我國(guó)衛(wèi)星海洋遙感應(yīng)用技術(shù)的新進(jìn)展

潘德爐，龔 芳

（衛(wèi)星海洋環(huán)境動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國(guó)家海洋局第二海洋研究所，浙江 杭州 310012）

院士專稿

我國(guó)衛(wèi)星海洋遙感應(yīng)用技術(shù)的新進(jìn)展

潘德爐，龔 芳

（衛(wèi)星海洋環(huán)境動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國(guó)家海洋局第二海洋研究所，浙江 杭州 310012）

21世紀(jì)以來，世界各國(guó)紛紛把目光投向海洋，向海洋要環(huán)境，向海洋要資源，向海洋要安全．海洋已成為國(guó)際上新一輪競(jìng)爭(zhēng)的重要舞臺(tái)．對(duì)海洋環(huán)境的認(rèn)知能力是競(jìng)爭(zhēng)的核心內(nèi)容之一，由于衛(wèi)星遙感的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，它已成為提升廣闊海洋環(huán)境認(rèn)知度的重要高新技術(shù)手段．文章在概要介紹我國(guó)自主衛(wèi)星發(fā)展過程及性能基礎(chǔ)上，從自主衛(wèi)星資料處理技術(shù)、海洋衛(wèi)星資料的融合重構(gòu)技術(shù)和新領(lǐng)域拓展應(yīng)用技術(shù)等三方面論述了近年來我國(guó)衛(wèi)星海洋遙感應(yīng)用技術(shù)的新進(jìn)展，最后描述了我國(guó)“十二五”期間海洋衛(wèi)星系列的發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃，為從事海洋遙感的科技工作者提供了難得的機(jī)遇和挑戰(zhàn)．

海洋遙感；國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星；資料融合；應(yīng)用拓展

海洋占地球表面面積的71%，是生命的搖籃、資源的寶藏、風(fēng)雨的溫床、貿(mào)易的通道以及國(guó)防的屏障．進(jìn)入21世紀(jì)，圍繞海洋資源開發(fā)、海洋環(huán)境安全和海洋權(quán)益維護(hù)，國(guó)際上開展了新一輪的海洋競(jìng)爭(zhēng)．當(dāng)前新一輪海洋競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)完全不同于以往任何一次的海洋競(jìng)爭(zhēng)，它是以高科技為依托的軍事競(jìng)爭(zhēng)、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)和科技競(jìng)爭(zhēng)．由于海洋現(xiàn)象千變?nèi)f化，所有這些競(jìng)爭(zhēng)都離不開對(duì)海洋環(huán)境認(rèn)知能力的競(jìng)爭(zhēng)，誰站在海洋認(rèn)知度的制高點(diǎn)，誰就掌握了新一輪競(jìng)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)，由此也就促進(jìn)了衛(wèi)星海洋遙感高新技術(shù)的發(fā)展．由于衛(wèi)星遙感具有大范圍、高頻度和實(shí)時(shí)觀測(cè)的優(yōu)勢(shì)，海洋衛(wèi)星觀測(cè)系統(tǒng)已成為全球海洋觀測(cè)系統(tǒng)中的重要組成部分，衛(wèi)星海洋觀測(cè)能力自然也成為國(guó)際海洋競(jìng)爭(zhēng)內(nèi)容之一．衛(wèi)星海洋遙感技術(shù)包括衛(wèi)星、火箭、通信、測(cè)控和應(yīng)用技術(shù)．本文著重介紹和論述海洋遙感應(yīng)用技術(shù)的新進(jìn)展．

1 自主海洋衛(wèi)星資料處理技術(shù)的提升

自20世紀(jì)80年代，我國(guó)開始重視海洋衛(wèi)星遙感事業(yè)的發(fā)展，在風(fēng)云－1系列衛(wèi)星遙感器的配置上，同時(shí)增配了海洋可見光和紅外遙感載荷，實(shí)際上風(fēng)云－1系列衛(wèi)星是氣象和海洋應(yīng)用相結(jié)合衛(wèi)星．在1998年9月和1990年9月發(fā)射的氣象衛(wèi)星FY－1A（風(fēng)云－1A）和FY－1B（風(fēng)云－1B）上，安裝了甚高分辨率掃描輻射計(jì)（Very High Resolution Scanning Radiometer，VHRSR），該輻射計(jì)有5個(gè)探測(cè)通道，其中2個(gè)通道（B3、B4）用于海洋水色（可見光）探測(cè)，1個(gè)通道（B5）用于海洋水溫探測(cè)，見表1．又分別于1999年5月和2002年5月發(fā)射了FY－1C和FY－1D氣象衛(wèi)星，這2顆衛(wèi)星的VHRSR在性能上有很大提高，由原來的5個(gè)探測(cè)通道增加到10個(gè)，其中4個(gè)通道（B7、B8、B9和B10）用于海洋水色環(huán)境要素（如懸浮物濃度、葉綠素濃度、黃色物質(zhì)等）的探測(cè)，2個(gè)紅外通道用于海洋水溫的探測(cè)，見表1．根據(jù)《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》規(guī)定，按我國(guó)主張可管轄的海域約300萬km2，相當(dāng)于陸地面積的1／3，海岸線1．8萬km長(zhǎng)．利用衛(wèi)星技術(shù)監(jiān)測(cè)海洋在維護(hù)我國(guó)權(quán)益、保護(hù)我國(guó)海洋環(huán)境、開發(fā)海洋資源、減災(zāi)防災(zāi)和海洋科學(xué)研究等方面都對(duì)衛(wèi)星探測(cè)海洋的光譜分辨率、探測(cè)海域、時(shí)間覆蓋率的提高提出了新的更高要求．我國(guó)于2002年5月發(fā)射了第1顆專用的海洋衛(wèi)星HY－1A，在該衛(wèi)星上安裝了2個(gè)遙感器，用于探測(cè)海洋水色水溫的水色水溫掃描儀（Chinese Ocean Color and Temperature Sanner，COCTS）和海岸帶成像儀（Coastal Zone Imaging，CZI）．其中COCTS有8個(gè)可用于測(cè)量海洋水色的通道和2個(gè)用于測(cè)量水溫的通道，CZI有4個(gè)通道用于海岸帶環(huán)境（如河口污染、海岸線變遷、岸帶土地利用等）．5年后，于2007年4月又發(fā)射了第2顆海洋衛(wèi)星，至今一直正常在軌運(yùn)行．這一顆海洋衛(wèi)星同樣安裝了COCTS和CZI遙感器，但在性能上有如下改進(jìn)（見表1）．

