【正文】 第六章 海洋測繪 海洋科學學院海洋信息工程系 沈蔚 博士 13371935143 空間測量與制圖 4209903 （ 5）遙感海底地形測量 空間遙感技術應用于海底地形測量是 20世紀后期海洋科學取得重大進展的關鍵技術之一。遙感海底地形測量具有 大面積、同步連續(xù)觀測及高分辨率和可重復性等 優(yōu)點。微波遙感器還具有 全天候 的特點，這些都是傳統(tǒng)的測量手段所無法比擬的。 遙感設備包括 可見光多譜掃描儀、成像光譜儀、紅外輻射計和微波輻射計以及高度計、散射計和成像雷達 。這些遙感器能夠直接測量的海洋環(huán)境參數(shù)有 海色、海面溫度、海面粗糙度和海平面高度 。在這些參數(shù)的基礎上可以反演或計算出若干其他海洋環(huán)境參數(shù)，其中包括 葉綠素和懸浮粒子濃度、上混合層溫度、海面風場、有效波高、海浪方向譜、海流、潮汐、波動（包括內波）、峰面、渦波、上升流、鹽度、海冰、海洋降水、海底地形、海洋重力場和海洋污染 等。 水深遙感的基本思路 反演歷史條件下水下 地形信息，分析地形 動態(tài)變化 利用最新衛(wèi)星影像數(shù) 據(jù)，快速獲取和更新 最新的水下地形 同步遙感影像資料 局部水下地形數(shù)據(jù) 水深遙感反演模型 反演大范圍水下 地形信息 影像處理 167。 水 深 遙 感 的 物 理 基 礎 衛(wèi)星傳感器接收水體信息示意圖 在 大氣 和 水體 中， 光線以指數(shù)形式衰減 R E θ T φ L s L T L p R b E 0 T θ R ws R w Z 水底 傳 感 器 水體 E D 大氣 水深遙感的計算機遙感圖象處理 圖像輸入 恢復處理 增強處理 圖像輸出 輻射校正 大氣校正 幾何校正 制作像片 繪圖儀輸出 制作光盤 線性拉伸 卷積變換 波段組合 水陸分離 上海市 崇明島 研究區(qū)域 長江口位置圖（TM4,5,1假彩色合成圖象＊1995） 長江口南支數(shù)字化水下地形圖 高光譜遙感 高光譜遙感（ Hyperspectral Remote Sensing） ,指具有高光譜分辨率的遙感科學和技術，它的基礎是測譜學（ Spectroscopy）。 成像光譜儀產生于 20世紀 80年代，能在紫外、可見光、近紅外和中紅外區(qū)域，獲取學多非常窄且光譜連續(xù)的圖像數(shù)據(jù)光譜分辨率可以達到納米（ nm）數(shù)量級，進而可以繪制連續(xù)的光譜曲線 。高光譜遙感的出現(xiàn)可以說是一個概念上和技術上的創(chuàng)新。 高光譜圖像表達－光譜曲線 高光譜圖像表達－圖像立方體 合成孔徑雷達（ SAR ） 就理論而言，雷達天線越大，其探測監(jiān)視范圍也越大，但從隱藏性、機動性和生存需要等因素考慮，又不能將天線做得過大。合成孔徑雷達 (Synthetic Aperture Radar ,SAR)，就是利用雷達與目標的相對運動把尺寸較小的真實天線孔徑用數(shù)據(jù)處理的方法合成一較大的等效天線孔徑的雷達。 合成孔徑雷達（ SAR ） 如圖所示，在飛機從 B點經 C點飛到 D點的過程中，機載小口徑雷達都可以對目標 A發(fā)射和接受電波，其效果相當于天線口徑為 LBD長的窄波束雷達。只是這種雷達在由 B到 D的過程中，信號 是在不同時刻發(fā)射和接收的，因此需要進行相應的信號處理，將不同時刻同一目標的信號進行合成，因此稱為合成孔徑雷達。 SAR的載體 合成孔徑雷達干涉測量（ InSAR） 合成孔徑雷達干涉測量（ InSAR）是合成孔徑雷達應用中較晚出現(xiàn)的技術，它是以合成孔徑雷達復數(shù)據(jù)提取的干涉相位信息為信息源獲取地表三維信息和變化信息的技術。干涉雷達在 1969年被用于火星觀測， 1972年被用于觀測月球的地形。 1974年，有專家提出用合成孔徑雷達干涉測量進行地形測繪。 1986年，美國噴氣推進實驗室發(fā)表了用機載雙天線 SAR進行地形測繪的結果，拉開了干涉合成孔徑雷達研究的序幕。 SAR數(shù)據(jù)圖像 由 Radarsat影像提取的 DEM，圖顯示了由 W2/S6像對、 S2/S7像對組合得到的DEM和相應的地貌圖。 合成孔徑雷達的特點是： – 分辨率高（ 合成大孔徑天線，具有很高的目標方位分辨率和距離分辨率） – 全天候工作，主動雷達 – 傳統(tǒng)力強，有效地識別偽裝和穿透掩蓋物。 與可見光、紅外傳感器比較具有獨特的優(yōu)勢和無法替代的作用，被廣泛應用 工農業(yè)生產、戰(zhàn)場偵察、火控、制導、導航、資源勘測、地圖測繪、海洋監(jiān)視、環(huán)境遙感等 。 SAR特點和應用 無人機 （ unmanned aerial vehicle） ? 無人機是一個許多國家用于描述最新一代無人駕駛飛機的術語。從字面上講，這個術語可以描述從風箏，無線電遙控飛機，到 V1飛彈從發(fā)展來的巡航導彈，但是在軍方的術語中僅限于可重復使用的比空氣重的飛行器。 ? 最初的一代主要以偵察機為大宗，現(xiàn)在一些無人機已經裝備了武器（例如 RQ1捕食者裝備 AGM114地獄火空對地導彈）。由無人機擔任更多角色的軍事預想，最初是轟炸和對地攻擊，以及現(xiàn)在的空對空戰(zhàn)斗，飛行員最后一塊領域。 裝備有武器的無人機被稱為無人戰(zhàn)斗機飛機（ UCAV）。 以色列新型無人駕駛機“搜索者 II” 美制“全球鷹”無人機 美制“捕食者” B原型機 懸停在空中的飛艇可作為平流層信息平臺 為海洋工程建設的設計、施工和監(jiān)測進行的測量。 海洋工程是與開發(fā)利用海洋直接有關的所有工程的總稱。早期的海洋工程多指碼頭、堤壩等土石方工程。隨著現(xiàn)代科學技術的進步，海洋工程的內容不斷擴大，可分為海岸工程、近海工程、深海工程、水下工程等。按照用途又分為海港工程、堤壩工程、管理工程、隧道工程、疏浚工程、救撈工程以及采礦、能源綜合利用工程。 海洋工程測量仍以海洋定位、測深等手段為基礎，在不同海洋工程勘測設計、施工和管理階段所進行的測量工作，例如，海上鉆井的