中外海洋遥感卫星发展综述

引言：海洋遥感卫星的类别与意义

海洋覆盖了地球表面70%以上，蕴含着丰富的资源并深刻影响全球气候。为了广泛、持续、高精度地观测海洋，人类自20世纪下半叶起研制并发射了各种类型的海洋遥感卫星。这些卫星通过搭载不同类型的遥感器获取海洋环境信息，可大致分为三大类：

• 海洋水色卫星：主要搭载可见光/红外传感器，观测海水光学特征（如水中色素、叶绿素浓度）、悬浮物和水质等，用于研究海洋初级生产力、海洋生态和水环境。

• 海洋动力环境卫星：搭载微波高度计、散射计、辐射计等，用于测量海面高度、海表温度、海面风场、海流、海浪、海表盐度等动力参数，服务于海洋动力过程和气候研究。

• 海洋监视监测卫星：多为合成孔径雷达（SAR）或高分辨率光学卫星，可全天时全天候监视海洋目标与现象，如海冰分布、风暴潮、溢油、赤潮，以及海上船舶、岛礁设施等。

美国是最早开展海洋卫星遥感技术的国家，1978年发射了世界上第一颗专用海洋卫星“Seasat”。此后40多年里，欧美等航天大国先后发展了上述不同类型的海洋卫星，实现了从太空获取海洋水色和动力环境信息的能力。1979年2月，前苏联发射了第一颗海洋卫星“宇宙-1076”，开启了苏联“Океан”（大洋）系列卫星的研制，后来共发展了四代海洋卫星并延续到俄罗斯的“Meteor”等系列。欧洲空间局（ESA）则自1991年起陆续发射了具有海洋观测能力的ERS-1/2卫星、Envisat卫星等，2006年后又与欧洲气象组织合作发射了MetOp极轨气象卫星（搭载海洋散射计）等。这些卫星构成了全球海洋观测体系的重要支柱，也促进了国际合作和数据共享。

下面分不同遥感类型，综述中外海洋遥感卫星的发展历程、技术参数和中外对比。

海面高度测量卫星（卫星测高）发展历程

海面高度（海平面）是反映海洋动力过程和气候变化的关键指标。卫星高度计通过发射微波脉冲测量海面到卫星的距离，从而获得海面高度及波浪高度等信息。自1970年代起，雷达高度计技术逐步成熟，测高精度从米级提升到厘米级，空间/时间分辨率不断提高。经过50年发展，卫星测高已广泛应用于海洋学、大地测量、海洋动力过程监测，甚至延伸到内陆水体、冰盖冰厚测量等领域。以下是海洋高度测量卫星的发展时间线与代表任务：

发展时间线（高度计卫星）

• 1973年：美国在空间站Skylab-3上首次进行了实验性雷达高度计测量，实现了首次太空海平面测量，测得大地水准面的精度约90厘米。虽然精度有限，但证明了卫星测高的可行性。

• 1975年：美国NASA发射GEOS-3卫星（又称GEOS-C），搭载雷达高度计，用于地球重力场和海面地形测绘，开创了卫星测高技术的应用。

• 1978年：NASA发射Seasat卫星，全球首颗专用海洋卫星。Seasat上搭载了当时先进的微波高度计、散射计、微波辐射计和合成孔径雷达等全部可用海洋遥感器，实现了综合海洋观测。Seasat获得了宝贵的海平面和海浪数据，但运行仅约3个月即因故障停止。

• 1985年：美国海军发射GEOSAT卫星，搭载改进型高度计，开始长达数年的海面高度测量。GEOSAT最初数据保密，1990年代解密后为科学研究提供了连续的海平面变化资料。

• 1991年：欧洲空间局发射ERS-1卫星，首次在欧洲开展卫星测高。ERS-1高度计工作于多种模式，提供了35天重复轨道的海面高度数据。1995年ESA又发射了ERS-2，延续相同轨道，提升了数据连续性。

• 1992年：美国和法国合作发射TOPEX/Poseidon (T/P) 卫星，测高史上的里程碑。T/P配备双频雷达高度计，测高精度达2厘米级。T/P采用1336公里高、66°倾角轨道，10天重复周期，连续工作13年之久，首次让人类清晰认识到全球洋流分布并确认全球海平面持续上升的事实（基于T/P数据测得全球平均海平面上升速率约2.8±0.4 mm/年）。T/P还用于建立高精度海洋潮汐模型和大地水准面模型，发现了大洋中广泛存在的中尺度涡旋等现象。

• 2001年：T/P的后续星Jason-1发射（美法合作），接替T/P继续精密海平面高度监测。Jason-1与T/P轨道相同，实现数据的延续和互相校准。

• 2002年：ESA发射Envisat卫星，搭载RA-2雷达高度计，对全球海平面和内陆水体进行测量。Envisat轨道高度约790公里、35天重复周期，与ERS系列接近，提供了长达10年的欧洲测高数据。

• 2005年：法国发射Jason-1的姊妹星Jason-2（即OSTM，加入美国NASA/NOAA和EUMETSAT合作），2008年入轨。Jason-2进一步提高了测高精度和轨道确定能力，将全球海平面观测延续至2010年代。

• 2010年：ESA发射CryoSat-2卫星，这是首颗专门用于极地冰层和海冰自由板高度的科学卫星。CryoSat-2携带SAR/InSAR模式高度计，可测量极地冰盖厚度变化和海洋浮冰厚度，同时也获取部分海洋高纬度区域海面高度数据。该卫星填补了高纬度及沿岸海平面高精度监测的空白。

• 2011年：中国海洋二号A星（HY-2A）发射，首次让中国拥有了测高卫星。HY-2A为太阳同步轨道（高度约970公里，倾角99.3°，6:00降交点），14天重复周期。它搭载了雷达高度计（ALT）、微波散射计（SCAT）、**微波辐射计成像仪（MWRI）**等。HY-2A的高度计实现了海面高度、波浪高度和海流的观测；微波散射计测量海面风场；微波辐射计测量海表温度、湿度和海冰参数。HY-2A的成功发射标志中国进入了厘米级卫星测高时代。

• 2013年：印度和法国合作发射SARAL/AltiKa卫星，搭载首台Ka波段雷达高度计，实现更高分辨率的测高观测。

• 2016年：美欧合作的Jason-3发射，延续Jason系列的参考海平面测高任务。Jason-3与前代共享相同轨道，并与Jason-2编队飞行校准。

• 2016年：ESA发射Sentinel-3A（欧盟“哨兵”系列），其SRAL高度计工作在Ku/C双频，并具备部分合成孔径模式，提供海洋和内陆水体高度数据。Sentinel-3A轨道高度815公里、倾角98.6°（太阳同步），27天重复周期，但通过多轨交织实现短重访。2018年又发射了Sentinel-3B，与3A配对提升覆盖频率。

