自然资源部海洋一所联合青岛海洋科学与技术试点国家实验室首次实现干涉成像雷达高度计海上定标

2020-09-15 10:24 自然资源部第一海洋研究所阅读 (13795) 扫描到手机

水是人类赖以生存的自然资源,海洋和内陆河湖是重要的自然生态系统。习近平总书记提出绿水青山就是金山银山的重要生态文明思想,党的十九大提出的“坚持陆海统筹”国家发展战略,为我国陆海水资源的调查监测工作提出了内在要求和新的方向。

对陆地河流湖泊和海洋等自然生态系统的水资源调查监测是自然资源部“两统一”职责的具体内容之一。卫星遥感监测是一种有效的全球水资源监测手段,其中卫星雷达高度计是唯一可直接观测水位高度的传感器,当前高度计正从剖面式海洋观测逐步向三维陆海协同观测发展,我国规划中的新一代海洋动力卫星以及山东省政府支持的“观澜号”等计划也是此类卫星,不仅服务于海洋水资源观测,还在陆地水资源的观测中发挥着重要作用。

卫星雷达高度计的现场定标检验是卫星数据质量和有效性的重要保障,目前国内外已有的定标手段只能服务于传统的剖面式高度计,无法满足干涉雷达高度计三维水面观测的定标需求,面向新型干涉雷达高度计的定标已成为国内外重要的开放性课题。

受国家自然科学基金委等项目资助,自然资源部第一海洋研究所、青岛海洋科学与技术试点国家实验室、中国科学院海洋研究所23所等单位研究人员利用GNSS小型测高浮标成功在青岛海域开展了机载干涉雷达高度计定标,针对GNSS浮标观测点和干涉高度计宽刈幅的难匹配问题,提出了一种时空统一的能量密度定标方法,该项研究成果以我所海洋测绘研究中心为第一单位发表在国际期刊《Remote Sensing》,首次揭示了时间域频率能量密度和空间波数域能量密度的内在关联,为未来的星载干涉雷达高度计多种尺度海洋信号的定标检验储备了基础技术。

近年来,自然资源部海洋一所海洋测绘研究中心聚焦我国自主卫星海上定标,持续维护我国北方海域唯一的千里岩定标场,广泛开展卫星雷达高度计定标的国内外合作研究,目前已为国内外多个卫星提供了定标结果,成果先后发表在《海洋科学进展》、《地球物理学进展》、《遥感学报》、《海洋学报》等国内知名期刊以及《Advances in Space Research》、《Remote Sensing》等国外期刊。为积极响应习近平总书记提出的构建“海洋命运共同体”倡议,为方便全世界卫星雷达高度计定标及应用科研人员,促进全球陆海水资源的空间观测发展,该团队开源了专门的卫星测高软件GAT(The Generic Altimetry Tools),可实现海面高度、辐射计湿延迟的定标检验,以及重力水深反演、海平面变化监测、河湖水面高度观测及洪水监测等功能。

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