本文關(guān)鍵詞：提高衛(wèi)星微波遙感海面鹽度反演精度的方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：海面鹽度是海洋系統(tǒng)中一個非常重要的動力學(xué)參數(shù),對研究全球氣候變化、全球水循環(huán)等具有重要意義。盡管近年來衛(wèi)星遙感海面鹽度取得了快速的發(fā)展,但是現(xiàn)有的衛(wèi)星遙感海面鹽度數(shù)據(jù)產(chǎn)品在部分海域仍未能達(dá)到鹽度反演精度的需求。 本文圍繞提高衛(wèi)星微波遙感海面鹽度反演精度問題,開展了海面鹽度的誤差分析、反演和誤差修正算法、新探測方法的研究。研究工作主要包括以下幾個方面： (1)比較了常用的L波段介電常數(shù)模型以及粗糙海面亮溫模型。 (2)分析了衛(wèi)星微波輻射計(jì)遙感海面鹽度的誤差來源,在大尺度上模擬仿真分析了海面風(fēng)速、溫度的誤差對反演海面鹽度精度的影響。 (3)通過比較SMOS、Aquarius和實(shí)測鹽度,深入研究了海面鹽度區(qū)域誤差特性。推導(dǎo)出SMOS、Aquarius和實(shí)測鹽度及鹽度變化(不同月份間)的誤差公式。分析計(jì)算不同鹽度數(shù)據(jù)產(chǎn)品的區(qū)域誤差特性,發(fā)現(xiàn)：在部分海域SMOS海面鹽度數(shù)據(jù)產(chǎn)品存在較大的固有偏差；在海面鹽度分層明顯的近海海域,兩輻射計(jì)鹽度變化之間的差異小于輻射計(jì)與實(shí)測鹽度變化之間的差異。 (4)利用入射角35-55。的SMOS亮溫?cái)?shù)據(jù)替代使用全部入射角亮溫?cái)?shù)據(jù)反演海面鹽度,以減小與角度相關(guān)的亮溫測量誤差對海面鹽度反演精度的貢獻(xiàn)。用該算法反演南中國海及鄰近海域(0N-30N,120E-150E)的鹽度,結(jié)果與Argo浮標(biāo)鹽度和歐空局鹽度進(jìn)行對比,表明該算法提高了該海域的SMOS鹽度反演精度。 (5)提出一種修正SMOS鹽度區(qū)域偏差的算法。該算法通過比較SMOS月平均鹽度圖與年偏差修正圖,修正較大(0.15psu)的鹽度區(qū)域偏差。將修正前、后的SMOS鹽度與Aquarius實(shí)測鹽度進(jìn)行比較,結(jié)果表明該算法明顯提高了近海海域的鹽度反演精度,對部分出現(xiàn)降雨的海域、高緯度海域的鹽度反演精度也有一定的提高。 (6)提出了L、S、C、X波段輻射計(jì)聯(lián)合反演海面鹽度方法。當(dāng)輻射計(jì)極化亮溫的測量誤差為0.5K時(shí),模擬仿真結(jié)果表明：在中低緯度海域,L、S、C、X波段聯(lián)合反演的鹽度精度低于0.15psu;在緯度較高的低溫海域,L、S、C、X波段聯(lián)合反演的鹽度精度明顯優(yōu)于L、C、X波段反演的鹽度精度。 (7)探索研究了GNSS_R直接反演海面鹽度的方法。根據(jù)二階小斜率近似(SSA2)模擬仿真計(jì)算得出：當(dāng)鹽度變化lpsu時(shí),水平和垂直極化的歸一化散射截面變化均小于0.05dB。根據(jù)Fresnel公式和幾何光學(xué)(GO)近似模型計(jì)算得出：當(dāng)鹽度變化1psu時(shí),極化相干相位差的變化約為0.4。。該理論計(jì)算結(jié)果表明：目前GNSS_R直接測量精度不能達(dá)到反演鹽度精度的要求。
【關(guān)鍵詞】：海面鹽度 鹽度反演 SMOS 被動微波遙感 海面遙感
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P715.7;P714.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 衛(wèi)星微波遙感海面鹽度概述10-25
• 1.1 海面鹽度衛(wèi)星微波遙感的意義10-11
• 1.2 海面鹽度的基本概念及測量方法11-12
• 1.3 衛(wèi)星微波遙感海面鹽度的歷史和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-21
• 1.4 本文研究目的及意義21-22
• 1.5 主要創(chuàng)新22
• 1.6 論文的組織和結(jié)構(gòu)22-25
• 2 衛(wèi)星微波輻射計(jì)遙感海面鹽度的基本理論25-53
• 2.1 引言25-26
• 2.2 微波輻射計(jì)基本概念26-31
• 2.3 海面亮溫模型31-50
• 2.4 本章總結(jié)50-53
• 3 衛(wèi)星微波遙感海面鹽度的誤差分析53-91
• 3.1 引言53-54
• 3.2 微波遙感海面鹽度的誤差54-63
• 3.3 輔助參數(shù)誤差對反演海面鹽度精度的影響63-71
• 3.4 鹽度數(shù)據(jù)產(chǎn)品的區(qū)域誤差特性71-87
• 3.5 本章總結(jié)87-91
• 4 SMOS鹽度反演與偏差修正算法91-121
• 4.1 引言91
• 4.2 SMOS鹽度反演算法91-105
• 4.3 SMOS鹽度數(shù)據(jù)產(chǎn)品的區(qū)域偏差修正方法105-118
• 4.4 本章總結(jié)118-121
• 5 衛(wèi)星微波遙感海面鹽度的新方法探討121-143
• 5.1 引言121
• 5.2 L、S、C、X波段輻射計(jì)聯(lián)合反演方法121-130
• 5.3 GNSS_R反演方法130-141
• 5.4 本章總結(jié)141-143
• 6 總結(jié)與展望143-147
• 6.1 本文研究內(nèi)容總結(jié)143-145
• 6.2 本文存在的不足145
• 6.3 待解決的問題145-147
• 致謝147-148
• 參考文獻(xiàn)148-163
• 附錄1 縮寫詞163-165
• 附錄2 數(shù)學(xué)符號說明165-167
• 附錄3 仿真程序及實(shí)驗(yàn)處理程序說明167-169
• 附錄4 攻讀博士期間發(fā)表的論文169

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