996年的十多年间,也自成体系发展了海洋环境综合卫星。

目前,海洋卫星和以海洋观测为主的在轨卫星已有30多个。卫星遥感海洋监测具有宏观大尺度、快速、同步和高频度动态观测等突出优点,与现场海洋监测手段相结合,取得了过去单纯用现场监测手段所无法替代的重大成果,已能全覆盖地监测太阳辐射、海面风应力和风向、降雨量、海表面温度、海洋水色、海流、海面高度、表层热通量及其他衍生量,推动了海洋科学的发展,支持了海洋资源开发、海洋环境保护和海上军事活动。卫星遥感器主要有合成孔径雷达、雷达高度计、微波成像仪、微波散射计、微波辐射计、光学相机、中分辨率成像光谱仪、宽视场海洋水色遥感器等。

发达国家在海洋卫星和卫星遥感海洋应用方面取得的进展主要表现在以下几个方面:

在海表温度观测方面,美、日联合发射的热带降雨观测卫星搭载的微波成像仪首次实现了全天候海水表面温度观测,突破了甚高分辨率辐射计无法观测云层下面海水表面温度的困难。2002年两国联合发射的高级微波扫描辐射计,又把微波成像仪的观测范围从南纬40°~北纬40°之间的海区拓宽到全球海域,实现了全天候和全球25公里分辨率的海水表面温度卫星观测。

在海面风场观测方面,继欧洲空间局的ERS-1/2卫星散射计之后,美国自1999年以来在快鸟卫星上搭载的散射计,提供了目前精度最高、全天候、全球覆盖、25公里分辨率的海面风场观测。

在海面高度观测方面,美、法联合发射的TOPEX/Poseidon和Janson系列高度计卫星监测海面高度,高度计数据组与验潮仪网数据组相结合,并使用GPS数据进行基准校正,实现了对海平面的时序测量,测量精确度达到±2厘米。对全球海面高度异常的连续观测,为全球大洋环流和年际气候变化(如厄尔尼诺现象)研究作出了重大贡献。重力卫星已于2005年发射升空,重力测量数据可以改进海平面高度测量。

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