• 2018年： 中国海洋二号B星（HY-2B） 发射。HY-2B与HY-2A类似，但新增了船舶自动识别（AIS）和数据收集系统，可接收并转发浮标海洋数据。HY-2B在载荷融合设计上有所改进，各传感器互不干扰，使对海面高度、风场、温度等测量更为精确。同年10月，中法合作的CFOSat中法海洋卫星发射，虽未搭载高度计，但携带新型波谱测量雷达SWIM用于海浪谱观测，并携带中国微波散射计用于海面风场测量。CFOSat的波谱仪开创了从卫星获取海洋二维波谱的先例，对海浪和海气相互作用研究具有意义。

• 2020-2021年：中国密集部署HY-2C（2020年9月）和HY-2D（2021年5月）卫星。至此，中国海洋动力环境卫星形成了三星组网运行格局，可同时获取全球海面高度、海表风场和温度等多源数据。HY-2C/D的加入大幅提高了重访覆盖能力，实现对海洋动态环境的连续监测。2020年11月还成功发射了Sentinel-6 Michael Freilich卫星（美欧合作），作为Jason系列的接续星，搭载最新Poseidon-4高度计，继续充当全球海平面基准监测任务。

• 2022年：美法合作的SWOT（Surface Water and Ocean Topography）卫星于2022年12月发射。这是新一代测高技术的代表，采用Ka波段干涉合成孔径高度计，实现海面高度由以往“沿轨迹的点测量”向宽带条带成像的飞跃。SWOT预期将把海平面测绘提升到“像素级”分辨率，对中小尺度海洋现象（如涡旋、锋面）监测能力显著增强。SWOT的出现标志卫星测高进入全新的高分辨率时代。

代表卫星及技术参数

下表列出中外具有代表性的海洋高度计卫星及其主要技术参数：

注：以上精度为海面高度测量的 RMS 误差，实际性能视海况和校准情况而定。

中外技术演进与对比：总体来看，欧美在卫星测高领域起步早、技术成熟，持续保持高精度基准测量能力。从TOPEX/Poseidon到Jason系列，再到Sentinel-6，都确保了全球海平面变化监测的连续性。而欧洲则通过ERS/Envisat、CryoSat等实现了在高纬和全球不同轨道的测高观测。中国虽起步晚，但通过海洋二号系列实现了跨越式追赶：2011年才有首颗测高卫星，但到2021年已部署4星组网，并积极采用新技术（如天宫二号空间站上验证的三维成像微波高度计，实现国际首次宽幅干涉测高试验）。中国测高卫星的测量精度已接近国际先进水平，部分技术（如宽刈幅干涉高度计）具有特色优势。

在国际合作方面，美法合作树立了典范（共同研制T/P和Jason系列），欧盟通过与美国共享数据提升应用，而中国也开始参与国际测高计划：“中法海洋卫星（CFOSat）” 即为中法合作开展海洋动力环境观测的成果。此外，中国测高数据已服务于全球，如2012年美国飓风“桑迪”期间，中国HY-2A卫星是全球唯一获取到飓风期间海面高度信息的卫星，其数据为美方准确预测飓风路径提供了宝贵参考。这表明中国海洋卫星在国际减灾应用中正发挥越来越大的作用。

海表温度遥感卫星发展历程

海表温度（SST）是研究海气相互作用、气候变化和海洋生态的重要参数。卫星红外和微波遥感为大范围测量SST提供了手段：红外热辐射计可以高分辨率观测晴空下的海表温度，而微波辐射计可穿透云层获取较粗分辨率的SST。自20世纪70年代末以来，SST卫星遥感经历了从试验到业务化的过程，精度现已可控制在0.3 K以内。以下梳理SST遥感的发展历程和主要任务：

发展时间线（SST遥感）

• 1960-70年代：早期气象卫星开始搭载红外探测器测量地球辐射。美国TIROS和Nimbus系列卫星进行了海表温度观测尝试，例如Nimbus-4（1970年）上的红外辐射计获取过海温信息。但受限于大气校正和仪器性能，精度有限。

• 1978年：美国NASA发射热容量测绘卫星（HCMM），首次利用卫星昼夜温差来观测地表和海表温度差异。同年发射的Nimbus-7卫星携带扫描多频微波辐射计（SMMR）和沿海带水色扫描仪（CZCS），其中SMMR提供了部分微波海温数据；CZCS主要用于水色，但包含热红外通道，可获取有限的SST信息。

• 1981-82年：NOAA开始部署第三代极轨气象卫星（NOAA-6/7等），搭载先进的高分辨率辐射计（AVHRR）。AVHRR具备**“分裂窗”热红外通道组合，可用于大气校正反演SST。这标志着SST红外遥感进入业务化**阶段：20世纪80年代初，人们利用NOAA极轨卫星AVHRR数据，开始业务化地提供全球海面温度监测。AVHRR提供约4公里分辨率的SST，经过跨卫星定标，NOAA连续产出了1980年代以来的长期SST气候数据集。

• 1987年：美国国防气象卫星DMSP上的特种传感器微波成像仪（SSM/I）投入使用，开创了被动微波测量海表温度和风速的连续记录。被动微波虽空间分辨率较低（几十公里），但可穿透云层，实现全天候观测，为高纬度多云区的SST监测提供了宝贵数据。自1978年Nimbus-7 SMMR开始，到SSM/I接力，被动微波SST已持续观测全球超过40年。

• 1991年：欧洲ERS-1卫星搭载沿轨扫描辐射计（ATSR-1），这是一种高度精确的SST红外传感器。ATSR系列采用双视角观测（沿轨前视和后视），大幅减小了大气影响，将SST反演精度提高到0.3 K以内。1995年的ERS-2携带ATSR-2延续该系列。ATSR系列为气候研究提供了高可信度的SST基准数据。

• 1997年：NASA与日本NASDA合作发射热带雨林测雨卫星（TRMM）。尽管主要任务是降雨观测，TRMM上的微波成像仪（TMI）在低倾角轨道下提供了热带海洋高质量的SST数据。TRMM证明了被动微波在低纬无冰海域获取SST的价值，其SST产品精度可达0.5 K左右，并具有全天候优势。1997年同年，NOAA和NASDA还启动了AMSR被动微波辐射计研制，为后来更先进的微波SST观测奠定基础。

