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Ch6在太空中遙測 (6-2被動式遙測 (地表遙測 (電磁波 (紅外線 (水對紅外線的反應非常明顯), 綠光 (植被反射強烈)), 載具 (飛機…
Ch6在太空中遙測
6-1遙測在地球科學上的應用
優點
短時間大範圍
海上,偏遠,高山,兩極皆可
使用年限長,操作人員少
可取得無法直接測量地區的資料
缺點
準確度較低
天候狀況有影響
需與實地觀測結果長期比對,反覆驗證與修正
定義
遙感探測
利用儀器做遠距離的間接觀測,非實地的直接測量
6-2被動式遙測
氣象衛星雲圖的比較
可見光雲圖
反射雲層或地表反射太陽光的反照率
接收目標太陽可見光
僅限白天
雲越白,反射越強,雲層越厚
紅外線雲圖
反映雲頂或地表向外太空的長波輻射量
接收目標發出的紅外光線
24小時都有資料
雲越白,溫度越低,雲頂越高
水氣頻道雲圖
反應中、高層水氣含量
水氣對波長6.7微米紅外線的輻射吸收最顯著
24小時都有資料
水氣越多,在圖上越白
海洋遙測
海表面溫度
紅外線感應器
短時間獲得全球溫度
無法量得海中水溫
NOAA氣象衛星中的多光譜輻射儀
海洋水色
浮游生物
旺盛
海水顏色:藍色到綠色
推測水中葉綠素的含量
美國Orbview-2衛星上的海視廣角感應器(SeaWiFS)、福爾摩沙一號掛載的海洋水色照相機(OCI)
依衛星運行軌道分類
地球同步衛星
在赤道上空
以地球自轉速度等速及相同方向運行
飛行高度高,約36000公里
解析度較差
24小時連續觀測同一地區
繞極軌道衛星
通過南北極區上空
飛行高度低,約900公里
解析度佳
可觀測全球各地,每天通過同一地上空兩次
地表遙測
衛星飛行高度低、解析度較差
高度比氣象衛星低
電磁波
紅外線
水對紅外線的反應非常明顯
綠光
植被反射強烈
載具
飛機
飛機高度較低
影像範圍較小
解析度較佳
太空梭、衛星
飛行高度較高
影像範圍較大
解析度較佳
地表遙測影像
紅
地表植被覆蓋
白藍灰
裸露的土壤、岩石、河水
主動和被動式遙測的比較
被動
體積小
可見光、紅外線
繞極軌道氣象衛星、地球同步氣象衛星
主動
所需能量高、功率大、體積大
微波、雷射、聲波
都卜勒聲達、飛機上的光雷射(光達)、太空中的「熱帶降水觀測任務」氣象實驗衛星
大地測量與GPS
美國發射24顆GPS衛星、高度兩萬公里、分成六軌道
任何位置、任何時間皆可接收到衛星訊號
收到三顆衛星訊號即可定位
可達毫米級
研究
板塊移動
地殼變形
6-3主動式遙測
特性
辨識項目
可辨識被探測物的位置與特性
探測儀器
所需能量大,功率大,體積也大
探測波訊號
需自行發射
探測訊號
有高解析度
主動式遙測衛星介紹
海洋遙測
人造衛星上安裝測高儀
測水面高度異常值
推算海流
地表遙測
地球資源衛星(測高儀)
觀測地表高低起伏
光雷射或光達(LiDAR)
空載光達
合成孔徑雷達(SAR)
即時監測海上油汙
大氣遙測
「熱帶降水觀測任務」氣象實驗衛星(TRMM)
可獲得大量降水資料
限制
先觀察後驗證
定期校正與檢驗
6-4監測地球的太空環境
太空環境中影響地球生物的因子
太陽風
對生命和現代科技帶來影響
小行星或彗星
造成生物滅絕
紫外線和X射線
威脅安全
太陽表面活動
11年週期活躍
太陽磁場
越活躍黑子數目越多
監測太陽活動
NASA的SOHO太空望遠鏡
太空環境監測
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