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GB／T 14914.5-2021 海洋观测规范 第5部分：卫星遥感观测.pdf距离窗为1km、4km或9 的所有数据对，
以船测和浮标观测等实测海表温度数据为参考，对辐射计海表温度产品进行检验。数据匹配时间 窗为3h，红外辐射计数据距离窗为1km、4km或9km[（1/96）°、（1/24）°或（1/12）°；微波辐射计数据 匹配时间窗为0.5h，距离窗为50km（1/2）°，计算辐射计数据与实测数据海表温度均方根误差。 海表温度范围为一2.5℃ 数据集为HDF或NC格式，文件命名参考海洋卫星地面系统L2B级数据产品命名规则GB/T 34363-2017 无损检测 铝合金超声标准试块制作和校验方法，数据内 舌头文件和数据， 专题图存储为通用标准JPg或bmp格式。通过线性插值对海面温度数据进行网格化处理；海表温 度数据产品要求具有一定的自描述性，说明文件应对海表温度的空间分辨率、卫星名称、传感器名称、轨 置编号等信息进行描述，数据文件应包含分辨单元的经纬度、时间、原始数据质量标识、海表温度产品质 量标识等信息。 利用软件绘制逐日、周、月、季和年平均海表温度分布图并添加标题，图中应有卫星、传感器、陆地掩 膜、时间、经纬度坐标、色标、单位等信息 6.1.1卫星数据要求与处理 d）星载微波辐射计数据采用HDF数据格式存储： e）现场调查资料（探空气球） 6.1.2观测方法与数据处理 GB/T 14914.5=2021 星载微波辐射计大气水汽含量数据产品为L2级产品，观测频次每日不少于一次。观测步骤为： a）读取星载微波辐射计L2级HDF数据中的时间、经度、纬度、标志信息、大气水汽含量计数值、 比例因子和偏移量； b） 根据标志信息剔除受陆地影响、降雨影响、海冰影响载荷和定标、反演等质量标识的观测点；选 取L2级数据中的陆地标识、降雨标识和海冰标识，在同一观测面元，三者同时有效时，此观测 面元的数据可用，一项及以上为1，则剔除此点观测； C 根据产品中海上大气水汽含量的范围、计数值和偏移量按式（1)计算大气水汽含量： 大气水汽含量反演的结果与现场探空气球观测结果进行对比分析，以现场实测探空数据为参考，对 大气水汽含量产品进行检验。数据匹配时间窗为小于1h，距离窗为小于50km，依据不同分辨率的载 荷不同，剔除离岸距离一个像元以上的数据，计算大气水汽含量的均方根误差。利用现场观测数据与卫 星观测数据进行比对计算均方根误差，微波辐射计观测大气水汽含量精度优于2kg/m²，大气水汽含量 有效观测范围为0kg/m²~70kg/m² 6. 1.4 产品制作 专题图存储为通用标准jpg或bmp格式。通过双线性插值对数据集进行网格化处理，网格分辨率 不小于25km；数据产品要求具有一定的自描述性，说明文件应对空间分辨率、卫星名称、传感器名称、 轨道编号等信息进行描述；利用软件绘制大气水汽含量日平均、周平均、月平均和年平均分布图；大气水 汽含量专题图显示范围为0kg/m²~70kg/m² 6.2.1数据要求与预处理 6.2.1.1现场数据要求与处理 GB/T14914.52021 之m 风速测量的高度，单位为米（m）； W。（10）10m高风速，单位为米每秒（m/s）； W。（m）zm高度测得的风速，单位为米每秒（m/s）。 b） 浮标数据 由浮标观测到的海面风速与风向数据，要求转换到海面10m高风速与风向，转换方式与船测 转换方式相同 6.2.1.2卫星数据与预处理 6.2.1.2.1微波散射计 表3常用卫星微波散射计表 6.2.1.2.2合成孔径雷达（SyntheticApertureR 主要精度指标为： a) 空间分辨率：1km~5km； b) 海面风速精度：优于2m/s； 海面风向精度：优于20°； 入射角在20°～50°之间。 6.2.2观测方法和数据处理 微波散射计海面风场数据处理将沿轨存储的微波散射计数据产品经过网格化、时空统计和风场分 布图制作等处理，生成网格化的海面风场数据产品日、周、月、季、半年和年平均结果和风场分布图等，主 要流程如下。 a）网格化处理 通过时空插值方法对沿轨海面风场数据进行网格化处理，得到25kmX25km网格化风场 GB/T 14914.5=2021 数据。 