表1 我國(guó)各種不同衛(wèi)星水色遙感器的性能比較表

4）COCTS的近紅外波段從原來HY－1A的730～770nm帶寬改成了740～760nm，從而避開了760～770nm帶寬范圍內(nèi)受臭氧的影響；

5）CZI的通道設(shè)置作了較大的改動(dòng)以更能滿足我國(guó)海岸帶水環(huán)境的監(jiān)測(cè)需求．

為充分發(fā)揮我國(guó)自主衛(wèi)星的作用，對(duì)HY－1系列衛(wèi)星以及FY－1衛(wèi)星資料的處理技術(shù)近年來有了顯著提升．

1．1 大氣校正技術(shù)

我國(guó)第一代自主海洋衛(wèi)星HY－1系列，配置的主要遙感器，主要用于測(cè)量海水成分，如懸浮泥沙、葉綠素、黃色物質(zhì)等，以及水溫．衛(wèi)星遙感器從離開海面800km左右高度，接收到總輻射能量，包括大氣瑞利散射、氣溶膠散射、太陽(yáng)耀光以及來自海面的輻射等，而其中來自海面的輻射只占到總輻射能量的5%～15%，如圖1所示．于是，海洋水色衛(wèi)星資料應(yīng)用的第一個(gè)難題是去除來自大氣的干擾輻射，即大氣校正．由于中國(guó)近海海區(qū)大氣受到灰塵和霾的影響而渾濁，另外沿岸水體高懸浮泥沙的背景，國(guó)際上自20世紀(jì)80年代逐漸發(fā)展起來的標(biāo)準(zhǔn)大氣校正算法，如Gordon［1］基于近紅外波段水體輻射為零的假設(shè)，提出了CZCS（海岸帶水色掃描儀）的初步大氣校正算法，Gordon、Brownd等［2］發(fā)展了大氣校正模型，提出了逐次散射項(xiàng)法求解矢量大氣輻射傳遞方程，提高了原來用單次瑞利散射近似法計(jì)算精度的大氣校正．自從美國(guó)發(fā)射了專用海洋水色衛(wèi)星——海星號(hào)（SeaStar）以來，針對(duì)星上第二代水色遙感器SeaWiFS（寬視場(chǎng)水色掃描儀）的靈敏度提高，Wang和Gordon［3］提出了多次氣溶膠散射算法進(jìn)行大氣校正．Chuanmin Hu［4］利用“借用法”解決渾濁二類水體近紅外波段不為零難題．Kevin［5］利用2個(gè)近紅外的氣溶膠反射比和離水反射率來提高二類水體大氣校正精度．針對(duì)渾濁的二類水體的大氣校正，國(guó)際上代表性算法有：1）直接“借用”鄰近一類水體的氣溶膠類型和光學(xué)厚度法；2）根據(jù)生物－光學(xué)模型，建立紅波段、近紅外3個(gè)波段的輻射值與水色要素之間關(guān)系的迭代法；3）給定近紅外2個(gè)波段的離水輻射反射率比值及氣溶膠模型法；4）根據(jù)水分子特性的迭代法．由于中國(guó)沿海是一個(gè)典型高濃度的水體，懸浮泥沙高達(dá)1 000mg／L，采用以上大氣校正，依然存在藍(lán)色波段（412nm）過校，校正出現(xiàn)負(fù)值［6］，針對(duì)此，潘德爐等［7］采用865nm近紅外波段的氣溶膠反照率來進(jìn)行中國(guó)海區(qū)大氣校正，何賢強(qiáng)等［6］通過總結(jié)沿海多站點(diǎn)實(shí)測(cè)光譜分析，提出了利用412nm藍(lán)波段的離水輻射率對(duì)近紅外波段反射法進(jìn)行大氣校正．另外何賢強(qiáng)等［8］提出了海洋－大氣耦合矢量輻射傳輸模型，得到適于中國(guó)沿海大氣校正的瑞利散射、氣溶膠散射和大氣穿透率的高精度查找表，并應(yīng)用于我國(guó)自主衛(wèi)星的HY－1A和HY－1B的COCTS的大氣校正．

圖1 衛(wèi)星海洋可見光遙感器接收到輻射量示意圖

1．2 星－星交叉輻射定標(biāo)技術(shù)

輻射測(cè)量精度是衛(wèi)星海洋水色遙感的關(guān)鍵技術(shù)之一，只有滿足離水輻射率測(cè)量相對(duì)誤差小于5%以內(nèi)，才能滿足一類水體葉綠素濃度反演相對(duì)誤差小于30%．為此，在衛(wèi)星入軌前，首先利用積分球?qū)b感器作了絕對(duì)定標(biāo)，建立起衛(wèi)星下傳的數(shù)值與輻射量間轉(zhuǎn)換關(guān)系．由于定標(biāo)設(shè)備、工藝和技術(shù)所限，我國(guó)自主海洋衛(wèi)星上無絕對(duì)實(shí)時(shí)的定標(biāo)，必須依靠地面進(jìn)行再定標(biāo)，通常與衛(wèi)星同步的海面－衛(wèi)星的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)定標(biāo)，需要大量船只和浮標(biāo)實(shí)測(cè)配合，十分昂貴．同時(shí)由于天氣和海況的原因，很難得到滿意的穩(wěn)定定標(biāo)系數(shù)．潘德爐等［9］提出利用美國(guó)高精度的SeaWiFS衛(wèi)星資料對(duì)我國(guó)COCTS在軌定標(biāo)的理論和方法，利用準(zhǔn)同步的SeaWIFS數(shù)據(jù)，模擬得到兩衛(wèi)星交叉定標(biāo)海區(qū)的COCTS的總輻射量，并與HY－1A和HY－1B，COCTS測(cè)得的輻射值進(jìn)行比較，確立不同波段的交叉定標(biāo)系數(shù)．交叉定標(biāo)結(jié)果提取的離水輻射率再與少量現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量得到離水輻射率以及SeaWiFS得到結(jié)果相比較，表明星－星交叉定標(biāo)的精度能滿足水色要素測(cè)量的要求，如圖2所示．

