我國海洋遙感衛星三大體系——海洋衛星成為認知海洋的數據源之一

最新 06-26

海洋衛星是地球觀測衛星中的一個重要分支，是專門為觀測海洋、研究海洋以及對海洋環境調查、資源開發利用而設計發射的人造地球衛星。

衛星海洋遙感技術：利用衛星上搭載的各種感測器對海洋進行觀測，感測器接收來自海面目標發射或反射的特定波長範圍的電磁波信號，通過對電磁波信號的處理和分析可以獲取人們所感興趣的海洋環境信息。

海洋衛星能夠對全球海洋大範圍、長時期地觀測，為人類深入了解和認識海洋提供數據源，在海洋資源、環境、減災和科學研究等方面發揮著不可替代的重要作用。

我國海洋遙感衛星三大體系

我國正在建立以海洋水色衛星、動力環境衛星、海洋監視監測衛星三大類為主的海洋遙感衛星體系。

海洋水色環境［「海洋一號」（HY-1）］衛星列系：用於獲取我國近海和全球海洋水色水溫及海岸帶動態變化信息，重點滿足赤潮、漁場、海冰和海溫的監測和預測預報需求，遙感載荷為海洋水色掃描儀和海岸帶成像儀，可以提供250～1000米空間解析度的可見光、紅外衛星數據。我國已經發射了2顆海洋水色衛星：「海洋一號A」（HY-1A）和「海洋一號B」（HY-1B）。HY-1A屬於試驗型業務衛星，於2002年5月15日發射成功，結束了我國沒有海洋衛星的歷史。衛星總計在軌686天。HY-1B為HY-1A衛星的接替星，2007年4月11日發射升空。

海洋動力環境［「海洋二號」（HY-2）］衛星系列：用於全天時、全天候獲取全球範圍的海面風場、海面高度、有效波高與海面溫度等海洋動力環境信息，遙感載荷包括微波散射計、雷達高度計和微波輻射計等，提供的數據空間解析度較低（25千米），主要用於滿足海洋動力環境預報、海洋災害預警等要求。2011年8月16日，我國第一顆海洋動力環境衛星「海洋二號」（HY-2A）在太原衛星發射中心成功發射。它集主動、被動微波遙感器於一體，具有高精度測軌、定軌能力與全天候、全天時、全球探測能力，使我國首次具備了全天候、全天時觀測海洋的能力。

海洋監視監測［「海洋三號」（HY-3）］衛星系列：用於全天時、全天候監視海島、海岸帶、海上目標，並獲取海洋浪場、風暴潮漫灘、內波、海冰和溢油等信息，遙感載荷為多極化多模式合成孔徑雷達，這一感測器可以不受天氣影響提供衛星數據，空間解析度最高可達米級，但是觀測範圍有限。

海洋遙感衛星業務化應用工作

近年，利用我國海洋衛星數據，結合其他國內外衛星數據，我國在海溫、風場、海冰監測、颱風監測、大洋漁場漁情速報等方面開展了業務化應用工作。

海洋是地球氣候的調節器，海面溫度的分布和變化會影響整個陸地天氣和氣候的變化。厄爾尼諾現象就是因為西太平洋海面溫度較常年升高，從而造成環赤道太平洋地區出現天氣異常，如秘魯等常年降水偏少的太平洋東岸國家可能突發降雨洪澇，而印尼等常年多雨的西太平洋沿岸國家則會幹旱連連。對於大範圍的海洋而言，傳統技術手段獲取的海溫數據分布太過稀少，無法據此獲得整個海面溫度分布和變化的規律，衛星遙感技術的出現使得大面積觀測成為可能。利用HY-2A衛星掃描微波輻射計和HY-1B、MODIS等衛星數據製作的中國海及鄰近海域和全球的逐日、周平均、月平均、年平均海表溫度產品，在海溫預報和海洋漁場環境監測中發揮了重要作用。

利用衛星手段可以獲取大範圍海域海面風場信息，這是傳統技術手段不可比擬的優勢。利用HY-2A的微波散射計，科學家可以每天獲取全球海面風場信息。如果把這些準確的衛星觀測信息加入海洋預報模型，在高性能計算機的輔助下,就可以在衛星觀測資料的基礎上推算出未來一段時間內的海面風場變化情況。所以，利用衛星觀測資料，可以有效提高現有海洋預報準確度。此外，對衛星長期觀測獲取的海面風場數據進行統計分析後，還可以得到一系列衍生產品，如可以統計某海域海面風場的年季變化、大風發生頻率、極端大風強度等，這些信息對海洋工程建設安全性評估、海洋新能源利用都具有很好的使用價值。

利用海洋衛星資料，可以俯瞰整個海域，一眼望盡海冰分布範圍。我國每年冬季12月至次年3月，渤海和黃海北部海區都會發生大面積海水凍結現象，大面積海冰凍結海面、封鎖港口，阻礙海上交通，威脅海上生產作業，給沿岸居民帶來巨大的財產損失甚至人員傷亡。每年冬季黃渤海海冰冰期內，國家衛星海洋應用中心的技術人員每天都會利用海洋衛星影像提取海冰分布範圍，計算海冰覆蓋密集度分布，分析海冰類型，這些信息被製作成標準的衛星遙感海冰監測產品，第一時間向海洋預報和地方海洋管理部門發送。

我國監測颱風增添了新的重要的技術手段。我國是颱風多發國之一，每年的夏秋季節，我國毗鄰的西北太平洋上會生成數十個強度不一的颱風，有的消散於海上，有的則會登陸，帶來狂風暴雨。颱風給沿岸地區帶來的威脅不僅表現為颶風對房屋建築等財產的損毀，還有強降水和颱風風暴潮帶來的海面上升增水引發的洪澇災害。利用HY-2A衛星數據，可以捕獲海面颱風生消發展全過程，動態監視颱風路徑，獲取颱風中心風速值等重要參數，不僅可以直接觀測颱風動態，還能為海洋預報模式計算提供必要的輸入數據，?HY-2A衛星的成功發射及運行，為我國監測颱風增添了新的重要的技術手段。

為了更好地利用海洋衛星遙感技術指導漁業生產作業，減少大洋尋魚成本，提高漁獲量，海洋科學家利用魚類逐食而居的特性，藉助海洋衛星對全球大洋進行觀測，計算出海水的溫度、海水中葉綠素含量的分布情況。那些具備目標魚類生存適宜的溫度條件並且海水葉綠素含量豐富的海域，往往就是魚群聚集的所在，科學家把這些信息繪製成簡單易懂的大洋魚情概率分布圖，相當於給出了一幅海上尋寶圖，漁業船隻只需要按圖索驥，就可以找到魚群藏身之地，大獲豐收。

未來我國將按上述三個系列發展我國的海洋衛星，使三個系列衛星達到業務化、長壽命、不間斷穩定運行；建立海上輻射校正與真實性檢驗場；建立極地遙感接收系統；健全與完善北京、三亞、牡丹江、杭州地面接收站；逐步實現以自主海洋衛星為主導的海洋立體觀測系統。建成天地協調、布局合理、功能完善、產品豐富、信息共享、服務高效的覆蓋我國近海、兼顧全球的國家海洋衛星地面應用系統，實現產品多樣化、數據標準化、應用定量化、運行業務化，滿足海洋監視監測現代化、科學化、信息化、全球化的要求，為實施海洋開發戰略與發展海洋產業提供強有力的技術支撐，為維護海洋權益、防災減災、國民經濟建設和國防建設提供服務。

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文章來源：科技部；科協。

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