b 提取结果统计 基于时间序列提取结果，利用统计平均方法计算出风场的日、周、月、季、半年和年平均结果 制作风场分布图 利用绘图软件绘制风场的日、周、月、季、半年和年平均结果，绘制包含16个风向玫瑰统计图 6.2.2.2合成孔径雷达(SAR 基于SAR影像数据进行海面风场反演的基本流程，具体如下。 a）数据预处理 对SAR影像进行几何纠正、噪声抑制、辐射定标、利用海陆掩膜数据，将影像中的陆地和海洋 区分开来等处理。 b） 风场反演 根据地球物理模型函数，利用风场单元的初始风向、观测方位角、人射角等信息，以风速为变 量，获取与风场单元的NRCS最接近的模型值.此时的风速即为反演结果，见A.5。 风场反演的结果与其他风场数据源进行对比分析，主要包括微波散射计风场，浮标观测风场以及数 直预报模式风场，在一定的时间和空间窗口内将SAR反演风场与上述三种风场的配对。与微波散射计 见测风场和数值预报模式风场配对时应尽可能选择时间差较小的数据（小于3h），与浮标数据配对时 取时间匹配窗口为30min，空间匹配窗口为25km，即当SAR测量时间与浮标测量时间小于或等于 30min，空间距离小于或等于25km时，则认为SAR与浮标测量结果为同步观测。在此基础上验证风 散射计数据集为HDF或NC格式，文件命名参考海洋卫星地面系统散射计L2B级数据产品命名 规则，数据内容包括头文件和数据。 SAR数据集为几何纠正数据。文件命名参考高分三号卫星2级产品命名规则，数据内容包括头文 件和数据。 专题图存储为通用标准jpg或bmp格式。根据风场反演的结果，绘制海面风场产品图，用箭头的 方向表示风向，用分辨单元的颜色差异来表示风速大小，配以色度条标识风速以便对照。 SAR海面风场产品要求具有一定的自描述性，说明文件对海面风场的空间分辨率、卫星名称、传感 器名称、轨道编号等信息进行描述，数据文件本身应包含海面分辨单元的经纬度、风速、风向、原始数据 质量标识、风场产品质量标识等信息 7.1有效波高（含巨浪） 7.1.1卫星数据要求 获取卫星雷达高度计二级GDR(GeophysicalDataRecord，地球物理资料）数据产品。 GB/T 14914.52021 卫星数据要求如下： a）星载卫星雷达高度计L2级GDR沿轨数据，数据完备，能够正常读取； b）星载卫星雷达高度计数据采用NetCDF数据存储格式； c）融合产品需要获取现场调查资料（船测和浮标等)。 读取数据产品中的标记位、校正项及数据编辑标准对数据进行检验。 有效波高检验方法：0mm<有效波高<12m范围内有效。 巨浪检验方法.4000 mm 星雷达高度计二级GDR数据 利用网格化算法，生成网格化海面波高数据，并利用软件绘制波高分布图。 通过Shepard算法将有效波高数据进行网格化处理。网格分辨率优于2o'（统一单位）。Shepard 值算法见A.2。 利用软件绘制波高、巨浪日平均、周平均、月平均和年平均分布图 7.2.1数据要求与预处理 获取卫星雷达高度计二级GDR数据产品。数据要求如下： a）星载卫星雷达高度计L2级GDR沿轨数据，数据完备，能够正常读取； b）星载卫星雷达高度计数据采用NetCDF数据存储格式； c）海表面地转流计算，计算公式见A.4。 星雷达高度计L2级GDR数据中的时间、经度、纬度、轨道高度、高度计测距及测距修正量 读取卫星雷达高度计L2级GDR数据中的时间、经度、纬度、轨道高度、高度计测距及测 等信息。 GB/T 14914.5202 卫星雷达高度计二级GDR数据 7.2.4.2产品制作 基于网格化方法建立统一绝对动力地形网格化数据，利用地转平衡关系和流体静力平衡关系计算 海流数据。 雷达高度计每一观测点海面动力地形H。可根据其直接观测量和相关模型计算得到。具体计算参 见A.3。 基于时空客观分析法和反距离加权法分别开 跌取卫星雷达高度计二级GDR数据产品 GB/T14914.5—2021 数据要求为： a）星载卫星雷达高度计L2级GDR沿轨数据，数据完备，能够正常读取； b）星载卫星雷达高度计数据采用NetCDF数据存储格式。 式中： S轨道高度； R一一高度计测量距离； e：不同的测距修正量。 b）基于时空客观分析法和反距离加权法分别开展卫星高度计海面高度融 利用有效的网格化算法，生成网格化巨浪数据，并利用软件绘制波高分布图。 