《緊縮極化合成孔徑雷達反演海面風矢量方法研究》是依託中國科學院大學，由李海艷擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：緊縮極化合成孔徑雷達反演海面風矢量方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李海艷
- 依託單位：中國科學院大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高解析度海面風矢量場，在研究風場動力學、提高海洋、大氣及其耦合模式精度、建立海上風力發電場等方面具有廣泛套用。緊縮極化合成孔徑雷達(SAR)是一種新近提出的SAR系統，可以克服全極化SAR數據量大、能耗高、覆蓋面積小等缺點，並保留大部分極化信息，可有效用於海面高解析度風矢量場反演。本項目擬基於大量RADARSAT-2全極化SAR數據，分析不同海況、不同成像幾何下，重構偽全極化信息的最優緊縮極化模式；結合X-Bragg散射模式，改進重構算法，提高交叉極化重構精度，進行重構偽全極化資料海面風場反演研究。基於電磁波散射傳輸理論和雙尺度模型，建立緊縮極化SAR Stokes參量與海面風場的關係，提出緊縮極化SAR海面風矢量反演新方法，實現緊縮極化SAR海洋動力參數反演，為緊縮極化SAR反演海面風場業務化套用打下基礎。
結題摘要
緊縮極化SAR（compact polarization SAR， CP SAR）是一種新型SAR。相對全極化SAR,具有刈幅寬、重訪周期短的優點。目前，印度的RISAT-1（發射於April 26, 2012）和日本的ALOS-2（發射於May 24, 2014）都載有這種新型感測器。同時加拿大的RADARSAT Constellation Mission (RCM)擬定在2018年發射，也載有這種新型感測器。 因此，開展CP SAR海面溢油檢測，海冰分類和海面風場定量反演套用研究非常有必要。 本課題主要研究了兩方面的內容: （1）提高緊縮極化SAR極化重構偽全極化數據，尤其是提高交叉極化的重構精度，以滿足海面風場定量反演的需求；（２）針對緊縮極化數據本身所能提供的信息，進行從緊縮極化Stokes向量提取相關信息，進行海上溢油監測和海冰分類研究。 迄今為止，我們將2062景SAR圖像與浮標進行了匹配。根據匹配的數據提出了適合海面Bragg散射的重構算法，相對其他算法，提高了海面風場反演的精度。同時，我們還分析了緊縮極化SAR數據本身包含的信息，採用m-χ分解RGB方法分析了溢油的極化性質，發現溢油的散射機制並不都是non-Bragg散射機制，這將為提高溢油檢測率提供理論基礎。採用相似的方法，我們對南極海冰進行了分類研究，發現m-χ分解RGB方法可以採用不同的顏色代表不同類型的海冰。所有以上的研究結果將為緊縮極化SAR海洋監測和海洋參數定量反演研究打下基礎。
