大洋渔场卫星遥感技术及应用

第1章 绪论

1.1 大洋渔场卫星遥感技术发展现状

1.1.1 海洋卫星发展现状

1.1.2 大洋渔场卫星遥感信息服务技术进展

1.2 大洋渔场遥感信息服务系统业务化运行情况

1.2.1 我国大洋渔场遥感信息服务系统业务化运行情况

1.2.2 渔业遥感应用发展趋势

1.3 发展卫星遥感大洋渔场信息服务技术的意义

1.3.1 促进海洋渔业发展

1.3.2 满足海洋渔业业务化应用需求

1.3.3 显著的科学价值

1.3.4 重要的政治、经济、战略意义

第2章 大洋渔场卫星遥感技术及应用系统概述

2.1 系统建设背景及目标

2.1.1 系统建设背景

2.1.2 系统建设目标

2.2 系统建设技术路线

2.3 系统业务流程

2.4 系统主要关键技术及应用

2.4.1 系统关键技术

2.4.2 系统应用

第3章 卫星遥感数据源及其预处理技术

3.1 卫星遥感数据源

3.2 HY-1/COCTS数据预处理

3.2.1 地理定位

3.2.2 辐射定标

3.2.3 云检测技术

3.3 HY-2卫星扫描微波辐射计数据预处理

3.3.1 天线温度计算

3.3.2 观测面元匹配

3.4 HY-2卫星雷达高度计数据预处理

3.4.1 对流层路径延迟校正算法

3.4.2 电离层路径延迟校正算法

3.4.3 海况偏差校正算法

3.4.4 潮汐校正算法

3.4.5 平均海平面模型

3.4.6 海洋深度/陆地高程与表面类型

3.4.7 高频振荡校正

3.4.8 固体地球算法

3.5 HY-2卫星微波散射计数据预处理

3.5.1 几何算法

3.5.2 物理量计算

第4章 卫星遥感渔场环境信息提取技术

4.1 海表温度

4.1.1 被动微波辐射计海表温度提取

4.1.2 热红外辐射计

4.2 叶绿素

4.2.1 分析算法

4.2.2 半分析算法

4.2.3 经验统计法

4.3 海面高度

4.4 海流

4.4.1 地转平衡方程

4.4.2 近赤道地区地转流流速计算

4.4.3 埃克曼流流速计算

4.4.4 风应力

4.5 有效波高

4.5.1 反演模型

4.5.2 反演流程

4.6 海面风场

4.6.1 粗搜索算法

4.6.2 精搜索算法

4.6.3 模糊解去除算法

4.7 中尺度涡

4.7.1 中尺度涡背景介绍

4.7.2 算法和技术路线

4.8 海洋锋面

4.8.1 海洋锋背景介绍

4.8.2 算法和技术路线

4.9 数据融合

4.9.1 基于统计估计的资料融合技术

4.9.2 基于最优控制的资料融合技术

第5章 大洋渔场环境信息预报

5.1 大洋渔场环境信息预报发展与现状

5.1.1 海浪信息预报发展与现状

5.1.2 大洋环流预报发展与现状

5.2 大洋渔场SWAN海浪预报系统

5.2.1 波浪描述的谱方法

5.2.2 波浪传播

5.2.3 SWAN模式介绍

5.2.4 SWAN模式数值方法

5.3 大洋渔场HYCOM大洋环流预报系统

5.3.1 模式介绍

5.3.2 模式网格设定

5.3.3 模式的参数化

5.3.4 边界条件

5.3.5 附加模型

5.4 大洋渔场环境信息数据同化

5.4.1 三维变分海洋数据同化技术

5.4.2 集合卡尔曼滤波海洋数据同化技术

5.4.3 多源海洋现场观测和卫星遥感资料联合同化技术

5.5 大洋渔场环境信息预报前沿技术

5.5.1 浪流耦合参数化技术

5.5.2 海洋数据同化中观测数据确定性信息提取问题

第6章 大洋渔业渔情预报

6.1 渔情预报基本理论和方法

6.1.1 渔情预报基本概念及其类型

6.1.2 渔情预报基本流程

6.1.3 渔情预报模型构成及其分类

6.1.4 主要渔情预报模型介绍

6.2 西北太平洋柔鱼渔情预报研究

6.2.1 基于栖息地适宜性指数的柔鱼中心渔场预测