• 1999-2002年：进入21世纪初，第二代多光谱成像仪相继升空：NASA的Terra（EOS-AM，1999）和Aqua（EOS-PM，2002）卫星分别搭载中分辨率成像光谱仪（MODIS），提供36波段数据，其中包括多组热红外通道用于SST反演。MODIS空间分辨率1公里，具备每日全球覆盖能力，其SST产品精度约0.2~0.3 K，大大提升了时空分辨率和精度。欧洲在2002年发射Envisat卫星，搭载高级沿轨辐射计（AATSR），延续ATSR系列高精度SST观测。AATSR的数据与AVHRR、MODIS等一起，被综合用于全球SST分析。

• 2003年：美国海军研究实验室与NASA合作发射Coriolis卫星，搭载了WindSat微波辐射计。WindSat是首个用于测量海面风矢量的偏振微波辐射计，但它的多个频段也能检索SST。WindSat的出现证明了被动微波也可获取海面风和SST双重产品。

• 2010年：欧洲EUMETSAT发布MetOp-A气象卫星上的AVHRR/3数据，将欧洲中午轨道的SST业务化。同年，韩国发射静止轨道的COMS卫星，载有GOCI海洋彩色相机，虽主要观测水色，但在可见光-近红外谱段也对海表温度有所涉猎。

• 2011-2017年：新的SST传感器投入使用：美军DMSP的SSMIS接替SSM/I继续提供微波SST，美国Suomi-NPP（2011）和NOAA-20（2017）卫星上的VIIRS成像仪提供~750米分辨率的SST产品，这些数据与MODIS共同延续高精度SST记录。日本在2012年发射GCOM-W1卫星，其AMSR-2微波辐射计延续了AMSR-E（Aqua上2002-2011年）的数据系列，提供全球全天候SST和海冰观测。这进一步丰富了微波SST资料。

• 2016年：欧盟Copernicus计划下的Sentinel-3A卫星发射，搭载海洋和陆地表面温度辐射计（SLSTR），具有双视角和九通道（包括2个热红外）的设计，可看作ATSR的升级版。SLSTR提供1 km分辨率SST，精度优于0.3 K，并通过与Sentinel-3B双星配合，实现了白天/夜间更高的覆盖频率。

• 2020年代：各国持续完善SST观测：欧盟Sentinel-3C/D计划将接替前星，美国NASA计划2024年发射PACE卫星（主要为水色但含多通道能获取SST），我国则在2021年发射海洋二号D星上搭载了微波辐射计，2021年又发射风云-3E气象卫星（上午轨道，载有微波成像仪MWRI和红外高光谱探测仪），提供对SST的补充监测。未来还可能发展静止轨道海洋探测，实现更高时间分辨率的海温监视。

代表卫星及传感器参数

注：红外SST需晴空条件；微波SST可穿云（除强降雨）。中国FY-3和HY-1等卫星亦提供SST，但上表择要列举。

技术演进与中外对比：早期SST卫星遥感主要通过红外“分裂窗” 技术校正大气影响。美国在1980年代依托NOAA气象卫星率先实现业务化SST监测。欧空局的ATSR系列和后续SLSTR在精度控制上全球领先，通过双视角方法将SST误差降至0.2 K量级，适合作为气候基准。被动微波技术由美国和日本主导发展（SSM/I, AMSR系列），解决了云遮下的海温测量问题，虽然分辨率较低但提供了高纬和全天候观测能力。

中国在SST遥感领域最初依赖气象卫星：风云一号（FY-1）极轨卫星自1988年起搭载红外扫描仪（如MVISR）获取SST，风云三号（FY-3）系列自2008年起提供了可见光红外扫描仪和微波成像仪数据，使中国具备了自主SST监测基础。但真正专项的海洋卫星方面，中国的海洋一号C/D（HY-1C/D）卫星直到2018-2020年才搭载海洋水色水温扫描仪来获取SST。HY-1C的水色水温扫描仪幅宽达1400公里，是HY-1A/B的两倍，可实现一天全球扫描。在微波方面，海洋二号和风云三号卫星的微波辐射计已经能够提供全天候SST数据。此外，中国还通过高分辨率对地观测计划在静止轨道部署了GF-4卫星（2015年），可以对中国近海海面温度进行高时间分辨率的监测（分辨率50m，可每20分钟成像一次），这在区域海洋应用上具有独特价值。

整体而言，目前全球SST观测网络由美欧极轨气象卫星（NOAA、MetOp、NPP等）、欧盟Sentinel-3、中国风云和海洋卫星、日本GCOM等共同组成，数据在国际上通过组织（如GHRSST计划）交换共享。性能方面，中国的SST监测水平与国际接轨：FY-3和HY-1的新型传感器使SST反演精度达到0.3 K量级，可满足气候研究和预报业务需要。

而在数量和覆盖上，中国卫星目前主要满足本国和周边海域的业务需求，全球数据则与国际卫星互补使用。国际合作方面，SST数据历来是共享程度很高的要素，中国也通过参与全球海洋观测系统（GOOS） 等框架，与各国共同推动SST资料同化和产品融合。

海面风场遥感卫星发展历程

海面风场（包括风速和风向）是驱动海洋环流和波浪的直接因素，也是天气预报和气候研究的重要参数。卫星海面风遥感主要依靠主动微波散射计和被动微波辐射计两类传感器：散射计发射微波信号照射海面，通过后向散射强度反演风速风向；辐射计被动接收海面热辐射，利用海面粗糙度与微波亮温的关系反演风速（传统辐射计一般只能测风速，近年来出现的全极化辐射计可测风向）。海面风场卫星的发展，大幅提高了海洋气象预报和飓风监测能力。以下是其发展历程：

发展时间线（海面风场）

• 1972-1978年：美国首先尝试被动微波遥感风速。Nimbus-5气象卫星上的电子扫描微波辐射计（ESMR） 在1972年获取了风速和海冰的初步数据。1978年NASA Seasat卫星携带SeaSat-A卫星散射计（SASS），这是首个空间主动微波散射计，工作于14 GHz，四天线可测10米高度风速和风向，分辨率约50公里。当年Nimbus-7上的SMMR辐射计也能测风速，使1978年成为海面风场遥感元年。Seasat的SASS获取了全球海面矢量风，但仅运行3个月；尽管如此，它证明了散射计探风的有效性。

• 1987年：美国启动连续的被动微波风速观测。DMSP军用气象卫星上的SSM/I传感器提供全天候海面风速数据。SSM/I及后继的SSMIS在6.6、19、37 GHz等频段观测，由于海面风引起的波浪影响了海洋微波发射率，经过经验算法可反演出风速。SSM/I系列在多个卫星上运行，保证了1987年以来多颗卫星接力的不断档风速监测。这套数据尤其对热带气旋监测意义重大。

