海面风与海洋工程、海洋航运、海洋渔业以及海洋石油等国计民生问题密切相关,但风矢量场却是海上大气观测中最难监测的物理量.SAR (Synthetic Aperture Radar)由于高达数米的空间分辨率,且能够全天候、全天时的对地成像,因此在海风反演方面具有得天独厚的优势.本文首先介绍了星载SAR估算海面风向、风速的基本原理和反演算法,接着给出反演的流程图以及重要步骤.然后,以2002年5月7日香港地区ERS22 SAR海洋图像为例,对经典的SWDA (SAR Wind Direction Algorithm)-谱分析方法加以改进,求得具有180°模糊度的风向,并用香港天文台气象浮标实测数据消除了风向不确定性.最后,利用CMOD4 GMF(Geophysical Model Function,地球物理模式函数)计算得到海面上10m高的风速.与气象浮标站实测资料相比,利用ERS22 SAR图像获取的海面风向、风速的精度均较高.这一结果表明:如果对SAR预先进行ADC(Analog to Digital Converter)改正以及精确校准,结合改进的SWDA和CMOD4,可以获得高精度的风矢量.
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