圖2 利用美國(guó)SeaWiFS資料對(duì)我國(guó)神三CMODIS資料交叉定標(biāo)結(jié)果

1．3 水色要素的提取和初級(jí)生產(chǎn)率估算

海洋水色遙感基于海水可見光光譜特性，測(cè)量海水中葉綠素、懸浮泥沙和黃色物質(zhì)等海洋水色要素的遙感，對(duì)這些海洋水色參數(shù)和水溫的遙感，已應(yīng)用于我國(guó)FY－1C和FY－1D的資料處理，唐軍武等［10］針對(duì)HY－1A與HY－1B的COCTS和CCD波段配置，以及海上的水色要素的水色光譜實(shí)測(cè)，利用不同波段離水輻射率組合，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及與實(shí)測(cè)課題回歸等，建立了提取三大水色要素的算法，并應(yīng)用于HY－1A與HY－1B的COCTS和CZI的水色要素產(chǎn)品制作．

海水透明度是一項(xiàng)海洋經(jīng)典水光學(xué)參數(shù)，它是懸浮泥沙、葉綠素和其它帶色物質(zhì)等水成分的水體光學(xué)的綜合反映，它直接影響水中浮游植物的光合作用，直接可用于海洋初級(jí)生產(chǎn)力的評(píng)估參數(shù)，同時(shí)可用于海洋水團(tuán)分析和水質(zhì)的評(píng)價(jià)．何賢強(qiáng)等［6］基于水體光學(xué)特征的半經(jīng)驗(yàn)分析法，提出了反演透明度的模型并制作了透明度遙感產(chǎn)品，經(jīng)與實(shí)測(cè)的556組數(shù)據(jù)比較，相對(duì)誤差22．6%，如圖3所示．

浮游植物的初級(jí)生產(chǎn)力（OPP）是海洋生物鏈的基礎(chǔ)，復(fù)雜的海洋生態(tài)系統(tǒng)、碳循環(huán)乃至全球氣候變化的研究都十分重要，我國(guó)學(xué)者近年來利用衛(wèi)星水色水溫遙感資料估算海洋初級(jí)生產(chǎn)力取得了較大進(jìn)展．如潘德爐等［11］、官文江等［12］和白雁等［13］利用黃海和東海的兩年實(shí)測(cè)，運(yùn)用準(zhǔn)同步衛(wèi)星得到光學(xué)厚度、有效的光合作用輻射（PAR）以及海面溫度（SST）（如圖3所示），得到了估算中國(guó)海區(qū)的初級(jí)生產(chǎn)力算法．并利用我國(guó)自主海洋水色衛(wèi)星HY－1A和HY－1B融合SeaWiFS和MODIS水色遙感資料，得到了我國(guó)海區(qū)的季節(jié)性初級(jí)生產(chǎn)力的遙感產(chǎn)品圖．

圖3 利用我國(guó)HY－1B衛(wèi)星資料提取海水透明度、海表溫度月平均圖

2 海洋衛(wèi)星資料的融合重構(gòu)技術(shù)

衛(wèi)星海洋遙感利用電磁波與大氣和海洋的相互作用實(shí)現(xiàn)對(duì)地探測(cè)，根據(jù)電磁波波長(zhǎng)不同，衛(wèi)星遙感通?？煞譃榭梢姽猓?．4～0．7μm）、紅外（1～100μm）和微波（0．3～100GHz）遙感，它們有各自優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，如可見光和紅外遙感，與微波遙感相比有較高的光譜分辨率，提供了比微波更豐富的信息，但可見光和紅外由于受到云、霧和霾的影響引起衛(wèi)星資料的嚴(yán)重缺失．近幾年，以中國(guó)海區(qū)［105°～130°］E，［10°～50°］N，如5天平均的海面溫度SST數(shù)據(jù)的缺失率在40%左右［14］．而微波遙感能穿云破霧，不受大氣條件的影響，于是可以利用微波探測(cè)來替補(bǔ)可見光和紅外的缺失區(qū)域．微波海洋遙感與國(guó)際相比，我國(guó)起步較晚，直至20世紀(jì)90年代初，加強(qiáng)了星載微波遙感器的研制，2004年12月，“神舟”四號(hào)飛船成功發(fā)射，該飛船上對(duì)地觀察的主載荷是多模態(tài)微波遙感器，是我國(guó)第一次進(jìn)入太空集微波高度計(jì)、散射計(jì)和輻射計(jì)為一體，具有綜合觀察能力的遙感器，經(jīng)過“神舟”四號(hào)飛船在軌運(yùn)行為我國(guó)微波海洋遙感資料獲取以及多源衛(wèi)星資料的融合應(yīng)用邁出了可喜的一步．另外，由于衛(wèi)星過境對(duì)地觀測(cè)的時(shí)間不一樣，天氣狀況不一樣，覆蓋的區(qū)域不一樣，不同時(shí)相的可見光與紅外衛(wèi)星資料同樣可以互相替補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星資料重構(gòu)，如在國(guó)內(nèi)朱江等［15］對(duì)于檢測(cè)出的云區(qū)，采用同期相近時(shí)相AVHRR資料的相對(duì)變化率來反演代替云區(qū)，大大提高了資料的利用率，但誤差較大［16］．毛志華等［17］對(duì)云覆蓋區(qū)綜合采用了插值、平滑、匹配修正等方法，以及數(shù)值內(nèi)插、曲面擬合和動(dòng)力方程的數(shù)值替補(bǔ)方法，利用歷史同期標(biāo)準(zhǔn)溫度圖進(jìn)行時(shí)間域的替補(bǔ)．丁又專等［14］提出的結(jié)合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EMD）與經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)（EOF）的自適應(yīng)EMD－EOF資料重構(gòu)方法，及應(yīng)用該方法對(duì)2003年長(zhǎng)江口的海表溫度（SST）與表層懸浮泥沙濁度（SSC）遙感產(chǎn)品進(jìn)行資料重構(gòu)，SST重構(gòu)的均方根誤差小于0．9℃，SSC重構(gòu)的對(duì)數(shù)均方根誤差為0．137mg／L．EMD－EOF的方法同時(shí)還可以有效地剔除遙感反演中薄云而導(dǎo)致的噪聲點(diǎn)，提高了原始圖像的準(zhǔn)確度，得到了全覆蓋的遙感再分析產(chǎn)品，重構(gòu)后的效果如圖4所示．