• 1991-1996年：苏联在Meteor卫星上亦尝试安装散射计试验，但可靠资料较少。直到1990年代中期，散射计才重新大规模应用：日本ADEOS-1卫星（1996年）搭载了美国NASA研制的NSCAT散射计，提供了1996-1997年的高质量全球风场；NSCAT测得风矢量精度优于2 m/s（风速）和20°（风向），分辨率25 km，覆盖全球90%以上洋面。虽然ADEOS-1卫星故障仅工作9个月，但NSCAT获取的数据奠定了科学研究的基础。

• 1999年：NASA发射QuikSCAT卫星，搭载SeaWinds散射计。这是应对NSCAT数据中断的快速任务。QuikSCAT的SeaWinds为旋转圆锥扫描天线散射计，提供13.4 GHz双极化测量，日覆盖达90%海洋，其风速精度1 m/s、风向15°，大大提高了海面风监测的时空分辨率。QuikSCAT在轨工作长达10年（1999-2009），成为全球海面风场的主要数据源之一。

• 2002-2003年：日本ADEOS-2卫星（Midori-2）再次搭载SeaWinds散射计（和改进的频率），但卫星于2003年失联，数据获取仅一年左右。与此同时，美军尝试其他技术：2003年发射的Coriolis卫星上WindSat微波辐射计通过利用微波辐射的完全极化信息，全球首次证明了被动传感器获取风向的可行性。WindSat在6.837 GHz的五个频段测量，风速精度与散射计相当（2 m/s），风向精度约15°-20°（高风速时），为后来的风场卫星提供了新思路。

• 2006-2009年：欧洲EUMETSAT在MetOp-A气象卫星上部署了ASCAT散射计，这是对ERS卫星散射计的延续和改进。ASCAT采用5.255 GHz（C波段），双侧6天线配置，单侧550 km宽覆盖，分辨率25 km（可选12.5 km产品）。ASCAT具有全天候稳定测风能力，且对降雨影响小。MetOp-A的ASCAT提供了2007年起的可靠风场数据；2012年MetOp-B、2018年MetOp-C先后发射，使三颗ASCAT同时在轨，实现更加频密的覆盖。ASCAT数据被广泛应用于天气预报数值模式。

• 2007-2016年：印度加入海面风场观测。2009年印度ISRO发射Oceansat-2卫星，携带Ku波段OSCATS散射计（类似SeaWinds），提供风场数据直到2014年。之后2016年印度发射ScatSat-1小型卫星，继续承担海面风监测任务，将印度散射计数据串联起来。

• 2011年：中国海洋二号A（HY-2A）卫星发射，携带了微波散射计和微波辐射计，首次获得自主的海面风遥感能力。HY-2A散射计为Ku波段扇束扫描型，覆盖宽度约1400 km，与高度计配合同时探测海面风场和高度。HY-2A还通过微波辐射计提供风速信息。2018-2021年HY-2B/C/D的相继发射，则实现了中国多星组网获取全球风场。在轨验证表明，中国HY-2散射计风场精度与ASCAT等国际产品相当，可用于数值预报同化。

• 2014年：NASA在国际空间站上部署了RapidScat散射计作为对QuikSCAT的临时继任，获取2014-2016年的部分风场数据，用于填补早晨轨道观测的空缺。

• 2018年：中法合作的CFOSat卫星发射，其中法国提供的SWIM波谱仪主要测海浪，但中国提供的SCAT散射计则继续获取高质量海面风矢量数据，与HY-2B等卫星共同构成立体观测。

• 2020年代：新技术探索继续。美国于2016年发射CYGNSS卫星星座（8颗小卫星），通过接收GPS反射信号反演海面风速，特别针对热带气旋高风速情况。这是GNSS-R技术在海洋风场上的首次应用。中国方面，2021年发射的风云三号E星（FY-3E）搭载微波成像仪和散射计，成为全球首颗晨轨（清晨5时左右过赤道）气象卫星，为清晨时次的风场和降水提供数据，与美欧下午轨道形成互补。此外，中国正在研制新一代静止轨道微波探测卫星，未来有望在静止轨道获取区域高时间分辨率的海面风和降水信息。

代表卫星及技术参数

注：风速风向精度视风速范围和雨影响而变。表中为典型中等风速条件的统计。

中外发展对比：美国在海面风遥感上起步最早，既引领了散射计的诞生（Seasat）也保持了20多年主导（NSCAT/QuikSCAT等），还创新了偏振辐射计和GPS反射测风等新途径。欧洲则专注于C波段散射计（ASCAT）长续发展，提供了稳定的业务数据流。中国在该领域奋起直追，HY-2系列散射计的性能已接近QuikSCAT/ASCAT水平，实现了全球矢量风的自主获取。同时中国利用HY-2的微波辐射计产品获取风速，与散射计互补。

数量上，目前全球主要有美欧中印等多套散射计同时在轨：欧有3台ASCAT，美国有1台ScatSat代填补（退役RapidScat后暂无新散射计，更多依赖欧盟和他国数据），中国有3台HY-2散射计和1台CFOSat散射计在役（2020年代初数据），印度有1台ScatSat-1。被动方面，美国DMSP和日本AMSR在役，中国FY-3和美国JPSS在役，全球形成多源交叉校准的格局。性能方面，各国散射计精度已相当，差别主要在频段：欧洲C波段对降雨不敏感但在弱风时精度略差，美国/中国Ku波段在弱风精度高但降雨时受影响。

国际合作也很突出：数据共享层面，欧、美、中的散射计数据通过WMO和科研项目交换，例如美国NOAA就实时接收和同化中国HY-2B/C散射计数据以改进预报。在联合研制上，中法CFOSat合作、美印合作（NASA提供算法用于印度ScatSat）等成为典范。可以说，海面风场的全球监测已是各国协同的成果，中国作为后来者正从数据使用者发展为数据提供者，为全球海洋和气象服务做出贡献。

海表盐度遥感卫星发展历程

海洋表层盐度是海洋密度、环流和水团形成的重要影响因素，也是气候模型和水文循环研究的重要参数。然而海表盐度（SSS）的空间变化微小（千分之一级别），长期以来只能通过船测和浮标获得有限数据。进入21世纪，微波遥感技术的发展使海表盐度的全球观测成为可能。低频L波段微波辐射计对海水盐度敏感，但信号弱且易受杂波干扰，实现高精度遥感极具挑战。各国在近15年间先后发射了几颗专门探测海表盐度的科学卫星，取得初步成果。以下是发展历程：

