被动式海洋微波遥感研究进展_(美)维克多·瑞兹(Victor Raizer)著;_9787118118605

本书系统阐述了近年来海洋微波遥感技术尤其是被动式遥感技术的新理论、新技术与新进展，是作者数十年从事微波遥感研究工作成果的总结。书中详细分析了海洋波浪模型、微波辐射特性、多波段观测技术以及新科技手段的多种应用场景等新科研成果与发展趋势。

本书主要介绍用于海洋环境研究的被动微波遥感学方面的内容，其目的是展示被动微波技术在增强对海洋特征观测方面的能力，包括探测各种（亚）表面波和／或扰动。本书概述了这些技术的优点和局限性，也促进我们对被动微波遥感学的物理原理有更好的了解，这是海洋微波数据在地球物理学研究中成功、正确应用的一个重要里程碑，它对于未来的前沿技术发展也非常重要。
　　微波技术和计算机科学在1980-2010年间取得了巨大进步，使得技术专家和科学家们能够对地球环境进行系统的遥感观测。当前，在美国、加拿大、日本、韩国、中国、印度、俄罗斯以及欧洲一些国家等□□社会的主导下，许多国家都研发了大量微波辐射测量系统。这些遥感系统在毫米和厘米的电磁波长范围内运行，定期获得大气参数、降水和海洋一大气相互作用的空、天基观测数据，包括跟踪和预测多种自然灾害现象（如暴风雨和飓风）。
　　由于卫星技术及其运营成本的客观限制，大多数空天基被动微波辐射计／成像仪的像素分辨率较低。根据微波频率和轨道参数的不同，它们的工作高度范围为30～100km。许多人认为，这样的空间分辨率足以用于构建地球物理参数以及气象和气候目的的□□季节变化图。但是，这对海洋动态特征和局部海洋环境变化的反演似乎还不够。
　　实际上，尽管微波遥感仪器的技术进步或创新存在一些可能性，并且在不久的将来可能会考虑和实现，但目前的被动微波辐射计并不能对海洋中发生的复杂非线性波动过程进行有价值的观测。
　　同时，高分辨率被动微波方法在海洋高级研究中的应用，是涉及新的科学思想、理论和实验研究的技术前沿，也可能是从根本上改变当前技术状态的重大研究成果。特别地，采用高分辨率多波段被动微波图像和反演辐射测量特征的数字增强技术，为揭示大量局部海洋现象和／或流体动力学过程提供了很好的机会。
　　事实上，分辨率从lOOm到几千米的精密微波辐射计能够在受限制的海洋区域上开展相对较低成本的、互补性的海上监视和运行维护，包括探测（亚）表面波。然而，为了实现这一目标，需要技术创新，以及正确理解问题本质，并采用正确的用于数据分析和解释的智能方法。这些问题对许多遥感应用非常重要。它们是我们多年科学研究的关键点和重点课题，这部分内容总结在本书中。
　　I.V.Cherny和V.Y. Raizer所著的《海洋的被动微波遥感》（Passive Microwave Remote Sensing of Oceans）由Wiley出版社于1998年出版，目前已不再出版发行。该书对主要的海洋微波特性进行了理论及实验分析，并通过辐射计／散射仪观察到这些特征，研究及详细解释了表面波和粗糙度、破碎波、泡沫／飞沫／气泡分散介质、温盐变化、溢油、雨水、危害事件以及其他因素对海洋辐射影响等方面对微波的贡献。这些数据和结果在海洋微波测量、偏振光谱和光谱学中仍然具有重要的意义。
　　然而，为了有效实施高分辨率的海洋观测，需要更合理的技术和模型。事实上，我们处理的是现实世界的海洋环境，它是一个高度动态、随机、多尺度、嘈杂和整体上不可预测的自然对象。这种情况□终导致收集到的微波遥感数据具有变化程度大和复杂性高的特点，甚至是物理学解释的不确定性。因此，为了在海洋遥感领域取得可观的实际进展，必须进行新的研究和努力。
　　本书继续对遥感方法、模型和技术进行分析，着重阐述高分辨率多波段成像观测方法。这种先进的方法使得地球物理信息和数据采集达到了一个新的水平。经验表明，使用单频或双频低分辨率微波传感器——成像辐射计或雷达，难以提供对局部流体动力学现象和／或事件的测量，其原因来自于自然因素，如相似率、变异性和不稳定。微波响应和相关特征通常与波段相关，具有时空特征。换言之，海洋表面的随机性质在不同的观测条件、不同的电磁波段以及不同的空间和时间尺度上都会影响微波测量结果。
　　在遥感研究领域，对相关问题进行准确建模与正确分析以及对多变量数据进行分析是至关重要的，这对严谨的研究人员来说是一项具有挑战性的任务。从这方面来说，虽然本书的结构与之前版本的结构保持一致，但在内容上进行了修订和补充。需要注意，本书不能完全替代旧版。我相信新颖的创意和材料会鼓励读者朝着正确的科研方向走下去。
　　本书分为7章。□□章是对主题的介绍，包括历史年表、微波理论的基本内容、技术议题和数据处理与分析方法。
　　第2章概述了使用多波段被动微波辐射测量和图像可以观察和／或探测的主要海洋现象和流体动力学过程。本章提供海洋物理学和流体动力学的基础知识，以便更好地了解遥感方法。

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