基于SAR的海上溢油监测最佳探测参数分析 被引量：18

1

作者 邹亚荣 梁超 +2 位作者 陈江麟 崔松雪 郎姝燕 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期36-44,共9页

基于SAR数据,在后向散射系数计算的基础上,从波段、极化方式、入射角等方面开展了海上溢油监测参数分析,结果表明：基于SAR的海上溢油监测,从波段分析,X波段与C波段较L波段更适合监测海上溢油;从极化方式分析,VV极化较HH,HV极化更适合... 基于SAR数据,在后向散射系数计算的基础上,从波段、极化方式、入射角等方面开展了海上溢油监测参数分析,结果表明：基于SAR的海上溢油监测,从波段分析,X波段与C波段较L波段更适合监测海上溢油;从极化方式分析,VV极化较HH,HV极化更适合监测海上溢油;从入射角分析,在计算溢油与海水临界值时,经多次实验,位于远入射角的疑似溢油不易与海水分离,而相对近入射角的疑似溢油较容易与海水分离。ALOS PALSAR影像的入射角约为23°~43°,COS-MO-SlyMed入射角为32°~35°,易于将海水与溢油分离的入射角大致为23°~35°。 展开更多

关键词 SAR 海上溢油 入射角 波段 后向散射

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中法海洋卫星微波散射计在轨性能验证 被引量：7

2

作者 董晓龙 朱迪 +7 位作者 林文明 张阔 云日升 刘建强 郎姝燕 丁振宇 马剑英 徐星欧 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期425-431,共7页

中法海洋卫星(CFOSAT)微波散射计是国际上第一个旋转扇形波束体制散射计,通过优化雷达观测几何实现对地面目标多角度和多方位的高精度测量,提高海面风场、土壤湿度和海冰面积等地球物理参数的反演精度.根据CFOSAT卫星2018年10月发射以... 中法海洋卫星(CFOSAT)微波散射计是国际上第一个旋转扇形波束体制散射计,通过优化雷达观测几何实现对地面目标多角度和多方位的高精度测量,提高海面风场、土壤湿度和海冰面积等地球物理参数的反演精度.根据CFOSAT卫星2018年10月发射以来的在轨测试数据,结合散射计系统特点,分析验证了星上定标数据和后向散射系数反演结果的正确性,并对CFOSAT首批科学数据进行了定量分析和系统评价.结果表明,CFOSAT散射计在轨工作状态良好,实际性能与设计预期一致,风速测量精度优于1.5 m·s-1,风向测量精度优于15°,空间分辨率可达12.5 km,在近岸风场监测、土壤湿度遥感和海冰面积估计等应用领域具有独特的优势. 展开更多

关键词 中法海洋卫星 散射计 海面风场 后向散射系数

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畸形波生成条件预报方法研究进展 被引量：7

3

作者 高志一 于福江 +3 位作者 许富祥 李本霞 李洁 郎姝燕 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期351-356,共6页

近年海上事故调查结果表明很多海难事件都与畸形波袭击有关。随着我国经济进步,海上经济和军事活动越来越频繁,畸形波对上述海事活动具有严重威胁并可能造成重大人员和财产损失。现有的数值或经验海浪预报方法不能有效地预报这种灾害性... 近年海上事故调查结果表明很多海难事件都与畸形波袭击有关。随着我国经济进步,海上经济和军事活动越来越频繁,畸形波对上述海事活动具有严重威胁并可能造成重大人员和财产损失。现有的数值或经验海浪预报方法不能有效地预报这种灾害性海浪,亟需开发一种可靠的畸形波预报方法,这是海浪研究中面临的新课题。本文将对畸形波的实验和理论研究现状进行简要回顾,并介绍目前畸形波生成条件预报方法的研究进展。 展开更多

关键词 畸形波 调制不稳定性 灾害性海浪预报

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基于CFOSAT散射计的海冰识别方法研究

4

作者 刘建强 刘思琦 +2 位作者 林文明 郎姝燕 何宜军 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期134-140,共7页