发展时间线（海表盐度）

• 2009年：欧洲ESA发射SMOS卫星（土壤湿度与海洋盐度卫星）。SMOS使用了L波段（1.4 GHz）合成孔径微波辐射计，采用干涉测量成像技术，可提供~50 km分辨率的土壤湿度和海表盐度数据。这是全球首颗观测海洋盐度的卫星。SMOS观测显示盐度年际变化和大尺度分布特征，但受制于探测原理，其盐度精度约0.5 PSU，在开阔海洋才能达到0.2-0.3 PSU，对于很多应用仍不够。尽管如此，SMOS开创了盐度遥感的新纪元。

• 2011年：美国NASA与阿根廷CONAE合作发射Aquarius卫星（搭载于SAC-D卫星平台）。Aquarius采用L波段辐射计+散射计组合方案：辐射计提供高灵敏度亮温测量，散射计修正海面粗糙度的影响。这一设计旨在达到0.2 PSU以内的精度，空间分辨率~100 km，7天一覆盖。Aquarius成功获取2011-2015年的全球海表盐度分布，填补了25%海域无实测数据的空白。然而Aquarius数据的绝对精度仍未达预期的0.1 PSU高标（实际约0.2-0.3 PSU），卫星也因供电故障于2015年提前退役。

• 2015年：NASA发射SMAP卫星（土壤水分主动被动遥感卫星），主要任务是陆地土壤水分，但其L波段辐射计继承Aquarius经验，用于继续观测海表盐度。由于主动散射仪部分失效，SMAP主要依靠辐射计获取40 km分辨率盐度数据，每月精度约0.2 PSU。SMAP的数据时间序列延续至今，与SMOS共同用于监测ENSO事件中的盐度异常等。

• 2024年：中国首颗海洋盐度探测卫星于2024年11月14日成功发射。这是全球第四个海洋盐度卫星任务。中国团队经过十余年预研攻关，创新采用 一维+二维综合孔径 的主被动联合探测体制。卫星以L波段综合孔径辐射计为主传感器，辅以L波段散射计以及C、K波段辐射计，协同观测。该设计融合了SMOS和Aquarius/SMAP的优点：既有干涉合成孔径的高灵敏度和分辨率，又利用主动散射计实时校正海面粗糙度，并通过多频观测校准大气和银河噪声干扰。据报道，此星可实现3天全球覆盖，盐度精度优于0.1‰（0.1 PSU），达到国际领先水平。中国海洋盐度星的发射，标志着我国在盐度高精度探测领域迈出历史性一步，填补了自主观测空白。

代表卫星及技术特点

注：盐度单位“‰”等同于PSU。中国盐度星具体命名和部分参数可能在在轨测试后公布，上表依据研制侧记提供的数据。

技术演进与中外对比：海表盐度卫星的技术核心在于降低系统噪声、提高探测精度。SMOS创新的Y型干涉仪提高了视场，但受到杂波干扰如银河背景、极光、电离层等的限制；Aquarius通过主动散射计校正，大幅降低了海面风浪对辐射计的干扰，但仍受太阳射电和温标稳定性影响，未达最初的0.1 PSU目标。可以说，欧美首次尝试虽获得全球盐度分布，但离业务化精度尚有差距。

中国作为后发，选择了融合各家所长的技术路线，通过一维旋转辐射计和二维综合孔径的结合，以及多频主动被动一体化设计，实现全天候高精度盐度探测。这种方案在国际上属首创，使中国有望率先达到0.1 PSU精度要求。就发展节奏而言，中国从无到有仅用约10年（2014年立项预研，2024年发射），体现了技术跨越。而欧美在首代试验星后暂未马上跟进新星（SMOS和SMAP目前仍在寿命期）。

未来可能中法将合作新一代OceanSat盐度卫星，共享数据造福全球。国际合作与比较方面，在盐度观测这样高难度的任务上，各国采取了知识开放和合作的态度：例如SMOS和Aquarius数据对全球科学界免费开放，中国在研制盐度星时深入分析了国外经验教训，并纳入国家航天中长期规划。中国盐度星的数据也计划向国际用户提供，结合已有的SMOS/SMAP数据，将大大增强全球海洋盐度监测能力，为气候变化研究提供更可靠的数据支撑。

海冰监测卫星发展历程

海冰是高纬度海洋的重要组成部分，对全球气候系统和航运都有重大影响。遥感是监测极地海冰范围、浓度和厚度的主要手段，其中被动微波和合成孔径雷达是两个核心技术：被动微波辐射计可全天时全天候探测海冰覆盖和浓度，获取自1978年以来连续记录；合成孔径雷达（SAR）则以高分辨率成像海冰，可区分冰裂隙、冰山和不同类型冰。另有雷达/激光高度计测量海冰厚度（通过冰上自由板高度）。各国围绕这些技术发展了多代海冰监测卫星。以下简述其历程：

发展时间线（海冰遥感）

• 1969-1977年：早期的可见光摄影仪（如ESSA气象卫星）记录了一些海冰边缘影像，但受限于云雾和极夜。对连续全天候海冰观测的需求促使发展微波遥感。NASA在1972年Nimbus-5卫星上测试了ESMR被动微波辐射计，首次证明微波可区分海冰与开阔水面。虽然ESMR只有单频6 GHz，分辨率低（~150 km），但1972-1977年的数据揭示了北极海冰季节变化。

• 1978年：NASA Nimbus-7卫星携带扫描多通道微波辐射计（SMMR），提供5个频段（6,10,18,21,37 GHz）双极化数据，每2天覆盖极区。1978年10月Nimbus-7开始记录全球海冰每日分布，为后来的长期监测奠基。SMMR一直工作到1987年，与之后的传感器衔接，实现了从1978年起的海冰连续观测。

• 1987年：美国DMSP卫星上的SSM/I被动微波辐射计接替SMMR成为新一代业务传感器。SSM/I每天覆盖两次极区，提供25 km网格的海冰浓度产品。1987年至今，不同序号的DMSP卫星（F8至F18等）上连续搭载了8台SSM/I或其改进型SSMIS，使被动微波海冰记录未曾中断。这套数据清晰刻画了近40年来北极海冰面积的下降趋势，被作为气候变化的重要证据之一。

• 1991年：欧洲ERS-1卫星发射，携带了全球首台空间合成孔径雷达（AMI-SAR） 用于海洋观测。当年8月起，ERS-1的C波段SAR开始获取20米分辨率的海冰图像。尤其在冬季极夜和云盖条件下，SAR成为可靠的海冰侦察手段，可判定冰缘线、冰区裂隙以及不同年龄的海冰。1995年的ERS-2、2002年的Envisat卫星继续提供SAR数据。欧洲的连续SAR观测使极地冰情分析进入精细化时代。