通過多源、多時(shí)相衛(wèi)星資料融合重構(gòu)的衛(wèi)星遙感資料對(duì)衛(wèi)星遙感觀測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和數(shù)值模擬三者有機(jī)結(jié)合研究全球海洋的現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律有著十分重要作用，如當(dāng)前應(yīng)對(duì)氣候變化中“全球氣候系統(tǒng)模型”，就用衛(wèi)星遙感重構(gòu)資料作為海－陸－氣耦合模型的初始場(chǎng)，彌補(bǔ)了只用現(xiàn)場(chǎng)觀察其空間與時(shí)間的離散性和獨(dú)立性等不足，使得模擬結(jié)果逼近真實(shí)狀態(tài)，包含了內(nèi)在物理過程［18］．從而可見，融合重構(gòu)后的衛(wèi)星遙感資料在全球氣候系統(tǒng)觀測(cè)上有其獨(dú)特的貢獻(xiàn)．

圖4 衛(wèi)星遙感海表溫度產(chǎn)品重構(gòu)結(jié)果比較

3 新應(yīng)用領(lǐng)域的拓展

隨著海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)、資源利用與保護(hù)以及海洋權(quán)益維護(hù)等國(guó)家重大需求的牽引，我國(guó)衛(wèi)星空間技術(shù)蓬勃發(fā)展，衛(wèi)星遙感資料的應(yīng)用領(lǐng)域從原有海洋水色要素（懸浮泥沙濁度、葉綠素濃度等）以及水溫等海洋環(huán)境要素監(jiān)測(cè)、赤潮和綠潮監(jiān)測(cè)、海洋漁業(yè)中魚群發(fā)現(xiàn)與定位，近年來又發(fā)展到沿海水質(zhì)監(jiān)測(cè)、CO2的監(jiān)測(cè)、海岸帶生態(tài)健康評(píng)價(jià)，以下對(duì)這三方面的新領(lǐng)域應(yīng)用作概要介紹．

3．1 沿海海洋水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)

長(zhǎng)江三角洲地區(qū)包括上海市、浙江省和江蘇省，區(qū)域面積21．07萬km2，只占全國(guó)2．1%的陸地面積、11%的人口．然而長(zhǎng)江三角洲是中國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力發(fā)展的龍頭，長(zhǎng)三角的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值在全國(guó)GDP總量中的占比一直維持在20%～23%．雖然2009年金融危機(jī)對(duì)長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了沖擊，但從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，2009年其生產(chǎn)總值達(dá)71 794億元，GDP總量首次超過1萬億美元，成為世界第11大經(jīng)濟(jì)體，同樣創(chuàng)造了全國(guó)21．7%的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、24．5%的財(cái)政收入和47．2%的進(jìn)出口總額．其中海洋產(chǎn)業(yè)異軍突起，2010年5月12日，根椐國(guó)家海洋局發(fā)布的《中國(guó)海洋發(fā)展報(bào)告2010》，2009年全國(guó)海洋生產(chǎn)總值31 964億元，其中長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)區(qū)海洋生產(chǎn)總值9 466億元，約占全國(guó)海洋生產(chǎn)總值比重的1／3．然而經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展給海洋環(huán)境狀況造成了不可低估的影響：20世紀(jì)90年代以來，隨著流域污染物排海量的增加，河口及其鄰近海域環(huán)境的變化，使得近海生物的多樣性降低，海洋資源和環(huán)境的承載力下降等；另一方面，生態(tài)環(huán)境的衰退、服務(wù)功能的下降與可持續(xù)利用能力的降低，已成為制約沿海經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要因素．針對(duì)我國(guó)沿海水質(zhì)環(huán)境惡化、災(zāi)害（富營(yíng)養(yǎng)化、赤潮和污染等）頻發(fā)、水體服務(wù)功能下降和持續(xù)利用能力降低，每年國(guó)家海洋局組織沿海各級(jí)海洋行政主管部門對(duì)我國(guó)管轄海域水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀和趨勢(shì)進(jìn)行海洋常規(guī)監(jiān)測(cè)，消耗大量的人力、物力、財(cái)力資源．而這種常規(guī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)方法也僅是海洋站點(diǎn)、航次剖線的測(cè)量，一年只能得到一張全國(guó)水質(zhì)沿海的水質(zhì)圖，無法滿足大面積沿海水質(zhì)環(huán)境實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)和服務(wù)決策的需求；長(zhǎng)三角二省一市領(lǐng)導(dǎo)對(duì)沿海的環(huán)境十分重視，時(shí)任浙江省委書記習(xí)近平等領(lǐng)導(dǎo)親臨國(guó)家海洋局第二海洋研究所遙感實(shí)驗(yàn)室視察調(diào)研，科研人員提出的利用大范圍高頻度覆蓋沿海海洋的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行海洋水質(zhì)遙感與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和速報(bào)的想法，很快得到了長(zhǎng)三角二省一市和國(guó)家海洋局領(lǐng)導(dǎo)的支持，相繼實(shí)施了長(zhǎng)三角二省一市科技聯(lián)合攻關(guān)項(xiàng)目“長(zhǎng)三角沿海水質(zhì)遙感實(shí)時(shí)監(jiān)視和速報(bào)的關(guān)鍵技術(shù)”、國(guó)家海洋局組織的國(guó)家公益專項(xiàng)“基于HY－1B等海洋水色衛(wèi)星的沿海水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和速報(bào)業(yè)務(wù)體系”以及國(guó)家863項(xiàng)目“海岸海洋環(huán)境遙感精準(zhǔn)探測(cè)與應(yīng)用系統(tǒng)”．項(xiàng)目組經(jīng)過多年的努力，開發(fā)了基于我國(guó)自主的HY－1B等海洋水色衛(wèi)星測(cè)量沿海水質(zhì)參數(shù)定量化遙感模型和水質(zhì)分類技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從光化物質(zhì)遙感到非光化物質(zhì)遙感的跨越，填補(bǔ)了我國(guó)沿海水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)的空白，發(fā)展了適用于我國(guó)海域的水質(zhì)遙感反演模型，該模型反演衛(wèi)星資料所得水質(zhì)分類精度，經(jīng)2007年以來4年時(shí)間實(shí)測(cè)資料驗(yàn)證結(jié)果表明，正確率達(dá)到85%以上．2007年歐盟和科技部龍計(jì)劃項(xiàng)目培訓(xùn)班（海洋水質(zhì)）的教材軟件向來自世界各地的學(xué)員展示，得到了國(guó)內(nèi)社會(huì)公眾和國(guó)際學(xué)者的廣泛肯定．