中法海洋卫星散射计(CSCAT)丰富的观测几何信息为极地海冰遥感提供了新的机遇。本文提出一种适用于CSCAT的贝叶斯海冰识别算法,不需要构建海冰地球物理模式函数和计算后向散射系数离海冰地球物理模型函数(GMF)的距离,仅利用海面风场反... 中法海洋卫星散射计(CSCAT)丰富的观测几何信息为极地海冰遥感提供了新的机遇。本文提出一种适用于CSCAT的贝叶斯海冰识别算法,不需要构建海冰地球物理模式函数和计算后向散射系数离海冰地球物理模型函数(GMF)的距离,仅利用海面风场反演伴随的最小残差即可构建CSCAT海冰识别模型。研究结果与欧洲气象卫星组织的海冰边缘线产品进行了比较,表明2021年9月南极和北极区域逐日的海冰覆盖面积估计标准差分别为1%和7%,与其他卫星散射计的海冰识别结果基本一致。这种新的海冰识别方法具有模型参数少、处理速度快、检测结果可靠的优点,对卫星地面系统的业务化处理具有重要的借鉴意义。 展开更多

关键词 中法海洋卫星 散射计 海冰检测 贝叶斯原理 最大似然估计

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星载微波散射计两种体制的比较 被引量：4

5

作者 郎姝燕 林文明 《海洋技术学报》 2017年第1期19-23,共5页

星载微波散射计可以提供全球、全天候、高精度、高分辨率和短周期的海面风场数据。根据雷达天线足印的形状,雷达散射计主要包括扇形波束体制与笔形波束体制两种形式。概述了两种体制微波散射计在设计结构及后期数据处理算法中的优缺点,... 星载微波散射计可以提供全球、全天候、高精度、高分辨率和短周期的海面风场数据。根据雷达天线足印的形状,雷达散射计主要包括扇形波束体制与笔形波束体制两种形式。概述了两种体制微波散射计在设计结构及后期数据处理算法中的优缺点,并对两种不同体制散射计的系统仿真数据进行比较。分析结果表明:对于小型卫星平台,Ku波段的旋转扫描扇形波束散射计比笔形波束圆锥扫描散射计具有更优的风场反演性能。 展开更多

关键词 扇形波束 笔形波束 风场反演 散射计

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微波散射计反演海面风场的神经网络方法研究 被引量：4

6

作者 陈坤堂 董晓龙 +1 位作者 徐星欧 郎姝燕 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2017年第4期683-690,共8页

研究利用神经网络方法处理微波散射计数据,反演海面风场。重点研究海洋二号(HY-2)卫星微波散射计数据反演,特别是中高风速条件下的风场反演。其中风速的反演基于后向传播(Back Propagation,BP)神经网络;多解风向的反演基于混合密度(Mixt... 研究利用神经网络方法处理微波散射计数据,反演海面风场。重点研究海洋二号(HY-2)卫星微波散射计数据反演,特别是中高风速条件下的风场反演。其中风速的反演基于后向传播(Back Propagation,BP)神经网络;多解风向的反演基于混合密度(Mixture Density Network,MDN)神经网络,求解过程中的核函数采用高斯分布;网络训练的目标风场采用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-range Weather Foresting,ECMWF)模式风场。通过与ECMWF风场的比较,利用神经网络方法反演的风场可以满足HY-2微波散射计风场反演的精度要求。同时通过与国家卫星海洋应用中心发布的HY-2微波散射计L2B级风场产品相比较,表明该方法反演的风场更接近ECMWF模式风场。 展开更多

关键词 微波散射计 海面风场反演 神经网络 中高风速 海洋二号卫星(HY-2)

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海洋二号卫星A星微波散射计在台风遥感监测中的应用 被引量：3

