C波段极化合成孔径雷达海面后向散射特性及风场反演研究

基本信息
批准号:41306186
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:26.00
负责人:张毅
学科分类:
依托单位:国家卫星海洋应用中心
批准年份:2013
结题年份:2016
起止时间:2014-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:彭海龙,徐莹,叶小敏,穆博,刘宇昕,杨光
关键词:
C波段极化后向散射特性极化合成孔径雷达海面风场反演
结项摘要

Coastal wind is strongly influenced by topology and the discontinuity between land and sea surface. Wind assessment from remote sensing in coastal regions thus remains challenging. Space-borne scatterometer does not provide any information about the coastal wind field, as the coarse spatial resolution hampers the radar backscattering. Synthetic aperture radar (SAR) with a high spatial resolution and all-weather observation ability has become one of the most important ways for ocean surface wind observation, especially in the coastal area. Conventional wind field retrievals from SAR, however, always need wind direction as initial information, such as from numerical weather prediction models (NWP) which may not match the time when SAR image is acquired. The polarimetric observations of SAR make the independent wind retrieval from SAR images become reality. In this project, the relationship between C-band polarimetric SAR backscattering and ocean wind field will be quantitatively analysed and a new method of using co-polarization backscattering coefficients from polarimetric SAR observations up to polarimetric correlation backscattering coefficients which are acquired from the conjugate product of co-polarization backscatter, and cross-polarization backscatter is proposed to obtain the coastal wind field. Co-polarization backscattering coefficients and polarimetric correlation backscattering coefficients are obtained form single-look complex (SLC) data, and the maximum likelihood estimation is used to gain the initial results followed by the coarse spatial filtering and fine spatial filtering. In comparison to the previous methods, the proposed research will be based on the SAR data itself to obtain the wind vectors and does not need external wind directional information. High spatial resolution and high accuracy are the most important features of this project since the full use of polarimetric observations which contained more information about the objects. This project is an useful attempt to the work of independent SAR wind retrieval. The preliminary experimental results show that it is feasible to employ the co-polarimetric backscattering coefficients and the polarimetric correlation backscattering coefficients for coastal wind field retrieval.

准确获取风向信息是合成孔径雷达(SAR)风场反演的难点,极化SAR 包含目标物更加丰富的信息使独立SAR风场反演成为可能,为此必须深入研究极化SAR海面后向散射随风场的变化特性。定量化地分析同极化后向散射系数、交叉极化后向散射系数以及极化相关后向散射系数在不同风速、风向、入射角下的变化特征是本项目研究的重点,并以此为基础开展C波段极化SAR风场反演算法研究,提出利用C波段极化SAR观测数据中同极化后向散射系数及由同极化与交叉极化后向散射信号所获得的相关极化后向散射系数协同进行海面风场反演的方法。本项目从C波段极化SAR单视复数据获取同极化和极化相关后向散射系数,利用最大似然估计以及空间滤波等方法获得海面风矢量,与以往SAR风场反演方法相比,本项目完全由C波段极化SAR数据本身获得风矢量,不依赖于外部风向信息,最终反演结果与微波散射计、浮标观测以及数值预报模式风场进行对比分析和真实性检验。

项目摘要

全极化SAR数据的应用使基于SAR影像的独立风场反演成为可能,由风场引起的粗糙海表对雷达入射电磁波的后向散射具有对称性,通常同极化与交叉极化后向散射系数关于相对风向呈偶对称(一般交叉极化后向散射系数要小两个数量级),而由同极化与交叉极化后向散射信号作相关运算获得的极化相关后向散射系数关于相对风向呈奇对称。利用这一特性,可以从多极化或全极化SAR数据中直接获得风场信息,而不依赖于外部初始风向。为此必须深入研究极化SAR海面后向散射随风场的变化特性。定量化地分析同极化后向散射系数、交叉极化后向散射系数以及极化相关后向散射系数在不同风速、风向、入射角下的变化特征是本项目研究的重点,并以此为基础开展C波段极化SAR风场反演算法研究,利用C波段极化SAR观测数据中同极化后向散射系数及由同极化与交叉极化后向散射信号所获得的相关极化后向散射系数协同进行海面风场反演的方法。本项目从Radarsat-2全极化单视复数据获取同极化和极化相关后向散射系数,利用最大似然估计以及空间滤波等方法获得海面风矢量,与以往SAR风场反演方法相比,本项目完全由C波段极化SAR数据本身获得风矢量,不依赖于外部风向信息,最终反演结果与微波散射计、浮标观测以及数值预报模式风场进行对比分析和真实性检验。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