通過這些項(xiàng)目的實(shí)施，建立了一套沿海水質(zhì)遙感實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和速報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如圖5所示．

該系統(tǒng)能自動(dòng)接收中國(guó)自主衛(wèi)星海洋衛(wèi)星HY－1B、氣象衛(wèi)星 FY－1D和國(guó)外衛(wèi)星 NOAA、MODIS等10顆衛(wèi)星資料，經(jīng)融合實(shí)時(shí)處理，從原始資料的預(yù)處理到水質(zhì)因子遙感產(chǎn)品生成．項(xiàng)目組已制作了連續(xù)5年的遙感水質(zhì)速報(bào)年、季、月、旬產(chǎn)品；并有不同等級(jí)用戶的網(wǎng)絡(luò)可視化查詢和信息速報(bào)的功能；在上海和浙江省海域進(jìn)行了連續(xù)多年（2007—2010年）的遙感水質(zhì)速報(bào)試驗(yàn)表明，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，使用方便，深受歡迎．該套遙感水質(zhì)系統(tǒng)大大提高了水質(zhì)速報(bào)的頻率，從每年1次的公報(bào)提高到每旬1次和每月1次、每年1次的遙感水質(zhì)分類圖速報(bào)；同時(shí)降低了水質(zhì)報(bào)的人力、物力等成本．沿海遙感水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與傳統(tǒng)的常規(guī)水質(zhì)報(bào)相比，綜合性價(jià)比提高了1萬倍．同時(shí)長(zhǎng)三角地區(qū)的水質(zhì)遙感技術(shù)入選2007年上海世界工業(yè)博覽會(huì)，該套沿海水質(zhì)監(jiān)測(cè)和速報(bào)系統(tǒng)已成為從長(zhǎng)三角推廣到黃三角、珠三角，乃至全國(guó)范圍應(yīng)用的重要平臺(tái)，為進(jìn)一步建立全國(guó)海洋水質(zhì)預(yù)警系統(tǒng)提供了技術(shù)支持；另外，項(xiàng)目攻克了我國(guó)海洋自主衛(wèi)星HY－1B系列衛(wèi)星資料處理關(guān)鍵技術(shù)并開發(fā)了實(shí)用應(yīng)用軟件，處理精度達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，大氣校正、水色水溫信息提取和衛(wèi)星資料融合等軟件已推廣集成到國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心運(yùn)行；基于HY－1B衛(wèi)星的海溫遙感產(chǎn)品作為海溫預(yù)報(bào)的初始場(chǎng)，為每周中央電視臺(tái)的海洋預(yù)報(bào)節(jié)目提供服務(wù)，標(biāo)志著我國(guó)自主衛(wèi)星的應(yīng)用實(shí)質(zhì)性地跨出了可喜一步，極大地推動(dòng)了我國(guó)自主衛(wèi)星的業(yè)務(wù)化應(yīng)用．該成果正在計(jì)劃推廣到黃三角和珠三角，乃至全國(guó)沿海，希望在不遠(yuǎn)的將來能像天氣預(yù)報(bào)一樣，基于衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)我國(guó)沿海水質(zhì)的變化并實(shí)現(xiàn)水質(zhì)變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)，服務(wù)大眾．

3．2 海洋CO2遙感監(jiān)測(cè)