7

作者 兰友国 郎姝燕 +1 位作者 林明森 邹巨洪 《卫星应用》 2018年第5期40-42,共3页

海洋二号卫星A星(HY-2A)搭载的微波散射计具有全天时、全天候的全球海面风场观测能力,每天可以观测全球90%的区域,捕捉到全球海域几乎所有的海洋气旋,是目前在轨运行的唯一具有该能力的海洋微波有效载荷。同时,微波散射计还可以确定台... 海洋二号卫星A星(HY-2A)搭载的微波散射计具有全天时、全天候的全球海面风场观测能力,每天可以观测全球90%的区域,捕捉到全球海域几乎所有的海洋气旋,是目前在轨运行的唯一具有该能力的海洋微波有效载荷。同时,微波散射计还可以确定台风强度、位置、方向和结构,为台风灾害的预警和预防提供有力的数据支撑。 展开更多

关键词 海洋二号卫星 微波散射计 台风强度 遥感监测 应用 观测能力 海面风场 海洋气旋

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中法海洋卫星微波散射计风场反演残差特性研究 被引量：2

8

作者 王冰花 董晓龙 +3 位作者 林文明 郎姝燕 朱迪 云日升 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期157-165,共9页

2018年10月发射的中法海洋卫星散射计(CSCAT)是国际上首个扇形波束旋转扫描微波散射计。本文以最大似然估计风场反演算法为基线,详细分析了中法海洋卫星微波散射计海面风场反演代价函数的残差特性,重点研究了新的观测几何对风场反演残... 2018年10月发射的中法海洋卫星散射计(CSCAT)是国际上首个扇形波束旋转扫描微波散射计。本文以最大似然估计风场反演算法为基线,详细分析了中法海洋卫星微波散射计海面风场反演代价函数的残差特性,重点研究了新的观测几何对风场反演残差以及风场质量的影响,并建立了风场模糊解的似然概率模型函数。结果表明,CSCAT风场反演的残差特性随风矢量单元在刈幅交轨方向位置的变化而变化,模糊解似然概率模型函数的指数分布在−0.4~−1.8之间。分析结果为CSCAT风场质量控制和二维变分分析去模糊算法的精细化调整提供了重要的参考。 展开更多

关键词 中法海洋卫星 散射计 风场反演 最大似然估计 残差

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中法海洋卫星工程与应用 被引量：2

9

作者 刘建强 蒋兴伟 +14 位作者 王丽丽 董晓龙 Daniele Hauser 林文明 孙从容 黄耀辉 Patrick Castillan 阎诚 翁春明 朱迪 徐莹 郎姝燕 刘金普 马小峰 丁振宇 《中国科技成果》 2020年第15期11-12,14,共3页

中法两国科学家首次提出了波谱仪、散射计联合探测同步获得海浪谱、海面风场的目标,研制了旋转扇形波束扫描散射计和六波束海浪波谱仪两个新型微波载荷,其性能达到同类载荷国际前列;首次在小卫星平台上实现了两台大功率Ku波段微波载荷,... 中法两国科学家首次提出了波谱仪、散射计联合探测同步获得海浪谱、海面风场的目标,研制了旋转扇形波束扫描散射计和六波束海浪波谱仪两个新型微波载荷,其性能达到同类载荷国际前列;首次在小卫星平台上实现了两台大功率Ku波段微波载荷,同时在轨全球长期工作;研发了小入射角海浪方向谱与高空间分辨率海面风场反演算法,形成海浪谱与海面风场产品体系;建立了两国联合以及星地一体化业务运行管理机制;中法海洋卫星风场产品在台风监测、南极科学考察航线保障中发挥重要作用;中法海洋卫星(CFOSAT)工程是中法两国在航天工程与海洋科学领域高水平合作的重要成果. 展开更多

关键词 海洋卫星 航天工程 南极科学考察 高空间分辨率 海面风场 运行管理机制 散射计 波谱仪

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3维成像微波高度计风速反演 被引量：2

10

作者 鲍青柳 林明森 +2 位作者 张有广 贾永君 郎姝燕 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期835-841,共7页