• 1995年：加拿大发射RADARSAT-1卫星（C波段SAR），首次将海冰监测作为主要应用之一。RADARSAT-1具备100 m分辨率、500 km以上宽幅成像模式，非常适合绘制大范围冰图。其“冰图像”模式每天覆盖加拿大和部分北极。1996年成立的国际冰情监测组织（NIC等）开始整合RADARSAT、ERS SAR和SSM/I数据，为航海和科研提供综合产品。

• 2003年：NASA发射ICESat卫星，搭载GLAS激光测高仪，首度尝试通过激光测量海冰自由浮冰的高度，以估算海冰厚度。ICESat提供了2003-2009年间北极冬季海冰厚度分布的数据，对海冰体积变化的量化具有革命性意义。结果显示2000年代北极多年冰厚度显著下降。虽然ICESat激光在夏季和云天无法观测，但其与卫星雷达高度计互补，实现了冰厚监测的新手段。

• 2010年：ESA发射CryoSat-2（见前文），其Ku波段高度计工作于SARIn模式，可测量海冰浮冰的自由高度，由此反演冰厚。CryoSat-2每年覆盖高纬多次，使北极海冰厚度季节循环和多年趋势得以持续监测。CryoSat-2的结果证实了北极海冰体积自2000年以来的大幅减少，并提供了南极海冰厚度的首批估计。

• 2016年：欧盟Sentinel-1A/B双星SAR投入业务运行。它们具备双极化、400 km宽幅成像能力，可对全球极区每日覆盖。Sentinel-1的数据免费开放，大大促进了学术和商业对海冰的监测利用。例如，科研人员可利用Sentinel-1密集观测动画分析海冰动力过程，航运部门则借助其高频监测来规划北极航道。

• 2016年：中国高分三号（GF-3）卫星发射，这是中国首颗C波段民用SAR卫星。GF-3在设计上兼顾海洋和陆地监测，具备多种极化模式和1米至500米不等的分辨率。在海冰应用上，GF-3可以全天候监测极地和近海海冰，弥补了中国在SAR冰情监测领域依赖国外数据的不足。据报道，GF-3已用于监视我国渤海、黄海冬季海冰，以及为科学考察船队提供冰区影像支持。随着2021年11月GF-3 02星发射和后续高分SAR组网，中国将构建海洋监视卫星星座，在海冰等监测方面接近业务化。

• 2018年：NASA发射ICESat-2，配备更高脉冲频率的激光测高仪（ATLAS），开始提供高分辨率的冰盖和海冰厚度资料。ICESat-2显著提高了空间取样，可测量更小尺度的冰情变化，进一步完善了全球海冰厚度基准数据。

代表卫星及能力比较

注：微波辐射计提供冰浓度常用25 km栅格产品；SAR分辨率视模式；高度计/激光测高主要测自由浮冰高度，由模型推算厚度。

中外发展与合作：国际上海冰遥感形成了多技术融合的模式——美国提供了持续的被动微波长时间序列，这是海冰长期变化趋势的权威数据；欧洲、加拿大等通过SAR和高度计提升了冰情监测的细节和精度。俄罗斯也在其Meteor极轨卫星上搭载微波辐射计和SAR开展高纬度冰情监测。

中国在这一领域起步相对较晚，但通过“高分”重大专项和海洋卫星计划，正逐步建立自己的监测能力：被动微波方面，有风云三号和海洋二号的资料（与SSMI类似，可产出中国近海冰情产品）；主动微波方面，高分三号SAR及后续卫星投用，使中国摆脱过去对外军/商用SAR数据（如Radarsat）的依赖，实现独立监测本国管辖海域海冰。在极地科考中，中国也将GF-3用于北极航道冰情分析，提高了科考船的安全性。

尽管如此，在极地冰厚观测方面，中国尚无专门卫星，只能借助国际卫星数据（如CryoSat-2和ICESat-2）。但是中国科学家积极参与国际项目，如与欧空局合作利用卫星高度计资料研究北极冰厚，并在南极内陆开展与ICESat-2配合的校验试验等。这些都体现了高度的国际合作。

总体看，欧美国家仍领先于海冰厚度监测技术，而中国在冰情二维监测上已实现赶超。未来随着中国可能研制极地观测小卫星星座（已提出概念，如搭载微波成像仪和小型雷达等），中国有望在全球海冰变化监测与服务方面发挥更大作用。

海洋水色遥感卫星发展历程

海洋水色遥感主要观测海水中浮游植物色素（叶绿素） 及悬浮泥沙、溶解有机物等光学特性，进而估算海洋初级生产力、监测红潮和水质。典型的水色传感器工作在可见光至近红外波段，通过多光谱/高光谱测量水体的水色（水体反射光谱），需要进行大气校正才能反演水中叶绿素浓度等参数。水色卫星一般要求较宽的成像幅宽和较高的辐射定标精度。自1978年首台实验性水色传感器CZCS问世以来，水色卫星经历了从试验到业务的飞跃，对海洋生物地球化学研究做出了重大贡献。以下是发展历程：

发展时间线（水色遥感）

• 1978年：美国在Nimbus-7气象卫星上搭载了沿海带水色扫描仪（CZCS），这是世界上第一代海洋水色遥感器。CZCS具有6个可见/近红外波段，专门设计用于探测海洋叶绿素和透光层深度。CZCS开启了海洋水色观测的时代，但受限于技术：空间分辨率仅~1公里、信噪比不高、波段有限，且每日覆盖较局限（Nimbus-7非日日照轨道）。1978-1986年CZCS获取了部分海域间歇性的水色数据，为验证水色遥感方法和模型提供了基础，但尚不能进行全球定量水色监测。

• 1980年代：苏联于1981年发射宇宙-1266等卫星尝试水色观测，但资料不广为人知。日本1987年发射MOS-1（海洋观测卫星），携带**多光谱电子自旋扫描辐射计（MESSR）**和可见红外扫描仪（VTIR），部分波段可用于水色和温度探测。MOS-1是日本首颗地球观测卫星，为水色遥感积累了经验。

• 1996-1997年：为配合“全球海洋环流通量计划（JGOFS）”和“全球海洋生态系统动力学计划（GLOBEC）”等国际大科学计划，美国于1997年发射了SeaStar卫星，搭载SeaWiFS水色传感器。SeaWiFS是第二代宽视场海洋观测传感器，8个可见/近红外波段，覆盖402-885 nm，空间分辨率1.1 km，每天覆盖90%海洋表面。SeaWiFS具备优异的辐射定标和信噪比，连续工作超过13年（1997-2010）积累了全球高质量水色数据。基于SeaWiFS的数据，科学家实现了全球海洋初级生产力的估算，研究了海洋上层生态过程和海洋碳通量，并探讨了其与气候变暖的关系。SeaWiFS被誉为水色遥感走向成熟的标志。

