【摘 要】
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海面温度（SST）是研究海气相互作用和气候变化的重要参数,不仅如此,海水三维温、盐场的重构也需要精确的海面温度数据。因此,为了获得高空间分辨率、高精度的海面温度数据,本文提出采用星载一维综合孔径微波辐射计（One-dimensional Synthetic Aperture Microwave Radiometer,1D-SAMR）遥感海面温度,针对其多入射角、多频率和高空间分辨率的特点,系统开展
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海面温度（SST）是研究海气相互作用和气候变化的重要参数,不仅如此,海水三维温、盐场的重构也需要精确的海面温度数据。因此,为了获得高空间分辨率、高精度的海面温度数据,本文提出采用星载一维综合孔径微波辐射计（One-dimensional Synthetic Aperture Microwave Radiometer,1D-SAMR）遥感海面温度,针对其多入射角、多频率和高空间分辨率的特点,系统开展了海面温度遥感的正演仿真和反演算法的相关研究,研究成果为星载1D-SAMR的设计和数据处理提供了技术支持。本文主要研究内容如下:（1）提出采用具有多个观测频率的星载1D-SAMR来进行海面温度遥感,且观测频率在6.9、10.65、18.7、23.8、36.5 GHz中选择。建立了适用于多频率、多入射角条件下的微波辐射传输正演模型,并分析了以上5个频率的垂直和水平极化亮温在0°～65°范围内对海面温度、风速、风向、盐度、水汽含量、液态水含量的敏感性。（2）系统研究了星载1D-SAMR的成像原理,包括二元干涉测量和亮温重构,将微波辐射传输正演模型与辐射计亮温重构模型组合,形成一套完整的海洋-大气-1D-SAMR全链路仿真模型。根据设定的1D-SAMR参数,利用欧洲中心ECMWF的ERA5再分析资料建立环境背景场,对我国东海附近海域进行了亮温重构仿真研究,结果表明:亮温重构的均方根误差约为0.3 K,平均偏差几乎为0 K。（3）以海面温度的反演精度为依据,确定了辐射计入射角范围和3种频率组合方式,其中入射角范围选择30°～65°,频率组合方式分别为:5频率（6.9、10.65、18.7、23.8、36.5 GHz）、4频率（6.9、10.65、18.7、23.8 GHz）、4频率（6.9、10.65、18.7、36.5 GHz）。（4）根据确定的频率组合,提出了星载1D-SAMR遥感海面温度的物理反演算法和3种基于多元线性回归的经验反演算法,分析了反演误差随入射角和海面温度的变化趋势,结果表明:随着入射角的增大,物理反演法和经验反演法的反演误差逐渐减小;随着海面温度的增大,物理反演法的反演误差逐渐减小,但经验反演法的反演误差受数据样本的影响较大,没有明显的规律性。（5）针对星载1D-SAMR遥感海面温度,开发了辐射亮温正演和海面温度反演软件,该软件主要实现了辐射计的亮温仿真和海面温度反演的可视化,更加方便、直观地对仿真数据和实测数据进行处理和分析。
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