利用卫星微波遥感技术进行波浪观测为工程实际应用的研究工作正在开展

从1997年交通部水运工程勘察科技信息网年会上获悉,由交通部二航院、中国科学院地球物理研究所、中国科学院海洋研究所组成的“利用微波遥感技术进行波浪观测”的课题研究组已经成立,并在积极开展工作。此项预研工作是由交通部批准立项并资助。

卫星微波遥感受水成物影响及其敏感度分析研究

对卫星微波遥感水成物辐射效应的理解在云参数反演以及数值预报中使用受云和降水影响卫星资料等诸多应用中都是十分重要的。使用快速辐射传输模式CRTM,通过中尺度数值模式WRF预报输出的水成物信息,分析了云水、雨水、冰、雪和霰5类水成物对卫星微波遥感的影响及水成物辐射效应给卫星微波观测计算带来的误差特征,设计敏感性试验研究了卫星微波遥感对水成物含量、有效粒子半径和垂直分布层次的敏感度。结果表明:卫星微波遥感在多个探测频率上受水成物的影响较大,云水和雨水的影响主要以增温为主,雨水的影响幅度要大于云水,在影响最大的AMSUA 2通道,云水和雨水的增温分别可达到8K和17K左右。冰、雪和霰散射效应对卫星微波遥感的影响则主要以降温为主;相比之下,霰的影响量级最大,雪次之,两种水成物对微波遥感影响最大的通道为AMUSB的2通道,可达到-18K和-9K左右,冰的作用微乎其微。卫星微波遥感探测通道对水成物含量的敏感与受水成物辐射效应影响对应一致。卫星微波遥感不受云水和冰水粒子有效半径变化的影响,对雨、雪和霰大降水粒子的有效粒子半径较为敏感。同时,敏感性和影响程度随探测频率的不同呈现出影响的复杂性。此外,卫星微波探测对水成物垂直分布层次的敏感性表现为对水成物敏感探测通道的变化,其中AMSUB 3~5通道对高层水物质,包括冰、雪和霰垂直廓线的变化最为敏感。

集群微波遥感卫星稀疏随机分布构型成像

随着对空中/空间目标实时高分辨探测成像的需求日益增长,利用新概念集群体制的微波遥感卫星实现该需求的方式越来越受到重视。针对目前和未来一段时间,我国遥感卫星组网构型呈现的稀疏随机典型特征,本文提出一种基于压缩感知理论的高分辨目标实时成像方法。该方法依托卫星自身特点(稀疏随机构型等约束条件),在不改变目前多颗在轨运行微波遥感卫星相对集群分布状态的前提下,为实现目标的高分辨实时探测提供了一条可能的途径。

低轨微波遥感卫星磁设计及试验验证

分析了低轨微波遥感卫星主要磁源分布特征,针对微波遥感卫星载荷功率大、装载的收发(TR)组件、有源天线阵、电源及SAR等系统间供电电流回路、接地回路可能产生较大杂散磁矩的因素,提出了一些有效减少大功率微波遥感卫星杂散磁矩的设计方法和工艺措施并进行相关试验验证。测试结果表明:卫星整星接地设计,小型化TR组件及有源天线阵、星体内电缆等结构工艺布局和走线设计合理;显著地减少了整星静态永磁矩、动态场杂散磁矩,卫星磁矩满足指标要求。

卫星盐度计海表盐度反演技术

采用分步反演、联合反演和线性回归的方法,分别实现海表盐度的反演。反演结果表明,分步反演可以及时发现和修正误差较大的参数,联合反演的精度最好,线性回归算法反演拥有最快的速度。在实际应用中,可以按需选择。

卫星微波(SSM/I)遥感陆地降雨

对卫星SSM /I测量数据 ,用综合微波指数法反演中国陆地 96～ 1 2 7°E ,1 70～ 44°N区域内的夏季降雨 .用同期的实际降雨资料检验表明 ,雨强在 2～ 2 .9mm/h的范围内 ,反演雨强的均方根误差为 0 .9mm/h ;在 3～ 5mm/h的范围内 ,均方根误差为 1 .6mm/h ;在 5 .1～5 0mm/h的范围内 ,均方根误差最大为 4.2mm/h .个例研究结果表明 。

ERS-1/2SAR图像的几何纠正及正射影像图制作研究

本文着重研究ＥＲＳ－１／２ＳＡＲ图像的几何纠正方法和雷达正射影像图的制作技术。在几何纠正方法研究方面，本文采用三种方法进行了几何纠正。方法一，采用了仿射变换算法进行粗级纠正；方法二，采用多项式变换算法进行中级纠正；方法三，采用Ｋｏｎｅｃｎｙ等效共线方程为基础的ＳＡＲ图像正射投影变换算法。在ＤＥＭ支持下，实现了ＥＲＳ－１／２ＳＡＲ正射影像图的制作。

星载SSM/I通道上的辐射传输理论和遥感数据分析

讨论了在SSM/I通道上(19,22,37,85GHz)植被和冰雪多层散射介质的矢量辐射传输(VRT)理论.利用物理光学近似,推导了植被层VRT方程的散射、消光系数和相矩阵,用密集粒子散射相干的VRT应用于冰雪层.这两个耦合的VRT方程的数值解,模拟了在SSM/I通道上植被和冰雪的散射和热辐射信号.数值结果用来模拟和比较中国东北森林和西藏牧场冰雪的卫星微波遥感SSM/I数据.