[发明专利]一种海冰表面粗糙度的遥感估算方法

摘要

本发明涉及海冰表面粗糙度的遥感估算方法，基于被动微波卫星遥感数据，分析极地海冰表面粗糙度的时空分布和区域特征。步骤包括从AMSR‑E数据中提取海冰密集度信息和不同频率、不同极化方式的亮温；通过海冰密集度信息和已知海冰表面和海水表面反射率信息，获得冰水混合像元的表面反射率；根据混合像元的表面反射率信息和亮温，获得海冰温度；通过海冰温度和不同频率、不同极化方式的亮温，获得不同频率、不同极化方式的表面反射率信息；最终基于一种非相干方法的半经验模型，获得海冰表面粗糙度。本发明能够快速、高效地从AMSR‑E数据产品中获取极地海冰表面粗糙度。

主权项

1.一种海冰表面粗糙度的遥感估算方法，包括以下步骤：第一步、准备数据：获取研究区域AMSR‑E传感器海冰密集度数据和6.925GHz频率、垂直极化方式下各像元的亮温，以及获取AMSR‑E传感器在指定频率、两种极化方式下各像元的亮温，所述两种极化方式为垂直极化和水平极化，指定频率为6.925GHz，10.65GHz，18.7GHz，23.8GHz，36.5GHz，89.0GHz中任意一种；第二步、根据已知的6.925GHz频率垂直极化方式下海冰表面反射率RR,V(6.9)ice和海水表面反射率RR,V(6.9)water，第一步中获取的各像元海冰密集度IC，计算冰水混合像元的表面反射率RR,V(6.9)，冰水混合像元是指海冰密集度IC>0的像元，冰水混合像元的表面反射率计算公式如下，RR,V(6.9)＝RR,V(6.9)ice+[RR,V(6.9)ice‑RR,V(6.9)water]·(1‑IC)第三步、根据AMSR‑E传感器6.925GHz频率垂直极化方式下的亮温TB,V(6.9)和表面反射率RR,V(6.9)，获取各像元海冰温度TS，计算公式如下，TS＝TB,V(6.9)/[1‑RR,V(6.9)]第四步、根据指定频率、两种极化方式下的亮温TB,P和海冰温度TS，获得指定频率、两种极化方式下表面反射率RR,P，计算公式如下，RR,P＝1‑TB,P/TSP＝V代表垂直极化方式，P＝H代表水平极化方式；第五步、根据水平极化和垂直极化下表面反射率，结合AMSR‑E传感器的波长λ、入射角θ，得到海冰表面粗糙度σ，计算公式如下，其中，λ为所述指定频率对应的波长，RR,H、RR,V分别为指定频率水平极化、垂直极化方式下表面反射率。