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significant wave height estimation using azimuth cutoff of C-band RADARSAT-2 single-polarization sar images

Acta Oceanologica Sinica 2015年第12期34卷 93-101页

作者： REN Lin YANG Jingsong ZHENG Gang WANG Juan State Key Laboratory of Satellite Ocean Environment Dynamics Second Institute of Oceanography State Oceanic Administration

This paper proposes two simple models, look-up table（LUT） model and empirical model, to directly retrieve significant wave height（Hs） using synthetic aperture radar（sar） azimuth cutoff（λc）. Both models aim at C-band VV, HH, VH, and HV single-polarization sar images. The LUT model relates Hs to λc, while the empirical model relates Hs to both λc and sar range-to-velocity（β）. The LUT model coefficients are derived by simulation under different sea states and observation conditions, which depend on incidence angle（θ）, wave direction（dw）, and βbut are independent of polarization. The empirical model coefficients are obtained by fitting the collocated data,which only depend on polarization. To fit empirical model coefficients and validate the two models, C-band RADARSAT-2 fine quad-polarization（VV＋HH＋VH＋HV） single-look complex（SLC） sar images and collocated buoy data are collected. Retrieved Hs, using Yang model and the two models proposed in this paper from four kinds of polarization sar data, are compared with buoy Hs. Results show that both LUT and empirical models have the capacity of retrieving Hs from C-band RADARSAT-2 co-polarization sar data, while Yang model is not suitable for these kinds of sar data. Moreover, the empirical model is also valid for cross-polarization sar data showing clear ocean wave stripes.

关键词： sar single-polarization significant wave height azimuth cutoff

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