万 勇, 时晓磊, 戴永寿

针对C波段组网SAR卫星的风场优化反演方法研究

万 勇1, 时晓磊2, 戴永寿1

(1. 中国石油大学(华东), 海洋与空间信息学院, 山东 青岛 266580; 2. 中国石油大学(华东), 控制科学与工程学院, 山东 青岛 266580)

地球物理模型函数是一种常被用于同极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)的风场反演方法。在使用该方法提取SAR数据的风速时, 需要将风向作为输入信息, 这导致反演风速的精度受风向精度的影响, 且使SAR风场反演无法独立完成。为了解决这些问题, 通过数值模拟获取仿真的组网SAR卫星数据, 3颗SAR同时以不同的入射角观测同一海面。针对仿真的组网SAR卫星数据, 发展了一种风场优化反演方法, 可以在不输入风向的前提下反演风速, 提供参考风向还可以进一步提高风场反演的精度。

组网卫星; 合成孔径雷达; 风场反演

海面风场是海洋上层运动的主要动力来源, 与海洋中多数的物理过程密切相关, 在海洋动力学中, 它是形成海面波浪的直接动力, 也是区域和全球海洋环流的重要动力来源。因此, 快速、准确地获取海面风场信息, 有助于对海洋环境乃至全球气候变化做出更科学的判断和预报。

目前的海面风场信息观测方式有岸基观测站、船只、浮标、散射计及合成孔径雷达。其中, 岸基观测站、船只、浮标的观测范围有限且是单点分布, 维护成本较高, 无法实现大范围观测; 随着卫星遥感技术的发展, 散射计被应用到海洋风场探测领域, 可以在短时间内获取大面积的海面风场数据, 是比较成熟的风场信息观测方式, 但其空间分辨率较低且近海岸风场反演的精度较差[1]。……