星载散射计海浪参数提取方法研究

海浪是重要的海洋动力环境参数之一,迄今为止，合成孔径雷达是唯一测量海浪谱的传感器，然而，由于它存在方位波数的截止和能量短缺，限制了其应用。卫星高度计可以测量全球有效波高，但其二维空间分辨率低，其应用也受到了限制。因此，发展一个能够全天候全天时测量海浪参数的有效方法迫在眉睫。 本论文希望利用散射计提取波浪参数,主要研究工作如下： 1、利用二尺度理论模拟了涌浪对C-波段后向散射系数的影响，并与前人在L-波段 和 Ku-波段模拟的结果进行了比较，验证了涌浪对雷达后向散射截面的影响随雷达频率增加而减小，同样也随入射角增大而减小。 2、根据浮标和散射计匹配的数据发现，当海浪参数和雷达入射角给定后，雷达后向散射截面同方位角的关系显示二阶余弦函数关系，为此建立了一种BP神经网络波浪参数反演模式。 3、分别发展了ERS卫星和QuikSCAT卫星散射计资料反演海浪参数的方法，利用NDBC浮标数据分别对它们反演的波浪参数进行了验证。并发现风浪占优势时反演有效波高的结果好于涌浪占优势；C-波段反演有效波高的结果要好于Ku波段,且在Ku波段，水平极化好于垂直极化；波陡反演的结果不受海况影响。 关键词：散射计，风浪，涌浪，有效波高，平均周期，波陡，神经网络