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A Method for Sea Surface Wind Field Retrieval from SAR Image Mode Data

Journal of Ocean University of China 2014年第2期13卷 198-204页

作者： SHAO Weizeng SUN Jian GUAN Changlong SUN Zhanfeng Marine Science and Technical College Zhejiang Ocean University Physical Oceanography Laboratory Ocean University of China

To retrieve wind field from SAR images, the development for surface wind field retrieval from SAR images based on the improvement of new inversion model is present. Geophysical Model Functions （GMFs） have been widely applied for wind field retrieval from SAR images. Among them cmod4 has a good performance under low and moderate wind conditions. Although cmod5 is developed recently with a more fundamental basis, it has ambiguity of wind speed and a shape gradient of normalized radar cross section under low wind speed condition. This study proposes a method of wind field retrieval from SAR image by com-bining cmod5 and cmod4 Five VV-polarisation RADARSAT2 SAR images are implemented for validation and the retrieval re-suits by a combination method （cmod5 and cmod4） together with cmod4 GMF are compared with QuikSCAT wind data. The root-mean-square error （RMSE） of wind speed is 0.75 m s-1 with correlation coefficient 0.84 using the combination method and the RMSE of wind speed is 1.01 m s-1 with correlation coefficient 0.72 using cmod4 GMF alone for those cases. The proposed method can be applied to SAR image for avoiding the internal defect in cmod5 under low wind speed condition.

关键词： SAR surface wind retrieval geophysical model function cmod4 cmod5

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降雨对SAR后向散射截面的影响

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海洋湖沼通报 2014年第2期 15-22页

作者：王欣邵伟增沙远红邓一兵浙江海洋学院海洋科学与技术学院浙江舟山316000

通过联合SAR风场反演的地球物理模型cmod5,与降雨对C波段SAR后向散射截面衰减的参数化关系,建立风速、降雨量与SAR后向散射截面衰减之间的仿真模型,并通过实例分析降雨对SAR后向散射截面影响程度。实验结果表明:降雨对SAR后向散射截面... 详细信息

通过联合SAR风场反演的地球物理模型cmod5,与降雨对C波段SAR后向散射截面衰减的参数化关系,建立风速、降雨量与SAR后向散射截面衰减之间的仿真模型,并通过实例分析降雨对SAR后向散射截面影响程度。实验结果表明:降雨对SAR后向散射截面的衰减不可忽视,尤其在中低风速情况下影响显著,但是随着风速增大,风速对后向散射截面的影响逐渐强于降雨的衰减作用,当风速大于33m/s时,降雨对SAR后向散射截面可以忽略。

关键词： SAR 降雨 cmod5 后向散射截面

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SAR和CALIPSO数据反演海面风速

SAR和CALIPSO数据反演海面风速

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作者：韩延磊中国海洋大学

学位级别：硕士

全球气候的变化不仅在全世界不同地区有着深刻影响,而且还在能源、水、农业、健康等社会经济领域起着关键作用。风要素应该是全球气候变化的敏感因子之一。为了提高对全球气候变化的分析能力和数值天气预报的能力,获得精确可靠的风场分... 详细信息

全球气候的变化不仅在全世界不同地区有着深刻影响,而且还在能源、水、农业、健康等社会经济领域起着关键作用。风要素应该是全球气候变化的敏感因子之一。为了提高对全球气候变化的分析能力和数值天气预报的能力,获得精确可靠的风场分布数据显得尤为重要。海面风场数据可以通过站点,浮标、船舶、遥感等观测平台获得。其中,遥感测量以其覆盖面广,持续时间长,资料连续性好等优点在全球风场的测量中起着举足轻重的作用。随着遥感技术的不断发展,各种主动及被动微波传感器已成为现代获取海洋风场的主要手段,其中主要的传感器有：散射计,高度计,星载SAR (Synthetic Aperture Radar,合成孔径雷达)和辐射计等。合成孔径雷达以其分辨率高、全天候、全天时等独特观测优势成为海洋遥感领域的一个研究热点。地基和星载激光雷达也同样具备快速、高分辨率测量大气三维立体风场的能力。本文在利用SAR图像反演海面风场和CALIPSO激光雷达反演海面风速方面做了以下尝试性的研究：1分析了C波段散射计风速反演模式(cmod4、cmod-IFR2、cmod5),并利用ENVISAT ASAR数据运用三种算法实际反演了海面风场。对反演结果同QuikSCAT数据进行了对比分析。2 HH极化方式SAR图像需要极化率模型进行转化,文中分析了六种极化率模型的反演表现。对比发现Kirchoff模式反演结果最好,风速反演结果同QuikSCAT数据进行了对比。3本文利用CALIPSO激光雷达532nm通道后向散射系数数据,利用两种关系式反演了海面风速,并对反演结果和AMSR-E数据进行了对比分析。反演结果说明了激光雷达数据反演海面风速在一定程度上是可行的。

关键词：海面风场合成孔径雷达 CALIPSO cmod4 cmod5

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遥感资料反演海面风场的新方法研究

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中国新技术新产品 2010年第7期 19-19页

作者：韩延磊李洪平中国海洋大学山东青岛266100

本文对应用SAR(Synthetic Aperture Radar)图像反演海面风场方法进行了阐述,并对三种反演模式进行仿真总结。首先介绍SAR图像风场反演的的物理机制,接着介绍风场反演的地球物理模式函数(Geophysical Model Function,GMF),并对cmod4、CMO... 详细信息

本文对应用SAR(Synthetic Aperture Radar)图像反演海面风场方法进行了阐述,并对三种反演模式进行仿真总结。首先介绍SAR图像风场反演的的物理机制,接着介绍风场反演的地球物理模式函数(Geophysical Model Function,GMF),并对cmod4、cmod-IFR2和cmod5三种模式进行仿真,得到雷达后向散射系数和风速、风向、入射角、极化方式的关系。特别对两个较新的极化比模式进行了介绍和分析。此外对当前应用美国CALIPSO激光雷达卫星资料验证海面风场的方法进行了阐述和探索。

关键词： SAR 风速 cmod—IFR2 cmod5 cmod4 CALIPSO

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