實孔徑微波輻射計海面鹽度反演方法研究.pdf

1、海面鹽度是海洋系統(tǒng)中一個極其重要的參數(shù)，它對研究海洋環(huán)境、全球水循環(huán)以及氣候的監(jiān)測和預測等有著巨大貢獻。近年來，衛(wèi)星微波遙感測量海面鹽度的技術取得了快速的發(fā)展，使得大范圍全天候的鹽度觀測成為現(xiàn)實。但是目前在軌運行的鹽度微波遙感衛(wèi)星SMOS和Aquarius的鹽度數(shù)據(jù)產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)尚未達到預期精度，因此深入開展鹽度反演算法的研究具有良好的應用價值。
　　本文以實孔徑微波輻射計海面鹽度反演算法為主線，首先介紹了被動微波遙感觀測海面鹽

2、度的理論基礎；在考慮了海面、大氣層、電離層和太空中眾多影響因素的條件下，建立了海面微波輻射正向傳輸模型，并仿真分析了入射角度、海面溫度、風速和風向等因素對海面亮溫貢獻的影響；接著在正向模型的基礎上對海面鹽度反演的統(tǒng)計回歸算法、神經(jīng)網(wǎng)絡算法和基于代價函數(shù)的迭代理論算法進行了研究，并分別基于三種鹽度反演算法仿真分析了亮溫、海面溫度和風速等參數(shù)誤差對鹽度反演精度的影響；最后，將利用Aquarius衛(wèi)星公布的鹽度數(shù)據(jù)以及其他輔助數(shù)據(jù)通過正向模型

3、計算得到海面模擬亮溫值與Aquarius衛(wèi)星公布的實測亮溫數(shù)據(jù)進行比較，所得的亮溫誤差較小，從而驗證了海面微波輻射正向模型的準確性；此外，將利用Aquarius衛(wèi)星公布的實測亮溫數(shù)據(jù)通過三種鹽度反演算法計算得到的鹽度值與Aquarius公布的鹽度數(shù)據(jù)進行比較，結(jié)果表明，在低緯度開闊海域，單次鹽度反演所得的鹽度值與Aquarius公布的鹽度數(shù)據(jù)之間的均方根誤差約為0.36psu，從而驗證了統(tǒng)計回歸反演算法、神經(jīng)網(wǎng)絡反演算法和基于代價函數(shù)的