人類活動(dòng)每年向大氣排放70億t碳，在20世紀(jì)末開展的全球海洋通量聯(lián)合研究（JGOFS）及其他一些針對(duì)大洋的國(guó)際研究計(jì)劃經(jīng)過10多年的研究表明：人類活動(dòng)每年向大氣排放大量的CO2，其中約一半存留在大氣，另一半則被海洋和陸地生物圈吸收；海洋每年可從大氣吸收1／3左右的人類排放碳量，其對(duì)全球氣候變化的影響非常巨大．中國(guó)海洋國(guó)土面積約300萬km2，它與陸地生態(tài)系統(tǒng)共同構(gòu)成了我國(guó)的區(qū)域碳循環(huán)系統(tǒng)，調(diào)控我國(guó)總CO2收支．因此，對(duì)中國(guó)海域海－氣CO2通量、碳儲(chǔ)量及其變化的監(jiān)測(cè)是我國(guó)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)及應(yīng)對(duì)全球氣候變化的一項(xiàng)重要工作．從地球觀測(cè)計(jì)劃（EOS），到全球海洋觀測(cè)計(jì)劃（GOOS），再到海洋碳觀測(cè)計(jì)劃（OCOS）以及大尺度CO2觀測(cè)計(jì)劃（LSCOP），表明了海洋碳循環(huán)觀測(cè)的顯著地位，海－氣界面CO2交換通量（即單位時(shí)間內(nèi)單位面積上海洋向大氣吸收或排放CO2的量，定義為：向大氣釋放CO2，稱為碳源；從大氣吸收CO2，則稱為碳匯）正在日益得到重視．中國(guó)對(duì)鄰近邊緣海的CO2源匯格局進(jìn)行過一些研究，由于監(jiān)測(cè)的時(shí)空覆蓋度低、時(shí)空代表性差，至今我們?nèi)匀徊荒芫汀爸袊?guó)近?？傮w上是源還是匯”這一重要問題做出定量的明確回答．為理清中國(guó)近海碳收支清單，研究碳循環(huán)調(diào)控機(jī)理是國(guó)家制定減排政策、應(yīng)對(duì)環(huán)境外交談判與提升履約能力的科學(xué)基礎(chǔ)，國(guó)家973資助了“中國(guó)近海碳收支、調(diào)控機(jī)理及生態(tài)效應(yīng)”項(xiàng)目，相繼2010年，由國(guó)家海洋局第二海洋研究所牽頭實(shí)施國(guó)家重大公益項(xiàng)目“中國(guó)近海海－氣二氧化碳通量遙感監(jiān)測(cè)評(píng)估系統(tǒng)研究與示范”，該項(xiàng)目充分發(fā)揮衛(wèi)星遙感大面積同步、高時(shí)空頻率、實(shí)時(shí)觀測(cè)、長(zhǎng)期穩(wěn)定及經(jīng)濟(jì)性的觀測(cè)優(yōu)勢(shì)，以及錨系浮標(biāo)高時(shí)間分辨率、連續(xù)時(shí)間序列觀測(cè)的特點(diǎn)，重點(diǎn)開發(fā)遙感和錨系浮標(biāo)的觀測(cè)技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)有的走航CO2斷面觀測(cè)系統(tǒng)，形成中國(guó)近海較完整的CO2立體觀測(cè)體系．現(xiàn)正在開展立體觀測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究，如碳循環(huán)關(guān)鍵生物地球化學(xué)參量的遙感探測(cè)機(jī)理和反演模型，從生物量（遙感葉綠素濃度）考慮的初級(jí)生產(chǎn)力，以及從離水輻射率考慮的水體組分信息反演，結(jié)合海水中CO2分壓的遙感計(jì)算，能更精確地計(jì)算碳固定量，為海洋碳源和碳匯的定量化計(jì)算和生態(tài)響應(yīng)機(jī)制研究提供數(shù)據(jù)和分析基礎(chǔ)．海洋表層水中的CO2及其界面上的海－氣分壓差與表層海溫的變化有很大的相關(guān)性，可以建立遙感反演海表溫度SST與海洋分壓差p CO2和溶解無機(jī)碳之間的關(guān)系；在有機(jī)碳部分，根據(jù)水體成分的表觀光學(xué)性質(zhì)和固有光學(xué)性質(zhì)，同樣有可能利用遙感離水輻射率建立水體DOC和POC的反演模型，實(shí)現(xiàn)海水無機(jī)碳和有機(jī)碳含量的探測(cè)．另外，估算遙感初級(jí)生產(chǎn)力和新生產(chǎn)力，可以從生態(tài)角度研究上層海水中的生物碳儲(chǔ)存量及真光層有機(jī)碳的輸出量．在以上研究基礎(chǔ)上逐步建立立體遙感系統(tǒng)，利用遙感模型實(shí)現(xiàn)大面積和高頻率重復(fù)觀測(cè)，結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證，同化到碳循環(huán)的數(shù)值模型，研究中國(guó)鄰近海碳源匯格局、變化趨勢(shì)及其生態(tài)響應(yīng)．

圖5 長(zhǎng)三角海洋水質(zhì)速報(bào)系統(tǒng)示圖

3．3 海岸帶生態(tài)健康遙感監(jiān)測(cè)