Influencing factors of carbon emissions in transportation industry based on CD function and LMDI decomposition model: China as an example

Influencing factors of carbon emissions in transportation industry based on CD function and LMDI decomposition model: China as an example

DOI:10.1016/j.eiar.2021.106623
发表时间:2021
2

掘进工作面局部通风风筒悬挂位置的数值模拟

掘进工作面局部通风风筒悬挂位置的数值模拟

DOI:
发表时间:2018
3

One-step prepared prussian blue/porous carbon composite derives highly efficient Fe-N-C catalyst for oxygen reduction

One-step prepared prussian blue/porous carbon composite derives highly efficient Fe-N-C catalyst for oxygen reduction

DOI:10.1016/j.ijhydene.2020.03.250
发表时间:2020
4

二维MXene材料———Ti_3C_2T_x在钠离子电池中的研究进展

二维MXene材料———Ti_3C_2T_x在钠离子电池中的研究进展

DOI:10.19964/j.issn.1006-4990.2020-0450
发表时间:2021
5

瞬态波位移场计算方法在相控阵声场模拟中的实验验证

瞬态波位移场计算方法在相控阵声场模拟中的实验验证

DOI:
发表时间:2020

张毅的其他基金

批准号:11271070
批准年份:2012
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:71501096
批准年份:2015
资助金额:17.40
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21107074
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51572132
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:11272227
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:81271549
批准年份:2012
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:51802263
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81272331
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:30970274
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:51006016
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81171986
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:60774034
批准年份:2007
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:31870174
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:60901064
批准年份:2009
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81271815
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:61601293
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81201833
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11572212
批准年份:2015
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:60906033
批准年份:2009
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21878341
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31501807
批准年份:2015
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61274053
批准年份:2012
资助金额:91.00
项目类别:面上项目
批准号:21371032
批准年份:2013
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:41704082
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31800304
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30470640
批准年份:2004
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:51702001
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51101052
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31171084
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81300239
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21305103
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11405077
批准年份:2014
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60374059
批准年份:2003
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:21876066
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:11071257
批准年份:2010
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:81670377
批准年份:2016
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:11775233
批准年份:2017
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:81771781
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:31070996
批准年份:2010
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:61373061
批准年份:2013
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:30370605
批准年份:2003
资助金额:19.00
项目类别:面上项目
批准号:10972151
批准年份:2009
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:21101025
批准年份:2011
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81072156
批准年份:2010
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:41201484
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:70802022
批准年份:2008
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51576031
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:81473376
批准年份:2014
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:30901015
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31370349
批准年份:2013
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:91942314
批准年份:2019
资助金额:250.00
项目类别:重大研究计划
批准号:81202939
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51308336
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51804343
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11371371
批准年份:2013
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:81470816
批准年份:2014
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:11802343
批准年份:2018
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30271245
批准年份:2002
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:30901613
批准年份:2009
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11105156
批准年份:2011
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30770103
批准年份:2007
资助金额:8.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

复杂海面多波段全极化雷达后向散射机理模型研究

批准号:41501386
批准年份:2015
负责人:刘桂红
学科分类:D0113
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
2

多波段极化合成孔径雷达近岸风场反演研究

批准号:41176160
批准年份:2011
负责人:过杰
学科分类:D0607
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
3

紧缩极化合成孔径雷达反演海面风矢量方法研究

批准号:41306189
批准年份:2013
负责人:李海艳
学科分类:D0607
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

HY-2散射计微波后向散射的温度影响机理、模型、及风场反演研究

批准号:41476152
批准年份:2014
负责人:解学通
学科分类:D0607
资助金额:84.00
项目类别:面上项目