顺轨干涉SAR海洋表面流场迭代反演算法

于祥祯 种劲松 洪 文

①(中国科学院电子学研究所微波成像技术国家级重点实验室 北京 100190)

②(中国科学院研究生院 北京 100049)

1 引言

顺轨干涉 SAR(Along-Track Interferometric SAR, ATI-SAR)是 1987年由美国 Goldstein和Zebker[1]首先提出来的一种技术，其干涉相位与表面流场的径向速度分量成正比，利用顺轨干涉SAR相位图像可以直接获得大面积、高分辨率的海洋流场和重要速度变化场信息。

由于海洋环境的复杂性以及SAR特殊的Bragg散射成像机制使得利用顺轨干涉 SAR获得的Doppler速度实际是各种波流速度(如表面流场速度、净Bragg波相速度、大尺度波轨道速度等)的矢量和。顺轨干涉SAR海洋表面流场反演方法研究，主要是不同速度分量分离方法的研究。

1993年，Shemer等人[2]在Monterey Bay的顺轨干涉 SAR飞行试验中考虑了沿不同方向传播的Bragg波的贡献。他们的试验区域内包含一个蓄水池，其水体基本不流动，可以用该区域的顺轨干涉相位来估计Bragg波的贡献，但是其场景设置不具有普遍性。另外，他们通过空间平均的方法来消除大尺度波轨道速度的贡献，但是他们的研究并没有考虑大尺度波波前和波后对雷达截面调制的不同所带来的附加速度分量的影响。1996年，Graber等人[3]给出了两种方法来消除海面波浪运动的影响：一种是根据先验风场和波浪信息并结合微波散射模型来计算波浪运动的贡献；另一种是利用离散点的真实流场数据对顺轨干涉相位获得的表面流场进行定标。两种方法获得的表面流场基本都与岸基HF雷达获得的表面流场相一致。……