海岸帶位于陸地和海洋相互交綏的過渡地帶，各種環(huán)境要素和資源構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體．中國(guó)的大陸海岸線長(zhǎng)1．8萬多km，另有海島岸線1．4萬多km，海岸線總長(zhǎng)超過3．2萬km，為世界上海岸線最長(zhǎng)的國(guó)家之一．海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康是實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，是提高人民生活質(zhì)量和生活環(huán)境的重要保證．它可以滿足人們多種需求，有效保護(hù)和改善環(huán)境，為動(dòng)植物提供棲息場(chǎng)所，為人類提供食品、能源和游憩場(chǎng)所．健康狀態(tài)下，海岸帶生態(tài)系統(tǒng)能夠保持穩(wěn)定性、生物多樣化以及對(duì)災(zāi)害性破壞的自我調(diào)節(jié)能力，能夠從大范圍的破壞中恢復(fù)、保持生態(tài)系統(tǒng)的平衡，并滿足現(xiàn)在和將來人類所期望的多目標(biāo)、多用途、多產(chǎn)品和多服務(wù)水平的需要．然而近年來我國(guó)海岸帶除了受全球氣候變暖的影響外，人類活動(dòng)對(duì)它的壓力逐漸加大，導(dǎo)致一系列的問題．我國(guó)沿海地區(qū)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展最迅速的區(qū)域，其面積占全國(guó)的14%，沿海11個(gè)省、自治區(qū)、直轄市人口總數(shù)約為5．5億，占全國(guó)的40%，人口平均密度約為700人／km2，GDP總產(chǎn)值占全國(guó)的60%以上，人均GDP約為3萬元．2008年《中國(guó)海洋環(huán)境公報(bào)》研究結(jié)果顯示，岸線人工化指數(shù)達(dá)到0．38，上海、天津、浙江、江蘇和廣東的沿海地區(qū)已經(jīng)處于高強(qiáng)度開發(fā)狀態(tài)．污染海域主要分布在遼東灣、渤海灣、萊州灣、長(zhǎng)江口、杭州灣、珠江口和部分大中城市近岸局部水域，海水中的主要污染物是無機(jī)氮、活性磷酸鹽和石油類，海岸帶生態(tài)系統(tǒng)承受巨大壓力，面臨極大風(fēng)險(xiǎn)，迫使人類對(duì)于自然資源和生態(tài)環(huán)境的態(tài)度，由僅僅追求經(jīng)濟(jì)利益轉(zhuǎn)為同時(shí)兼顧生態(tài)利益．近年來，我國(guó)的遙感學(xué)家開展了基于遙感與地理信息系統(tǒng)技術(shù)，探討了海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康概念以及影響生態(tài)系統(tǒng)健康的因素，并用海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)體系來定量化評(píng)價(jià)浙江省海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康水平．分別對(duì)浙江省海岸帶的沿海陸域子系統(tǒng)、海岸線以及水域子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并分析其變化和對(duì)海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的影響．在陸域子系統(tǒng)中，采用1998—2007年共10年的10天植被指數(shù)，研究城市擴(kuò)張、人類活動(dòng)對(duì)植被的破壞、植被活動(dòng)能力的變化以及基于象元的斜率所表現(xiàn)的生態(tài)系統(tǒng)健康活力、組織力和恢復(fù)能力，并比較浙江省沿?？h市陸域生態(tài)系統(tǒng)健康狀況．對(duì)于用于健康評(píng)估的海岸線子系統(tǒng)采用1985、1995和2005三期遙感資料，通過遙感圖像處理和信息提取獲得每個(gè)時(shí)期的大陸海岸線，從而得到每個(gè)時(shí)段海岸線變遷和陸域面積增加狀況，這些結(jié)果和分維數(shù)變化一起作為評(píng)價(jià)影響生態(tài)系統(tǒng)健康的因子，以海岸線變化劇烈的圍墾區(qū)為例，探討圍墾的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和生態(tài)效益．對(duì)于用于健康評(píng)估的水域子系統(tǒng)，收集2005—2007年遙感反演的水質(zhì)參數(shù)、政府公報(bào)等資料，分析每項(xiàng)參數(shù)對(duì)海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康的影響方式和空間分布變化情況，對(duì)近年來浙江省水體狀況深入了解并建立一個(gè)空間化的水體生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)模型．建立動(dòng)態(tài)的壓力－狀態(tài)－響應(yīng)評(píng)價(jià)體系，確定了基準(zhǔn)值和指標(biāo)權(quán)重，評(píng)價(jià)了2005—2007年浙江省海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康變化情況，發(fā)現(xiàn)：陸域子系統(tǒng)中由于城市化的進(jìn)展和工業(yè)的快速發(fā)展，植被面積減少，平坦地區(qū)活動(dòng)強(qiáng)度普遍下降，非植被的城鎮(zhèn)斑塊擴(kuò)大，活力降低，穩(wěn)定性下降，永久性建筑的修建造成物種交流隔斷，生態(tài)脆弱性增強(qiáng)，生態(tài)系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，反彈力也下降；海岸線子系統(tǒng)中由于人類圍墾、填海造地、海洋工程等的影響，導(dǎo)致海岸線在不斷地向海洋推進(jìn)．這些活動(dòng)在短時(shí)間、小尺度范圍內(nèi)改變自然海岸格局，對(duì)海岸帶生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生強(qiáng)烈擾動(dòng)，造成新的不平衡，有時(shí)甚至?xí)l(fā)環(huán)境災(zāi)害，對(duì)海岸環(huán)境構(gòu)成不可逆轉(zhuǎn)的影響和損失．以杭州－紹興－余姚典型圍墾區(qū)為例，探討圍墾帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，海岸線處于人工脅迫壓力之下，受干擾強(qiáng)度大，岸線附近的陸生和水生動(dòng)植物都受到擾動(dòng)，甚至有的面臨消失的危險(xiǎn)．圍海造地和工程開發(fā)不可避免帶來水體、大氣的污染，使海岸帶生態(tài)系統(tǒng)健康受損；水域子系統(tǒng)中由于海洋資源開發(fā)強(qiáng)度加大，污染物排放、過度捕撈、有害藻類暴發(fā)，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)活力降低、抵御自然和人為干擾的能力下降、營(yíng)養(yǎng)和有害物質(zhì)的自然凈化能力受阻、食品生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)增加、生物多樣性降低、漁業(yè)資源減少、休閑娛樂功能降低．總之，研究中選擇的長(zhǎng)江年徑流量、污染物排放量、海洋經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值、懸浮泥沙濃度、年平均NDVI、透明度、葉綠素濃度、赤潮暴發(fā)面積、非植被面積百分比共9個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)了2005—2007年浙江省海岸帶生態(tài)系統(tǒng)狀況，發(fā)現(xiàn)浙江海岸帶生態(tài)總體上處于不健康水平，但是近3年來略有好轉(zhuǎn)．其中海岸帶承受的壓力逐年增加，2006年的狀態(tài)最好，另外兩年較低，相應(yīng)逐年增加．通過這一研究使海洋衛(wèi)星遙感資料在海岸帶監(jiān)測(cè)中擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域，提高了海岸帶生態(tài)環(huán)境總體遙感水平．

4 機(jī)遇與挑戰(zhàn)

