海面風(fēng)場微波遙感仿真與GPS海面風(fēng)場反演方法試驗.pdf

1、微波遙感是獲取全球海面風(fēng)場的重要手段，其數(shù)據(jù)產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于業(yè)務(wù)與科研領(lǐng)域。該技術(shù)正在向高分辨力和高精度方向發(fā)展。其中合成孔徑雷達(dá)（Synthetic Aperture Radar， SAR）高分辨力海面風(fēng)場遙感技術(shù)已漸趨成熟，其風(fēng)速和風(fēng)向的反演精度可達(dá)±2m/s和±20°。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)-反射（Global Navigation Satellite System-Reflection，GNSS-R）海面風(fēng)場遙感是一種從全球?qū)Ш叫l(wèi)星

2、前向散射微波信號中提取海面風(fēng)場的新技術(shù)，尚處于起步階段，具有廣闊的應(yīng)用前景。 首先，本文介紹了海浪譜、散射模型和SAR工作原理及其海面風(fēng)場遙感方法；以經(jīng)驗?zāi)Ｐ虲MOD4為例，對SAR海面風(fēng)場反演方法和流程進(jìn)行了總結(jié)，并對SAR散射截面與風(fēng)速的關(guān)系進(jìn)行了仿真。 其次，本文系統(tǒng)闡述了GNSS-R海面風(fēng)場遙感原理和方法；對GPS海面散射信號相關(guān)功率模型及其決定的散射區(qū)進(jìn)行了分析；設(shè)定不同的海況條件對相關(guān)功率曲面和曲線進(jìn)行了仿真

3、。仿真分析的結(jié)果表明：海面風(fēng)速對相關(guān)功率曲線的影響明顯，而風(fēng)向影響比風(fēng)速影響程度約低一個數(shù)量級。在仿真分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)了已有海面風(fēng)速風(fēng)向反演方法．并對這些方法的共性作了概括。 之后，本文介紹了GPS海面散射回波數(shù)據(jù)的降噪和歸一化等處理方法和流程。分析了實測數(shù)據(jù)的特點，提出了一種GPS海面散射信號海面風(fēng)場反演的新設(shè)想，并使用實測數(shù)據(jù)進(jìn)行了反演試驗。結(jié)果表明：該試驗的海面風(fēng)速風(fēng)向反演絕對誤差分別為0．7m/s和14°。 最