我國(guó)海洋傳感器的發(fā)展脈絡(luò)及重要意義
海洋監(jiān)測(cè)技術(shù)作為海洋科學(xué)和技術(shù)的重要組成部分,在維護(hù)海洋權(quán)益、開(kāi)發(fā)海洋資源、預(yù)警海洋災(zāi)害、保護(hù)海洋環(huán)境、加強(qiáng)國(guó)防建設(shè)、謀求新的發(fā)展空間等方面起著十分重要的作用,也是展示一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。海洋監(jiān)測(cè)技術(shù)一般可分為天基海洋觀測(cè)、;^測(cè)和水下海洋觀測(cè)。海洋是科學(xué)研究的重要場(chǎng)所,也是自然資源的寶藏。海洋環(huán)境是地球環(huán)境的重要組成部分,也是全球生命支持系統(tǒng)的重要組成部分。它同時(shí)在全球水循環(huán)、氣候變化中起到重要作用。為了更好的了解海洋,我們需要對(duì)海洋進(jìn)行探測(cè),收集關(guān)于海洋的各種參數(shù)并對(duì)其進(jìn)行研究。
海洋探測(cè)傳感器的前景展望
21世紀(jì)是海洋世紀(jì),隨著國(guó)際安全形勢(shì)的發(fā)展變化,世界各國(guó)尤其是海上大國(guó)特別注重發(fā)展海上裝備。隨著光電技術(shù)、生物計(jì)算機(jī)等先進(jìn)信息技術(shù)、新材料、新能源等高技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,2l世紀(jì)海洋探測(cè)裝備將向靈巧化、小型化方向發(fā)展,可能出現(xiàn)能在水下、水面、阻地、空軍作戰(zhàn)的多棲作戰(zhàn)平臺(tái),海軍武器裝備和海洋探測(cè)方式將產(chǎn)生質(zhì)的變化。
信息技術(shù)的發(fā)展將逐步改變海洋探測(cè)的方式,海洋探測(cè)傳感器的發(fā)展會(huì)更加注重利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種探測(cè)設(shè)備的綜合集成,最終實(shí)現(xiàn)從“平臺(tái)為中心”向“網(wǎng)絡(luò)為中心的轉(zhuǎn)變”。
海洋探測(cè)傳感器概述
傳感器能夠測(cè)量不同波段的海面反射、散射或自發(fā)輻射的電梯波能量,通過(guò)對(duì)攜帶信息的電梯波能量的分析,人們可以反演某些海洋物理量。 目前用于海洋觀測(cè)的所有衛(wèi)星傳感器,均根據(jù)電磁輻射原理獲取海洋信息。遙感技術(shù)所使用的電磁波段主要為可見(jiàn)光、紅外和微波。
傳感器是收集、探測(cè)、記錄地物電磁波輻射信息的工具。它的性能決定遙感的能力,即傳感器對(duì)電磁波段的響應(yīng)能力、傳感器的空間分辨率及圖像的幾何特征、傳感器獲取地物信息量的大小和可靠程度。 用于海洋探測(cè)的傳感器按工作方式可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。被動(dòng)傳感器如可見(jiàn)光紅外掃描輻射計(jì)、微波輻射計(jì)等;主動(dòng)式如微波高度計(jì)、微波散射計(jì)、合成孔徑雷達(dá)等。
海洋傳感器的分類
隨著海洋觀測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展,作為各種觀測(cè)要素的感知、采集、轉(zhuǎn)換、傳輸和處理的功能器件,傳感器的作用日益突出。海洋傳感器是海洋觀測(cè)系統(tǒng)的神經(jīng)末梢,作為海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)的設(shè)備基礎(chǔ),可獲取海洋水質(zhì)、水文、生態(tài)、成像、地形地貌、地震波等信息,其觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、原位性、連續(xù)性等,與最終海洋觀測(cè)結(jié)果息息相關(guān)。
海洋傳感器種類繁多,常規(guī)監(jiān)測(cè)參數(shù)達(dá)上千種,常用傳感器達(dá)數(shù)百類。海洋傳感器根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域大致分為海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)應(yīng)用、海洋資源勘探開(kāi)發(fā)應(yīng)用、國(guó)防安全應(yīng)用和科學(xué)研究應(yīng)用等。在不同的應(yīng)用領(lǐng)域,觀測(cè)目標(biāo)和參數(shù)各有不同,同一參數(shù)的觀測(cè)方法和原理也多種多樣。
海洋傳感器根據(jù)檢測(cè)參數(shù)類別可大致劃分為水質(zhì)類、水文類、地質(zhì)地震類、聲學(xué)探測(cè)類、光學(xué)探測(cè)類等,每一類檢測(cè)參數(shù)大則包含上百項(xiàng)檢測(cè)目標(biāo),少則數(shù)十項(xiàng)檢測(cè)目標(biāo),且根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用環(huán)境的不同,每一項(xiàng)檢測(cè)參數(shù)的工作原理和技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段各有不同。
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