• 1999-2004年：欧洲、日本等也推出水色观测任务。1999年ESA的ENVISAT MERIS（中分辨率成像光谱仪）开始研制，并于2002年随Envisat发射。MERIS有15个可见光波段（可调中心波长），地面分辨率300 m（沿海）到1200 m（全球），提供了2002-2012年的全球水色数据。MERIS在提高近岸分辨率和水色算法方面作出贡献。日本在1999年发射ADEOS-2卫星，搭载OCTS（洋颜色温度扫描仪，ADEOS-1上1996年也曾搭载）和改进型GLI（全球成像仪），获取了一定水色数据，但卫星寿命短。印度在1999年发射Oceansat-1（IRS-P4）卫星，携带Ocean Colour Monitor (OCM)，8波段，360 m分辨率，每两天覆盖印度洋，为本国近海服务。2009年印度又发射Oceansat-2配备改进的OCM-2，实现了更广域的水色业务化监测。

• 2002-2010年：NASA相继发射Aqua卫星（2002）搭载中分辨率成像光谱仪MODIS，以及Suomi-NPP卫星（2011）搭载VIIRS。MODIS-Aqua有9个水色相关波段（包含在36波段内），1 km分辨率，结合Terra-MODIS的上午数据，提供全球每日水色观测。MODIS的长时间序列（2002年至今）与SeaWiFS互补，使21世纪海色数据更为完整。VIIRS则延续了水色任务，波段设计类似MODIS/SeaWiFS并有所调整（如增添了紫外波段以探测有色溶解物质）。VIIRS数据自2012年起为新一代气候与水色产品提供支撑。

• 2018-2020年：中国海洋一号C/D卫星分别于2018年9月和2020年6月发射。这是中国首组水色业务星座。HY-1C/D各携带海洋水色水温扫描仪（COCTS）、海岸带成像仪（CZI） 等，其中COCTS为10波段（可见-热红外）的宽幅扫描仪，1.1 km分辨率，覆盖宽度2900 km，一天可扫描全球海洋。CZI用于近岸高分辨率成像（50 m），结合COCTS宏观观测。HY-1C相比早期HY-1A/B，观测精度、范围、寿命均大幅提升。例如，COCTS的幅宽几乎是A星的两倍，达到全球日覆盖。HY-1C/D投入业务化运行后，为中国近海和全球开阔海域的水色、水温、近岸环境监测提供了稳定数据源。

• 2021年以后：欧美继续拓展水色遥感：欧洲于2016年发射Sentinel-3A（2018年3B），其OLCI水色仪继承MERIS设计，有21个波段、300 m分辨率，每2天全球覆盖，提供高品质欧盟水色产品。美国NASA计划于2024年初发射PACE卫星（Plankton, Aerosol, Cloud, ocean Ecosystem），搭载先进的OCI光学传感器，实现跨紫外-可见-近红外共约300个波段的超光谱观测，光谱精度和覆盖范围空前，可谓第三代水色传感器，将极大促进全球海洋碳循环与生态监测研究。中国方面，也在谋划更高水平的水色卫星，如 “全球海洋综合观测卫星” 等概念，可能包括同步轨道微波+光学综合观测，以及发射高光谱水色卫星提升探测能力。不过截至2025年，HY-1系列仍是主力，后续可能有HY-1E/F等双星提高重访，以及高光谱水色专用载荷列入规划。

代表水色卫星及参数

注：HY-1A/B (2002/2007)亦为8波段水色仪，1.1 km；限篇幅未列。OLCI波段跨400-1020nm；PACE OCI跨350-890nm连续。

中外发展对比：美国在水色卫星领域居于领先，SeaWiFS和MODIS构建了长达20多年的高质量水色数据集，为全球碳循环研究提供了基础。特别是SeaWiFS作为第一颗专用水色卫星，功不可没。欧洲通过MERIS/OLCI实现了更高分辨率和更多波段的观测，在近岸和复杂水色监测上具有优势。印度和日本也投入水色卫星以服务本国渔业和环境需求，比如OCM系列获取印度洋水色。

中国虽在水色卫星起步稍晚（2002年首星HY-1A），但经过近20年追赶，已经形成海洋一号系列业务化运行：HY-1C/D双星实现了和SeaWiFS/OLCI等相当的全球覆盖能力，并增加了近岸高分辨率成像（CZI）以兼顾岸带与陆海统筹应用。从性能看，HY-1C的COCTS波段涵盖蓝光到热红外，可以同时监测叶绿素和表层温度；其每日全球扫描能力甚至优于欧美单星（欧盟需要两星OLCI实现近似日覆盖）。

不过在光谱通道丰富度和定标精度上，欧美的OLCI、即将发射的PACE OCI是超领先的：PACE的超光谱分辨率将识别不同类型藻类、判别有害藻华等，这是中国目前的多光谱卫星尚不能直接做到的。因此中国也规划发展自己的超光谱水色卫星。

国际合作方面，水色遥感数据基本开放共享，如NASA和ESA历代水色产品免费提供。中国HY-1C/D的数据也通过国家卫星海洋应用中心向全球用户发布标准产品，一些国际海色工作组（如IOCCG）也将中国数据纳入评估比较。数量上，目前全球稳定运行的水色传感器有美VIIRS、欧OLCI、中COCTS、印OCM等十余套。各国经常交叉验证彼此数据，以确保产品一致性。在国际合作项目上，例如“全球初级生产力”研究，需要融合多源卫星水色数据共同完成，中国的贡献也越来越大（中国科学家发表水色相关论文数在迅速增长）。

总的来看，中国已进入水色遥感第一梯队：不仅覆盖能力和产品接近西方水平，在某些新兴领域（如将AIS船舶识别与水色结合，用于渔业管理等，HY-1C上已搭载AIS接收机）也具有自己的特色创新。随着后续更先进卫星的部署，中外在水色卫星数量和性能上的差距将进一步缩小，甚至在某些方面实现超越。

中外海洋遥感卫星发展的总体比较与趋势

纵观上述各类海洋遥感卫星的发展，中外在发展节奏、技术演进、数量性能以及国际合作等方面既有差异又各具特点：

• 起步与发展节奏：美国等西方国家在20世纪七八十年代率先研制了海洋卫星，经历了试验验证—业务化应用—精密科学任务的过程，技术迭代相对平滑。而中国直到21世纪初才开始发射专门的海洋卫星（2002年海洋一号A，2011年海洋二号A等），起步晚但后发赶超势头明显。在不到20年的时间里，中国海洋卫星完成了从无到有、从单星试验到多星业务的跨越。例如，美国用20年（1978-1997）完成了从CZCS到SeaWiFS的水色业务化，而中国仅用约16年（2002-2018）就实现了HY-1A到HY-1C的飞跃，缩小了代际差。再如测高卫星，中国首星比TOPEX晚了近19年，但现在已建成三星组网，与欧美历经几十年才部署的多星星座（Jason+Sentinel-3等）在效果上相当。

