[发明专利]一种基于刈幅的交叉极化SAR风场反演方法

摘要

本发明公开了一种基于刈幅的交叉极化SAR风场反演方法，包括：获取Sentinel‑1干涉宽幅SAR影像数据，进行预处理，得到同极化后向散射系数影像和交叉极化后向散射系数影像；结合外部风场资料，进行海面风场反演，得到同极化风场数据；计算交叉极化SAR影像的噪声等效散射系数，并将交叉极化后向散射系数影像减去噪声等效散射系数；分成3个刈幅，为第一刈幅、第二刈幅和第三刈幅，建立第一、第二、第三刈幅的二次函数，之后计算交叉极化反演风速。本发明模型计算简单，可操作性强，运算效率高，只需要交叉极化SAR后向散射系数和平台噪声数据，就能够反演出海面风场，风场反演精度较高。

主权项

1.一种基于刈幅的交叉极化SAR风场反演方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、获取Sentinel‑1干涉宽幅SAR影像数据，该数据包含同极化的SAR影像和交叉极化的SAR影像，对同极化的SAR影像和交叉极化的SAR影像分别进行预处理，得到同极化后向散射系数影像和交叉极化后向散射系数影像；步骤2、结合外部风场资料，利用同极化地球物理模式函数对步骤1得到的同极化后向散射系数影像进行海面风场反演，得到同极化风场数据；步骤3、计算步骤1中交叉极化SAR影像的噪声等效散射系数，并将步骤1得到的交叉极化后向散射系数影像减去噪声等效散射系数，得到去除噪声等效散射系数的交叉极化后向散射系数影像，并对其进行对数变化，得到分贝形式的去除噪声等效散射系数的交叉极化后向散射系数；步骤4、将步骤2得到的同极化风场数据和步骤3得到的分贝形式的去除噪声等效散射系数的交叉极化后向散射系数分成3个刈幅，为第一刈幅、第二刈幅和第三刈幅；建立第一刈幅对应的分贝形式的去除噪声等效散射系数的交叉极化后向散射系数与第一刈幅内风速的二次函数，采用第一刈幅对应的分贝形式的去除噪声等效散射系数的交叉极化后向散射系数与第一刈幅对应的同极化风速进行拟合计算，求解该二次函数的拟合系数，得到第一刈幅的二次函数；建立第二刈幅对应的分贝形式的去除噪声等效散射系数的交叉极化后向散射系数与第二刈幅内风速的二次函数，采用第二刈幅对应的分贝形式的去除噪声等效散射系数的交叉极化后向散射系数与第二刈幅对应的同极化风速进行拟合计算，求解该二次函数的拟合系数，得到第二刈幅的二次函数；建立第三刈幅对应的分贝形式的去除噪声等效散射系数的交叉极化后向散射系数与第三刈幅内风速的二次函数，采用第三刈幅对应的分贝形式的去除噪声等效散射系数的交叉极化后向散射系数与第三刈幅对应的同极化风速进行拟合计算，求解该二次函数的拟合系数，得到第三刈幅的二次函数；步骤5、基于步骤4得到的第一刈幅的二次函数，利用第一刈幅对应的分贝形式的去除噪声等效散射系数的交叉极化后向散射系数反演得到第一刈幅内风速，作为第一刈幅对应的交叉极化反演风速；基于步骤4得到的第二刈幅的二次函数，利用第二刈幅对应的分贝形式的去除噪声等效散射系数的交叉极化后向散射系数反演得到第二刈幅内风速，作为第二刈幅对应的交叉极化反演风速；基于步骤4得到的第三刈幅的二次函数，利用第三刈幅对应的分贝形式的去除噪声等效散射系数的交叉极化后向散射系数反演得到第三刈幅内风速，作为第三刈幅对应的交叉极化反演风速。