随着航天技术的发展和新型微波载荷的发射(如3维成像高度计),越来越多的小入射角海洋观测雷达将投入运行,如何有效地利用这些小入射角的后向散射数据成为研究的热点课题。利用TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)的PR(Precipitat... 随着航天技术的发展和新型微波载荷的发射(如3维成像高度计),越来越多的小入射角海洋观测雷达将投入运行,如何有效地利用这些小入射角的后向散射数据成为研究的热点课题。利用TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)的PR(Precipitation Radar)后向散射系数NRCS(Normalized Radar Cross Section)数据对小入射角情况下的海面风速反演方法和风速反演精度进行研究,并对风速反演性能进行统计分析。基于无雨条件下的PR海面后向散射数据,建立小入射角情况下的风速反演算法和经验的GMF模型。风速反演结果分别与浮标、ASCAT进行交叉比对。结果表明:反演风速的偏差小于0.28 m/s,标准差小于1.51 m/s;在中等风速条件下,反演风速的偏差和标准差均小于低风速条件和高风速条件;0°—8°入射角范围内的风速反演精度明显优于8°—12°入射角范围的风速反演精度。 展开更多

关键词 TRMM PR 风速反演 小入射角 反演精度

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星载散射计再分析风场在海浪模拟中的应用研究

11

作者 郎姝燕 林文明 +1 位作者 鲍青柳 张有广 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2016年第6期1069-1074,共6页

基于第三代海浪（谱）模式WAVEWATCHⅢ,采用NCEP/QuikSCAT混合风场作为模式输入,进行了东中国海、太平洋东岸以及太平洋中部夏威夷附近海域的海浪数值模拟。在东中国海,模拟有效波高与浮标的参考值有较高的相关系数,波高的均方根误差约... 基于第三代海浪（谱）模式WAVEWATCHⅢ,采用NCEP/QuikSCAT混合风场作为模式输入,进行了东中国海、太平洋东岸以及太平洋中部夏威夷附近海域的海浪数值模拟。在东中国海,模拟有效波高与浮标的参考值有较高的相关系数,波高的均方根误差约为0.5 m;在太平洋东岸和夏威夷附近海域,模拟有效波高比浮标的参考值普遍偏低,不同月份波高的均方根误差在0.4-1.2m之间,但模拟波高与浮标的参考值仍有较强的相关性。结果表明利用WAVEWATCHⅢ结合NCEP/QuikSCAT混合风场模拟东中国海的波高是可行的,但要模拟太平洋中、东部开阔深水海域的波高仍需考虑如涌浪、海流等非风场因素。 展开更多

关键词 WAVEWATCHⅢ NCEP/QuikSCAT混合风场 有效波高 浮标

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中法海洋卫星微波散射计近海岸产品在台风遥感监测中的应用 被引量：2

12

作者 郎姝燕 孙从容 +3 位作者 鲁云飞 林文明 董楹 刘建强 《海洋气象学报》 2022年第2期74-80,共7页

中法海洋卫星(Chinese-French Oceanography Satellite,CFOSAT)搭载的微波散射计(CFOSAT Scatterometer,CSCAT)采用Ku波段扇形波束旋转扫描体制,具有观测几何信息丰富、观测样本数多的特点,是一种新型的海面风场遥感仪器。CSCAT的原始... 中法海洋卫星(Chinese-French Oceanography Satellite,CFOSAT)搭载的微波散射计(CFOSAT Scatterometer,CSCAT)采用Ku波段扇形波束旋转扫描体制,具有观测几何信息丰富、观测样本数多的特点,是一种新型的海面风场遥感仪器。CSCAT的原始空间分辨率可达10 km×12.5 km,是目前空间分辨率最高的微波散射计,为开发高质量的近海岸高分辨率海面风场产品提供了可能性。首先,回顾了CSCAT近海岸风场遥感的原理,并利用辅助数据验证了这种新的科学产品的有效性。然后,利用CSCAT近海岸风场开展了台风灾害监测研究。与标准25 km分辨率的产品相比,CSCAT近海岸风场可以更细致地描绘台风结构,能够为气象和海洋防灾减灾提供更精准的信息支持与决策服务。 展开更多

关键词 中法海洋卫星(CFOSAT) 微波散射计(CSCAT) 近海岸风场产品 台风监测

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中法海洋卫星散射计近海岸海面风场反演研究 被引量：3

13

作者 林文明 郎姝燕 +2 位作者 赵晓康 刘建强 李秀仲 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期115-123,共9页

