我國海洋傳感器的發(fā)展脈絡及重要意義
海洋監(jiān)測技術作為海洋科學和技術的重要組成部分,在維護海洋權益、開發(fā)海洋資源、預警海洋災害、保護海洋環(huán)境、加強國防建設、謀求新的發(fā)展空間等方面起著十分重要的作用,也是展示一個國家綜合國力的重要標志。海洋監(jiān)測技術一般可分為天基海洋觀測、;^測和水下海洋觀測。海洋是科學研究的重要場所,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,我們需要對海洋進行探測,收集關于海洋的各種參數(shù)并對其進行研究。
海洋探測傳感器的前景展望
21世紀是海洋世紀,隨著國際安全形勢的發(fā)展變化,世界各國尤其是海上大國特別注重發(fā)展海上裝備。隨著光電技術、生物計算機等先進信息技術、新材料、新能源等高技術的進一步發(fā)展,2l世紀海洋探測裝備將向靈巧化、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,海軍武器裝備和海洋探測方式將產生質的變化。
信息技術的發(fā)展將逐步改變海洋探測的方式,海洋探測傳感器的發(fā)展會更加注重利用信息技術實現(xiàn)各種探測設備的綜合集成,最終實現(xiàn)從“平臺為中心”向“網(wǎng)絡為中心的轉變”。
海洋探測傳感器概述
傳感器能夠測量不同波段的海面反射、散射或自發(fā)輻射的電梯波能量,通過對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。遙感技術所使用的電磁波段主要為可見光、紅外和微波。
傳感器是收集、探測、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,即傳感器對電磁波段的響應能力、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。 用于海洋探測的傳感器按工作方式可分為主動式和被動式。被動傳感器如可見光紅外掃描輻射計、微波輻射計等;主動式如微波高度計、微波散射計、合成孔徑雷達等。
海洋傳感器的分類
隨著海洋觀測技術的不斷發(fā)展,作為各種觀測要素的感知、采集、轉換、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系統(tǒng)的神經末梢,作為海洋觀測數(shù)據(jù)的設備基礎,可獲取海洋水質、水文、生態(tài)、成像、地形地貌、地震波等信息,其觀測數(shù)據(jù)的準確性、原位性、連續(xù)性等,與最終海洋觀測結果息息相關。
海洋傳感器種類繁多,常規(guī)監(jiān)測參數(shù)達上千種,常用傳感器達數(shù)百類。海洋傳感器根據(jù)應用領域大致分為海洋生態(tài)環(huán)境保護應用、海洋資源勘探開發(fā)應用、國防安全應用和科學研究應用等。在不同的應用領域,觀測目標和參數(shù)各有不同,同一參數(shù)的觀測方法和原理也多種多樣。
海洋傳感器根據(jù)檢測參數(shù)類別可大致劃分為水質類、水文類、地質地震類、聲學探測類、光學探測類等,每一類檢測參數(shù)大則包含上百項檢測目標,少則數(shù)十項檢測目標,且根據(jù)應用領域和應用環(huán)境的不同,每一項檢測參數(shù)的工作原理和技術實現(xiàn)手段各有不同。
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