【摘 要】
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雷达高度计作为探测海洋的一种有效手段,通过地面重跟踪技术可以从回波波形中获取海面高、有效波高和后向散射系数。目前开阔海域的高度计数据处理技术已经非常成熟,但近岸存在大量受陆地反射影响的波形,波形形态与开阔海域回波波形有异,统称为非海洋波形。利用传统的海洋波形处理方法处理近岸回波会导致数据利用率下降,产品精度变差,因此雷达高度计在近海的应用上仍需探索。本文论述了雷达高度计测高原理和回波波形的形成过程
【机 构】
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中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)
【出 处】
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中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)
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雷达高度计作为探测海洋的一种有效手段,通过地面重跟踪技术可以从回波波形中获取海面高、有效波高和后向散射系数。目前开阔海域的高度计数据处理技术已经非常成熟,但近岸存在大量受陆地反射影响的波形,波形形态与开阔海域回波波形有异,统称为非海洋波形。利用传统的海洋波形处理方法处理近岸回波会导致数据利用率下降,产品精度变差,因此雷达高度计在近海的应用上仍需探索。本文论述了雷达高度计测高原理和回波波形的形成过程,并针对海陆重跟踪算法进行了研究和仿真,分析了HY-2B和Jason-2卫星雷达高度计近岸回波波形特点,对近岸回波波形的形态进行了统计分析,将非海洋波形分为似海洋波形、似陆地波形、单锥波形。在此基础上,提出基于神经网络分类的星载雷达高度计近岸回波处理方法,包括回波分类和回波重跟踪。其中回波分类由误差逆传播神经网络（Back propagation,BP）实现,回波重跟踪则根据类别进行相应的重跟踪处理。针对似海洋波形,本文提出了异常波峰剔除的重跟踪方法,有效提高了似海洋波形的重跟踪成功率和重跟踪精度。将本文方法应用于HY-2B卫星和Jason-2卫星近岸数据处理,结果表明重跟踪成功率和数据有效性均得到提高;利用直湾岛验潮站资料对HY-2B重处理后的海面高度进行评价,重处理得到的海面高相对于验潮站数据的稳定性提高,差分序列的标准差为6.5cm,优于原未经处理的SGDR产品的14.5cm。实验结果表明,基于神经网络分类的近岸回波处理方法的重跟踪成功率、数据有效性、海面高稳定度都有所提高,说明本文提出的近岸回波处理方法是有效的,能够提高高度计近岸回波波形的利用率和测量精度,为近海测高做出积极贡献。
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