星载GNSS-R海浪有效波高反演模型构建 - 布金伟; 余科根; 韩帅 (Ce hui xue bao, 2022)
海浪有效波高是描述海况的重要参数, 在海浪和海洋动力学的预测中起着重要的作用。然而, 卫星雷达高度计和浮标等传统方法难以实现高时空分辨率的SWH估计。星载GNSS-R为估计SWH提供了一种思路。本文提出了一种基于归一化积分延迟波形反演星载GNSS-R海浪SWH的方法。首先, 对星载GNSS-R延迟多普勒图进行去噪处理和数据过滤以便对DDM数据进行严格质量控制。然后, 从DDM中提取NIDW, 并基于NIDW计算4个GNSS-R观测值(即归一化积分时延波形的前沿斜率和前沿波形值之和, 归一化积分时延波形的后沿斜率和后沿波形值之和)。随后, 基于这4个观测值建立了星载GNSS-R海浪SWH反演经验模型。最后, 分别将ERA5和AVISO SWH数据产品作为验证数据, 并将反演模型的SWH估计结果与ERA5和AVISO SWH数据产品进行比较和分析。试验结果表明, 当采用ERA5 SWH数据作为验证数据时, 4个观测值反演SWH的均方根误差和相关系数分别优于0.66 m和0.65;当采用AVISO SWH数据作为验证数据时, 4个观测值反演SWH的均方根误差和相关系数分别优于0.68 m和0.70。进一步表明了本文建模方法在星载GNSS-R SWH估计方面具有可行性和可靠性。