6.2.2 柔鱼资源补充量预报

6.3 中西太平洋鲣鱼渔情预报研究

6.3.1 材料与方法

6.3.2 研究结果

6.4 东南太平洋智利竹荚鱼渔情预报研究

6.4.1 材料与方法

6.4.2 研究结果

6.5 太平洋长鳍金枪鱼渔情预报

6.5.1 基于栖息地适宜性指数的东太平洋长鳍金枪鱼渔场分析

6.5.2 南太平洋长鳍金枪鱼渔场预报模型研究

第7章 业务化全球海洋渔业生产综合信息共享服务技术

7.1 全球卫星遥感大洋渔场环境数据库

7.1.1 数据库设计原则

7.1.2 数据库体系结构

7.1.3 数据库表设计

7.2 网络发布平台

7.2.1 发布平台技术路线

7.2.2 共享平台机制

7.2.3 共享平台建设

7.3 基于卫星广播的渔业信息快速发布系统

7.3.1 链路设计

7.3.2 信息中心站设计

7.3.3 中心站信息应用系统

7.4 船载版渔情预报及渔捞日志应用系统

7.5 产业化运行机制

参考文献

1.2.1我国大洋渔场遥感信息服务系统业务化运行情况

我国从“六五”到“十一五”期间一直在持续推进针对卫星遥感大洋渔场应用的研究工作，经过30余年的建设，特别是在国家863 计划支持项目“卫星遥感大洋渔场环境信息获取及处理技术开发”与国家发展和改革委员会的卫星应用产业化项目“卫星遥感大洋渔业高技术产业化示范工程”的支持下，结合渔业遥感应用及其研究发展趋势，针对大洋数据通信、现场环境信息获取和渔情预报的技术瓶颈，开发了大洋渔场卫星遥感技术及应用系统。该系统集成了自主卫星海洋环境信息反演技术和渔场环境信息深加工技术，建立了海洋环境信息综合生产加工平台;对现有金枪鱼、竹荚鱼预报模型进行改进，并将应用区域从太平洋拓展到印度洋和大西洋;结合近海水质和其他遥感信息，开发近海渔场预报技术;通过北斗导航卫星通信技术和广播卫星副载频技术，建立了数据双向传输链路，实现了渔场渔海况和渔场预报信息准实时发布及现场数据回传，并在远洋10个渔场区域和近海1个渔场区域开展产业化应用示范;最终针对三大洋11个海区形成了大洋渔场渔海况信息准实时生产、发布服务和导航服务能力，并在100艘远洋渔业生产船只上进行了产业化应用试验。

1.2.2渔业遥感应用发展趋势

综合国内外研究及其应用现状，渔业遥感应用及其研究趋势表现在以下几个方面:①多海洋环境因子的应用。目前在渔情预报中使用的海洋环境因子多数为海表温度今后的发展趋势将是海表温度、叶绿素浓度、海面高度、水温梯度、海洋锋面等众多环境因子的组合，从而提高预报精度;②海洋遥感的实时性进一步加强。目前，普遍采用的遥感因子时效性相对滞后，对渔情预报的精度，特别是在海洋环境易变的海域，影响较大;③渔情预报模型的精度进一步提高。传统的渔情预报通常是基于单因子的预报模型，在不同因子对中心渔场影响的权重及其时空影响方面研究较少，因此今后的发展趋势将是采用基于神经网络等专家系统，建立渔情预报模型，以提高预报精度;④基于在线的渔情预报系统。随着卫星通信技术的发展，日本等国家相继开发了在线渔情预报系统，实现了陆地一海上渔船的信息服务，为渔船高效寻找中心渔场和指导生产提供了科学依据。

……

本书是“十三五”国家重点出版物出版规划项目及国家出版基金资助项目图书，全书全书共7章，主要介绍大洋渔场卫星遥感技术及应用系统的组成、总体技术路线、业务流程、数据流程、产业应用情况及系统的产业应用前景、卫星遥感数据源及其预处理、卫星遥感渔场环境信息提取技术、大洋渔场环境信息预报及渔业渔情预报、业务化全球海洋渔业生产综合信息共享平台等。该书的出版将为提高我国远洋渔业的综合竞争力，发展远洋渔业监测信息服务系统，开展大洋渔业监测及信息服务，解决大洋渔业信息服务数据源不足，渔场、渔情不明的问题，提高渔获量、降低渔获成本，提高生产安全等有着发挥重要作用。全书力求主题明确、框架清晰、章节合理、内容全面，体现卫星遥感、海洋环境预报、渔情速报、数据库管理和信息通信等相关学科的交叉融合，反映最新的大洋渔业生产信息服务实践及前沿成果。