主要绘制步骤如下： a）通过Shepard算法将有效波高数据进行网格化处理。网格分辨率不小于20°。Shepard插值 算法见A.2。 b）利用软件绘制巨浪日平均、周平均、月平均和年平均分布图 9.1.1现场数据要求与预处理 具体的要求与内容为： a）海冰现场观测数据主要包括人工观测及岸基雷达数据； b）对现场观测数据要求记录海冰类型、海冰厚度、海冰密集度及观测点的时间和位置 9.1.2卫星数据要求与预处理 对所获取的卫星数据分辨率、产品级别、获取频次及定位精度要求分别如下： a 分辨率：优于1km； b） 产品级别：经辐射校正和地理校正后的卫星数据产品； 频次：每日1次； d）定位精度：小于2个像素。 对所获取的卫星数据分辨率、产品级别、获取频次及定位精度要求分别如下： a 分辨率：优于1km； b） 产品级别：经辐射校正和地理校正后的卫星数据产品； 频次：每日1次； d）定位精度：小于2个像素 9.1.3海冰信息提取算法 .1.3.1 基于光学卫星数 GB/T 14914.5=2021 采用不同的方法进行海冰信息提取。 目视解译法 根据自定义的区域大小，进行海冰密集度和类型判读，参考标准见附录B。 像元统计法 适用范围：分辨率较高（<100m）卫星遥感资料。 依据冰水在可见光波段的光谱特征，设置國值区分海冰和海水，将区分得到的冰水结果，投影 到规定的格网区域，统计每个格网区域的海冰像元所占比例，获得密集度信息。 临界值算法 适用范围：分辨率较低（250m~1000m）卫星遥感资料。 分辨率较低卫星一般包含纯冰像元、纯水像元和冰水混合像元，设某个冰水混合区域像元所对 应区域的密集度为C，计算见式（4）： 式中： A 像元反射率值； A; 纯冰的反射率值； Aw 纯水的反射率值。 式中： A 像元反射率值； 纯冰的反射率值； Aw 纯水的反射率值。 9.1.3.2基于合成孔径雷达（SAR）数据 ×100% ....................... 采用不同的方法进行海冰信息提取。 a）目视解译法 根据自定义的区域大小，进行海冰密集度和类型判读，参考标准见B.1、B.2。 b） 像元统计法 利用多极化数据中同极化数据的比值（VV/HH)，可有效区分海冰和海水，将区分得到的海冰 和海水结果，投影到规定的格网区域，统计每个格网区域的海冰像元所占比例，获得密集度 结果。 依据海冰影像特征，利用地理信息系统软件绘制海冰覆盖区域，并利用地理信息统计功能获取 布范围。 以海冰影像为背景，利用地理信息系统软件将海冰按不同纹理特征划分成若干区域，分别依照附录 判读指定区域中的海冰密集度、海冰类型， 5C 冰情编码格式： 参考格式1:Ct/(CaCb Cc)Cd/So(Sa Sb Sc)Sd Se/FaFbFc 参考格式2:Ct/CaCb Cc/SaSb Sc/FaFb Fc 参考格式3： GB/T 14914.52021 Ct Ca Cb Cc Cd So Sa Sb Sc Sd Se Fa Fb F：海冰冰型尺度 编码格式中各符号含义： Ct：海冰总体密集度；Ca：厚海冰（Sa）密集度；Cb：较厚海冰（Sb）密集度；Cc：薄海冰（Sc）密集度： Cd：较薄海冰（Sd）密集度。具体取值见B.2。 So：最厚海冰阶段/类型；Sa：厚海冰阶段/类型；Sb：较厚海冰阶段/类型；Sc：薄海冰阶段/类型；Sd Se：较薄海冰阶段/类型。具体编码见B.2 Fa、Fb、Fc分别对应Sa、Sb、Sc海冰阶段的冰型尺度大小具体编码见B.2。 海冰密集度及海冰类型的验证利用现场观测手段获取的海冰参数进行对比验证，海冰外缘线的验 证采用相近时段获取的其他卫星数据进行交叉验证 光学与SAR遥感数据集为Tiff格式，文件命名参考海冰遥感监测产品命名规则，数据内容包括头 文件和数据， 9. 1.7.2专题图 专题图存储为通用标准jpg或bmp格式。利用地理信息系统软件导人海冰密集度信息、海冰覆盖 区域图及海冰冰情解译信息分别叠加基础地理背景信息后，经效果谊染、图幅整饰后导出海冰密集度、 每冰覆盖范围和海冰冰情专题图。