多时相SAR渤海薄冰厚度探测研究

渤海是我国主要的结冰海域，海冰特性与极地和高纬度海域的海冰差别很大。渤海海冰以薄冰为主，薄冰区海冰厚度探测对渤海结冰期的海气通量计算、局部区域气候变化研究以及海上交通和海上工程安全具有重要意义。SAR 是大面积海冰监测的主要遥感器，SAR 海冰厚度探测是 SAR 海冰应用研究的热点和难点。.针对渤海海冰物理特性和生长规律，本项目拟将多时相 SAR数据应用于渤海薄冰识别与厚度探测；基于已获取的渤海海冰观测立体数据集，首先开展渤海海冰SAR解译研究，分析渤海薄冰冰厚与SAR 后向散射的相关性；基于微波辐射传输理论，开展适用于渤海区域薄冰的电磁散射模型研究和验证；结合渤海海冰生长模型，建立多时相的渤海薄冰 SAR 电磁散射模型。在上述工作的基础上，发展多时相 SAR渤海薄冰厚度探测方法。本项目研究为大面积渤海海冰厚度探测提供新途径。

渤海是我国主要的结冰海域，海冰对海上交通和海上运输活动影响很大。海冰特性与极地和高纬度海域的海冰差别很大。渤海属于低纬度，渤海海冰以薄冰为主。渤海的海水盐度是28-30，虽然渤海的海水盐度比大洋的盐度低，但是渤海海冰因为冰龄较短，海冰厚度薄，海冰的的盐度并不低。冬季渤海海冰平均厚度是3-8厘米。薄冰区海冰厚度探测对渤海结冰期的海气通量计算、局部区域气候变化研究以及海上交通和海上工程安全具有重要意义。SAR 是大面积海冰监测的主要遥感器，SAR 海冰厚度探测是 SAR 海冰应用研究的热点和难点。. 项目组开展了适用于渤海区域薄冰的电磁散射模型研究和验证；结合渤海海冰生长模型，建立了渤海薄冰SAR电磁散射模型。在上述工作的基础上，发展了 SAR 渤海薄冰厚度探测方法。通过对海冰厚度的极化响应特性分析，证明了海冰极化特性和海冰厚度存在的相关性，为利用海冰SAR数据反演海冰厚度提供了参考。 . 项目组结合渤海海冰生长模型和海冰电磁散射模型，分析了L 波段、C波段和X 波段等不同波段的极化SAR数据反演薄冰（0～0.3m）厚度的能力，同时分析了渤海海冰生长过程中不同的散射过程（表面散射、体散射）、入射角、介电系数、表面粗糙度等多维参数的变化对SAR薄冰厚度反演的影响。在海冰厚度反演方面研究方面， 发展了基于极化分解的SAR海冰厚度反演方法和基于海冰分类的SAR海冰厚度分级探测方法，针对渤海海冰的特点和不同星载SARSAR 卫星，制定了不同的海冰厚度分级标准。