[科普中国]-海洋遥测

概述

卫星指的是人造卫星，虽然人造卫星似乎离我们很远，但现今它所提供的资讯其实与我们的日常生活大有关系，例如山坡地滥垦与不当开发，甚至于海洋、河川、湖泊之污染现象，都会在人造卫星的探测下一一现形。

遥测分为主动遥测和被动遥测两种，分别为利用仪器侦测目标物反射或放出的电磁波来决定其物理性质，遥测仪器不会和目标物直接接触，它对目标物只进行间接的和远距离的测量。

而人造卫星遥测则是结合了最先进的太空仪器技术，比起其他种类的遥测技术，卫星遥测是一个相当年轻的科学活动，其应用范围非常地广泛，几乎所有地球科学的范畴都可以用得到卫星遥测，包括大气、海洋、天文、地质…等，例如大范围的海底地形测量只能透过卫星遥测才办得到、气象学使用气象卫星来观测台风行径和其影响范围等1。

其中，海洋遥测，顾名思义，就是利用卫星对海洋就行遥测，包括水温、水色、深度等等。

主要应用水温卫星遥测卫星遥测最早的应用是以光的吸收与反射来量测海表面的水温，不过它只能量测海表面几厘米厚度的水温，一般称为薄层温度(skin temperature)，而薄层温度与水下一公尺的海温有时差距可达1.5℃，且此二者的关系并非线性，这造成我们不易由薄层温度推知水下的温度，虽然薄层温度有此缺点待进一步的改进，不过它是当前唯一提供检视大尺度海表温的测量。

水色卫星遥测水色量测系以自然的阳光照射来产生海洋水色图，由于在电磁谱中，只有可见光及近红外线之能量能透射水柱，所以测量水柱辐射率时，通常只能用可见光光谱带及近红外线光谱带来测量来取得相关的水色资料。一般而言，在特定光谱带中光的散射及吸收是依照物质的形状、尺度大小及组成成分而定，光谱带随着物质及微粒不同的形态而有所变。水色的定性测量虽然已经可行，然而获得正确的定量资料则相当困难。这是因为海洋水色量测是在大气层外观测，因此其所搜集到的讯号，实质上除了海洋水色之外，尚夹杂着大气散射光、海面反射光，以及仪器杂讯等，也因此海洋水色的讯号需要种种校正，例如增益截差校正与大气校正等。

卫星测高遥测测高卫星上装有测高仪(altimeter)，自天线沿天底方向发射脉冲到海面而折回，经由雷达往返海面之时间而计算海水面与卫星之高度，因为水的良好反射性质，这种方法特别适用于海洋。再由卫星高度减去此一距离，得一相对于某参考椭球面之动力高(dynamic height)。

价值与效用遥测技术于海洋方面的应用如下所述，荦荦大端，不一而足，能巧妙应用，则效益可观。海洋遥测应用范围、价值贡献概述如下：

1.海面温度和水色遥测：海表温度反映鱼类分布，不同鱼种有其适应的水温范围，水温资讯显示鱼类水平空间分布与洄游概况；水色呈现叶绿素浓度分布，叶绿素浓度高则浮游生物多，鱼群容易聚集，自然形成好的渔场，所以水温和水色遥测可以提供渔情资讯，渔民不必盲目逐鱼，既可减少渔船油耗，又可提高鱼获。

2.悬浮漂砂和水深遥测：了解漂砂分布与运移概况，可提供海岸工程诸如防波堤、码头及凸堤等之配置规划参考；透过近岸水深遥测获取最新水深资讯，对港池和航道的水深变化得以及时掌握，经济而有效浚渫，维持有利吃水深度，不仅港池寿命得以延长，亦可确保船舶航行的安全。

3.海岸变迁遥测：风、浪、流及潮汐无时无刻不对海岸作用着，海岸处于这些作用力下的动态平衡，藉由海岸变迁遥测了解过往不同时期海岸侵淤变化，有助养滩。滩地能有计画地维护，海岸国土不致平白流失，滩地生态环境亦得以确保。

4.污染遥测：沿海海域家庭废水、工业废水、电厂温排水以及船舶油污的排放，都会对近海生态环境造成严重冲击与破坏，河川出海口和港湾优养化、珊瑚白化、秘雕鱼的出现以及漏油污染，重创海域生态环境，复育重建困难重重。油污遥测监测则不分昼夜，提供有力的排污遥测影像证据，可以有效遏止污水与污油的不法排放，自可将海域生态环境的破坏降至最低。

5.风浪场遥测：风场与浪场遥测提供海洋工程规划施工所需具威胁性之风与浪资料，确保工程结构物安全稳固；大尺度大范围之风浪场资讯更可提供安全航线的拟定，节约航运油耗，规避恶劣海象海域，确保航安。

6.洋流遥测：透过大尺度海流及海洋锋面遥测，可以获致如流经台湾海域之黑潮的宽度、流速和流向，亦可藉由卫星影像分析黑潮在台湾东北角海域的蛇行现象，冷暖涡流的出现与变化，以及东海岸涌升流位置与成因机制探讨，除有助于渔场渔情研判之外，亦有助污染扩散、船难及漂流物之监测追踪与救助协寻。

7.红树林与珊瑚礁遥测：遥测广泛应用于海岸植被生态消长监测，包括滩地红树林的缩萎与扩荣；东沙环礁已列入国家公园，高雄市政府着手规划开放观光，其生态环境保育与管理愈形重要，以东沙岛内泻湖为例，将其内之海域珊瑚礁进行遥测分类，并了解其分布概况，可资生态环境管理决策之参考依据。

8.海疆国土资源遥测：从卫星影像自动测绘分析海岸线长度与岛屿面积，既便捷又安全，可获取最新资料，随时更新国土资讯2。