专题图要求给出专题图标题、基础地理信息及海冰专题要素图示图 列、卫星数据来源、卫星成像时间、坐标系、制作单位等信息 9.2.1数据要求与预处理 按以下方式对卫星遥感图像与现场观测数据进行处理： a 利用卫星遥感图像数据开展风暴潮漫滩监测，包括高分辨率光学卫星遥感图像、中分辨率光学 卫星遥感图像和合成孔径雷达（SAR)遥感图像数据，数据量宜覆盖整个监测区域，数据能够正 常读取； b）遥感图像正射校正中误差不超过2个像素； c 高分辨率光学卫星遥感图像空间分辨率宜优于5m，中分辨率光学卫星遥感图像数据空间分 GB/T 14914.5=2021 辨率宜选取在5m～30m范围内，SAR造 Um池 围内； d）卫星遥感图像数据格式采用Geotiff或者通用遥感影像处理软件可以读取的格式 现场调查资料，包括风暴潮漫滩现场踏勘验证资料和沿岸视频监视资料； 调查监测区的大比例尺基础地理底图和土地覆盖/土地利用专题图 9.2.2观测方法和数据处理 基于遥感技术提取风暴潮漫滩范围，具体要求如下： 自）开展遥感图像数据的正射校正和镶嵌处理； b）开展多光谱和全色遥感图像的融合，必要时开展光学图像和SAR图像的融合； c）基于高分辨率光学和SAR图像数据，利用地理信息系统软件人机交互提取风暴潮漫滩范围； 1 应用多时相遥感图像，分析风暴潮前后海岸带地物的变化，为灾害损失评估和救灾工作部署提 供基础地理资料 应用现场踏勘和视频资料进行风暴潮漫滩范围卫星遥感提取精度检验，以验证样区提取正确白 数量占验证样区像元总数量的百分比作为提取精度 对原始数据、处理数据等开展质量检查，包括： 原始遥感图像应包括卫星名称、传感器类型、覆盖范围、时相、云判等级等信息； b 正射校正产品应包括数学基础、空间分辨率、定位精度等信息； C 镶嵌图像产品应包括接边精度、空间分辨率、色彩一致性等信息； d）开展数据完整性、一致性、正确性、歧义性检查； e）开展规范性审查，包括文件名、数据格式、元数据等信息 光学与SAR遥感数据集为Tiff格式，文件命名参考遥感监测产品命名规则，数据内容包括头文件 和数据。 专题图存储为通用标准jpg或bmp格式。利用地理信息系统软件导入风暴潮漫滩范围信息、叠加 基础地理信息要素，图幅整饰后导出风暴潮漫滩专题图。专题图要求给出专题图名称、专题要素图式图 例、卫星数据来源、卫星成像时间、坐标系、比例尺、经纬度 9.3.1卫星数据要求与预处理 采用的海雾遥感监测数据源来自极轨卫星平台和静止轨道卫星平台。 数据要求如下。 a）由卫星探测仪器接收的遥感监测数据应经过规范的卫星数据预处理，采用卫星轨道数据予 理后的L1B级数据，以HDF格式存储，包含地面观测点经纬度、卫星观测时间、观测的反身 采用的海雾遥感监测数据源来自极轨卫星平台和静止轨道卫星平台。 数据要求如下。 GB/T 14914.52021 和等效亮温等信息， b）极轨卫星观测一天两次：白天和夜晚各一次；静止卫星观测频次达每小时一次 c）使用的观测波长、波段均为上述卫星探测仪器所完全或部分持有。 9.3.2观测方法和数据处理 9.3.2.1自天海雾的识别 对于极轨卫星，例如HY1，探测仪器包含多个可见光、近红外、短波红外通道、中红外和热红外通 道。对于静止卫星，例如FY2、MTSAT，探测仪器包含1个可见光、短波红外和2个热红外通道。白天 海雾灾害的监测判识凳法见A.8 DB65T 2265-2005 长绒棉栽培技术规程9.3.2.2夜晚海雾的识别 对于极轨卫星，例如HY1，采用探测仪器上的1个短波红外通道和2个热红外通道，主要是根据海 雾在短波红外与热红外通道辐射亮温差的独特特性，结合雾顶亮温图像分布特征进行监测识别。夜晚 海雾灾害的监测判识算法见A.9 9.3.3.1现场实测 以岸基、岛屿和船只等为平台，测量海面气象能见度。测量方法按照GB/T35223一2017的规 9.3.3.2检验分析 采用不同方法进行检验： a 以多个岸基、岛屿和船只等平台测量的海面气象能见度为实测数据，根据海雾定义，利用能见 度小于1km的测量站点数据，对卫星监测结果进行单点和多点检验； b 以沿海站点的探空资料为测量数据，根据海雾发生时近地面层的温湿廓线分布判断逆温层结 的存在，对卫星监测结果进行单点或多点分析检验； c）通过相近时段内，不同卫星的监测结果相互辅助比对检验GB/T 7304-2014 石油产品酸值的测定 电位滴定法，并对监测结果进行质量控制 A.1多通道海表温度反演算法 GB/T 14914.5=2021