利用多普勒頻移反演ASAR海表面流速

摘要：為研究中小尺度的海流,以美國西海岸附近海域為研究區域,采用歐空局ENVISAT ASAR IMS數據,首先利用頻譜擬合法計算得到影像的多普勒質心;再通過影像的多普勒系數和斜距時間去除衛星與地球之間相對運動產生的多普勒頻移,最終得到海表面多普勒質心異常。同時利用布拉格散射模型去除了布拉格波的影響,利用CMOD5模型計算海表面風場,根據風場與雷達視向速度的經驗關系去除海面風場的影響,經空間投影,最終得到雷達徑向的海表面流速,反演的流速主要分布于-0.3~0.6 m/s。利用研究區域附近的岸基高頻地波雷達(HF-radar)數據驗證反演結果精度,結果表明,在HF-radar流速與ASAR反演流速-0.2~0.2 m/s差異范圍內的標準誤差和相關系數分別為0.1 m/s和0.81,反演結果與真實流速較為接近。ASAR反演流速和HF-radar流速結果均表明,在研究區域存在自西向東的沿岸流,最大徑向流速達到0.6 m/s。因此,本文所使用的海表面流速反演方法準確有效,適合于中小尺度海流流速的反演。