2010年6月7日，胡錦濤主席在中國(guó)科學(xué)院第15次院士大會(huì)，中國(guó)工程院第10次院士大會(huì)講話指出：“大力發(fā)展空間和海洋科學(xué)技術(shù)．要提高空間探測(cè)能力、對(duì)地觀測(cè)能力、信息應(yīng)用能力，在空間科學(xué)技術(shù)研究及其應(yīng)用方面取得原創(chuàng)性重大突破，保證我國(guó)有效和平利用空間．要提高海洋探測(cè)及應(yīng)用研究能力和海洋資源開發(fā)利用能力，使我國(guó)海洋科技水平進(jìn)入世界前列，增強(qiáng)我國(guó)海洋能力拓展，支撐我國(guó)海洋事業(yè)發(fā)展，保護(hù)和利用海洋．”“十二五”期間，我國(guó)衛(wèi)星海洋遙感的發(fā)展緊密圍繞國(guó)家安全和海洋經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展提供資源環(huán)境保障、全球氣候變化應(yīng)對(duì)策略和防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)的重大戰(zhàn)略任務(wù)，加快發(fā)展海洋業(yè)務(wù)衛(wèi)星專項(xiàng)建設(shè)，強(qiáng)化海洋衛(wèi)星地面系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)海洋衛(wèi)星、衛(wèi)星海洋應(yīng)用和海洋科學(xué)的協(xié)調(diào)發(fā)展，建設(shè)“服務(wù)近海、開拓大洋、走向全球”的衛(wèi)星海洋遙感應(yīng)用體系，開創(chuàng)海洋衛(wèi)星朝著“需求牽引、天地統(tǒng)籌、業(yè)務(wù)為基、數(shù)據(jù)共享、綜合利用”的“十二五”發(fā)展新局面．其目標(biāo)以滿足國(guó)家資源環(huán)境調(diào)查與權(quán)益維護(hù)、全球氣候變化應(yīng)對(duì)策略和防災(zāi)減災(zāi)的需求為核心，圍繞“十二五”三大海洋發(fā)展戰(zhàn)略，建立4個(gè)海洋衛(wèi)星系列，突破5項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建6個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的總體建設(shè)目標(biāo)．三大海洋發(fā)展戰(zhàn)略，即“服務(wù)近海、開拓大洋、走向全球”的海洋遙感發(fā)展戰(zhàn)略．4個(gè)海洋衛(wèi)星系列：海洋水色系列衛(wèi)星、海洋動(dòng)力環(huán)境系列衛(wèi)星、海洋監(jiān)視監(jiān)測(cè)系列衛(wèi)星和新型海洋系列衛(wèi)星．5項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：定量化遙感技術(shù)、多源衛(wèi)星遙感資料的融合技術(shù)、海洋衛(wèi)星資料分發(fā)技術(shù)、遙感業(yè)務(wù)化應(yīng)用技術(shù)和新遙感器應(yīng)用技術(shù)．6個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)：基于衛(wèi)星遙感的海洋環(huán)境預(yù)報(bào)同化系統(tǒng)、海洋防災(zāi)減災(zāi)遙感應(yīng)用輔助決策系統(tǒng)、應(yīng)對(duì)全球氣候變化的遙感應(yīng)用系統(tǒng)、基于遙感的深遠(yuǎn)海環(huán)境與資源調(diào)查應(yīng)用系統(tǒng)、海洋權(quán)益維護(hù)遙感服務(wù)系統(tǒng)和近海海洋環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)．

2011—2020年的10年內(nèi)，有可能發(fā)射5顆專用海洋業(yè)務(wù)衛(wèi)星、2顆試驗(yàn)海洋衛(wèi)星，基本建成4個(gè)海洋系列衛(wèi)星．另外，計(jì)劃發(fā)射的FY－2和FY－3系列衛(wèi)星配置的遙感器，以及環(huán)境與災(zāi)害衛(wèi)星配置遙感器中有很多同樣可綜合應(yīng)用于海洋的環(huán)境監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)海洋水色和動(dòng)力環(huán)境的業(yè)務(wù)化服務(wù)能力；基本建成具有國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)保障能力的海洋衛(wèi)星地面系統(tǒng)；開展我國(guó)衛(wèi)星海洋輻射校正與真實(shí)性檢驗(yàn)場(chǎng)的建設(shè)；完成6個(gè)業(yè)務(wù)化應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)并投入運(yùn)行，形成為“服務(wù)近海、開拓大洋、走向全球”的海洋戰(zhàn)略目標(biāo)提供業(yè)務(wù)化遙感服務(wù)的能力．

5 結(jié) 語

由于衛(wèi)星遙感覆蓋面大、頻度高、實(shí)時(shí)性好的優(yōu)勢(shì)，占地球表面積70%的海洋離不開衛(wèi)星遙感．在政府不同渠道的支持下，我國(guó)自主海洋衛(wèi)星資料處理技術(shù)提升，海洋衛(wèi)星資料的融合重構(gòu)技術(shù)、新領(lǐng)域拓展應(yīng)用技術(shù)等方面近10年來取得長(zhǎng)足進(jìn)展，開始步入國(guó)際先進(jìn)行列．為大力發(fā)展海洋科學(xué)技術(shù)，提高海洋環(huán)境探測(cè)、資源開發(fā)和權(quán)益維護(hù)，我國(guó)將在今后10年中逐步形成海洋水色、動(dòng)力、監(jiān)視和新型遙感器試驗(yàn)等4個(gè)海洋衛(wèi)星系列，提供海洋衛(wèi)星和衛(wèi)星海洋遙感應(yīng)用的極好機(jī)遇和挑戰(zhàn)．

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Abstract：Since the 21st century，various countries have cast their eyes on the ocean，focusing on seeking best prospects of ocean environment，resources，and security．The ocean has become the important stage for a new round of international competition．The cognition capability to the marine environment is one of core contents of competition．As a result of the unique superiority of satellite remote sensing，it has become important hi－tech methodology for deepening the cognition to the marine environment．This article briefly introduced the developing and performances of national satellite programs，discussed recent progress of application technology in oceanic satellite remote sensing in our country in detail，including the data processing technology of national satellites，the fusion and restructuring technology of remote sensing information as well as the expanding application to different new fields．The article also described the developmental strategies and plans for oceanographic satellite series during the 12th Five－Year Plan，which can provide rare opportunities and challenges for the scientists who are engaged in the oceanic remote sensing．

Key words：oceanic remote sensing；national satellite；data restructure；expanding application

Progress in Application Technology of Satellite Ocean Remote Sensing in China

PAN De－lu，GONG Fang

（State Key Laboratory of Satellite Ocean Environment Dynamics，Second Institute of Oceanography，State Oceanic Administration，Hangzhou 310012，China）

P715．7

A

1674－232X（2011）01－0001－10

10．3969／j．issn．1674-232X．2011．01．001

2010－11－01

潘德爐（1945—），男，浙江東陽(yáng)人，中國(guó)工程院院士，國(guó)家海洋局第二海洋研究所研究員，海洋遙感專家，《海洋學(xué)報(bào)》主編，國(guó)際海洋水色遙感專家組成員．E－mail：pandelu＠sio．org．cn