• 技术演进路径：西方国家多采取专业化、精细化路线——为满足科学和业务需求，不断发展新型传感器：从单一频段到多频/双视角，从被动到主动+被动融合，从测高点测到干涉成像（如SWOT），从多光谱到高光谱（PACE）等。这些关键技术突破往往由大型科学计划牵引，体现“顶层设计、持续创新”。中国则更多采用综合集成、重点突破策略——由于起步晚，早期以引进和消化成熟技术为主（如HY-1A/B借鉴SeaWiFS，HY-2A高度计参照Topex经验等），在此基础上快速集成多传感器于一星，实现“一星多能”（HY-2系列一星上高度计+散射计+辐射计+定位系统齐全）。同时，中国近年也通过空间站试验等在关键前沿技术上取得突破（如天宫二号上的三维干涉高度计、海洋盐度星上的综合孔径L波段探测），力争实现弯道超车。这种技术路线与西方的渐进改良有所不同，是“后发创新”模式。总体而言，中外在海洋卫星的硬件指标（空间分辨率、测量精度等）方面差距正迅速缩小，部分领域已相当；在方法论创新上，西方原有领先，但中国正通过自主研发赶上并贡献新方法。

• 卫星数量和业务体系：截至2025年前后，全球海洋遥感卫星总量近百颗。其中美国拥有数量最多的在轨传感器（包括专用海洋卫星和气象/环境卫星上的海洋载荷），在各类型上均有布局（如Jason-3、Sentinel-6测高，MODIS/VIIRS水色，SSMIS/SMAP微波，CYGNSS新技术等）。欧洲通过ESA和EUMETSAT运营多颗卫星（CryoSat-2、Sentinel-1/2/3、MetOp等），并与美合作共享Jason系列。俄罗斯目前有Meteor-M系列兼顾海洋观测，以及少量SAR卫星。印度、日本、韩国各有1-3颗涉海卫星（如Oceansat、GCOM、GOCI等）。中国在轨的海洋系列卫星已有10余颗：包括4颗海洋一号（2星在轨）、4颗海洋二号（3星在轨）、高分三号SAR（2星在轨）等；另有风云三号、资源三号、高分卫星等部分载荷服务海洋。中国已初步形成海洋水色、海洋动力、海洋监测“三大系列”卫星相配合的体系。不过在总数量上，与美欧相比仍有差距。例如业务化散射计国外有5-6台，中国有3台；高精度测高国外至少4台在轨（Jason-3、Sentinel-3A/B、Sentinel-6），中国3台；水色国外（含气象卫星）约5台，中国2台；海冰SAR国外>5台，中国目前2台。可以预见，随着中国按照规划在2025年前后发射十余颗海洋卫星，“数量差”将进一步缩减甚至反超某些领域（例如盐度卫星届时中国将独家在轨）。

• 性能和应用：从性能指标看，国际上最先进的海洋卫星（如Sentinel-6、PACE、SWOT等）在精度和分辨率上仍稍领先于中国现役卫星。但中国新一代卫星（如海洋盐度星、即将研制的高光谱水色星等）性能定位即达国际先进甚至领先水平。因此在不久将来，中外性能差异会更多体现为不同专长领域，而非全面落后。就应用效果而言，欧美凭借多年经验和数据积累，构建了成熟的数据同化和服务系统（例如美国将多星测高和散射计数据整合用于季节气候预测；欧盟的Marine Copernicus计划提供标准化海洋环境产品等）。中国近年也通过国家卫星海洋应用中心等单位，建立了自己的海洋卫星数据中心，实现对海表温度、叶绿素、水色水温、海面高度和风场等的业务化制图，每日为本国和周边提供服务，同时在防灾减灾中屡有建树（如前述对桑迪飓风预警的贡献）。可以说，中国海洋卫星正在从科研试验逐步走向业务应用，其数据已产生显著社会经济效益。

• 国际合作与数据共享：海洋遥感是一个全球性事业，中外在这一领域的合作较其他航天领域更加密切和开放。例如数据共享层面：美国每年定期向中国提供热带太平洋海面高度异常图等参考产品，中国也通过国际组织向全球开放HY-1、HY-2数据，让包括美国在内的许多国家受益。联合观测方面有多次范例：中法合作CFOSat已携手提供风浪数据；中欧科学家合作研究由多国卫星组成的“虚拟星座”以优化全球观测，比如CGMS（气象卫星协调组织）框架下协调风云、NOAA、MetOp卫星时段。未来随着中国海洋卫星增多，中国在国际海洋观测计划（如GODAE、Argo延伸等）中将发挥更大作用。值得一提的是，中国正积极倡导将海洋卫星星座建设为国际空间基础设施，其数据向全世界开放，广泛造福国际社会。这种开放理念增强了中外互信，为携手应对全球海洋与气候问题打下基础。

趋势展望：展望未来十年，海洋遥感卫星将朝着更高精度、更高分辨率、更强组网能力方向发展。例如，卫星测高将进入“像素级”时代（SWOT等），水色遥感迈向超光谱和地球同步轨道，海面风场监测由单一雷达拓展为雷达+辐射+反射式组合，海冰监测将结合卫星与无人系统协同等。中国和西方国家都在积极部署新任务：欧美已规划后续Jason-CS、Arctic Weather Satellite等，而中国在“十四五”期间也布局了海洋三号等新系列卫星。可以预期，中外在海洋卫星领域将从过去的 “你追我赶”竞争 逐步转变为 “优势互补”合作 ：共同完善全球观测网、联合开展交叉定标和算法改进、共享观测成果服务于人类对海洋的可持续开发利用。

综上，中外海洋遥感卫星的发展历程体现了人类探索海洋的共同努力。无论是海平面上升、厄尔尼诺监测，还是飓风预警、极地航道评估，这些关乎全球的问题都需要多国卫星协同观测与数据共享。随着中国跻身海洋卫星强国行列，未来将在数量、性能上继续缩小与西方差距，并通过更多国际合作，为深入认知和保护我们这颗蓝色星球的海洋做出更大的贡献。

参考文献：

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3. 杨磊, “卫星测高50年：成就和趋势”, 学习笔记博客, 2022.

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