中法海洋卫星散射计(CSCAT)使用扇形波束旋转扫描体制,能够以多角度测量同一海面的雷达后向散射系数,并具有空间分辨率较高的特点。这为近海岸海面风场反演提供了新的机遇。本文介绍了CSCAT近海岸海面风场处理的主要流程和关键技术。特... 中法海洋卫星散射计(CSCAT)使用扇形波束旋转扫描体制,能够以多角度测量同一海面的雷达后向散射系数,并具有空间分辨率较高的特点。这为近海岸海面风场反演提供了新的机遇。本文介绍了CSCAT近海岸海面风场处理的主要流程和关键技术。特别地,在风场反演之前,利用一种矩形窗算术平均的方法将L1B级的高分辨率条带数据组合平均到相应的风矢量单元中,从而实现近海岸风场反演的快速预处理。通过对比CSCAT、欧洲先进散射计(ASCAT)以及美国QuikSCAT的近海岸风场,发现CSCAT风场的质量在离岸40 km以外区域具有良好的一致性,而在离岸40 km以内显著恶化。分析表明,CSCAT近海岸区域风场统计特征恶化的原因可能是由潜在的海冰污染引起的。总体而言,CSCAT的近海岸风场与模式背景风场和浮标风场都具有良好的一致性。 展开更多

关键词 中法海洋卫星 散射计 近海岸 风场反演 统计特征

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基于HY-2B散射计的热带气旋定位定强研究 被引量：2

14

作者 刘思琦 林文明 +1 位作者 王志雄 郎姝燕 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期146-156,共11页

热带气旋灾害是最严重的自然灾害之一,其影响程度主要取决于气旋的中心位置和强度。提高热带气旋中心位置及强度监测水平对于改进热带气旋分析预报精度、减少热带气旋的灾害影响具有重要意义。本文以HY-2B散射计为例,分析了散射计风场... 热带气旋灾害是最严重的自然灾害之一,其影响程度主要取决于气旋的中心位置和强度。提高热带气旋中心位置及强度监测水平对于改进热带气旋分析预报精度、减少热带气旋的灾害影响具有重要意义。本文以HY-2B散射计为例,分析了散射计风场散度和旋度的分布特征,发现气旋中心附近风场的散度或旋度具有显著的分布规律,由此提出了一种新的气旋中心定位方法,并与传统的直接定位法进行比较研究。在此基础上,进一步提出了热带气旋风圈大小估计的方法,用于评估气旋的强度。最后,利用台风“范斯高”和“博罗依”的遥感数据对文中的方法进行验证,结果表明,使用新方法定位的气旋中心位置与最佳路径之间的差异小于20 km,散射计17 m/s风圈大小的变化一定程度上反映了气旋的发展规律。 展开更多

关键词 散射计 热带气旋 中心定位 风圈半径 海洋二号B星

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中法海洋卫星及其典型应用 被引量：2

15

作者 刘建强 蒋兴伟 +9 位作者 郎姝燕 Daniele HAUSER 孙从容 徐莹 董晓龙 王丽丽 林文明 王久珂 刘金普 马小峰 《卫星应用》 2021年第9期41-48,共8页

一、前言中法海洋卫星(CFOSAT)是我国航天领域第一次与先进宇航国家开展系统性、全流程合作的项目,也是中法两国在航天工程领域、海洋科学领域高水平合作的重要成果。2018年10月29日CFOSAT在我国甘肃酒泉卫星发射中心成功发射,2020年2... 一、前言中法海洋卫星(CFOSAT)是我国航天领域第一次与先进宇航国家开展系统性、全流程合作的项目,也是中法两国在航天工程领域、海洋科学领域高水平合作的重要成果。2018年10月29日CFOSAT在我国甘肃酒泉卫星发射中心成功发射,2020年2月正式交付使用。 展开更多

关键词 海洋卫星 航天工程 海洋科学 典型应用 航天领域 全流程 宇航 系统性

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“海洋卫星遥感实况”小程序功能与应用 被引量：1

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作者 刘建强 兰友国 +5 位作者 阮强 郎姝燕 陈庆勇 石立坚 曾韬 崔利民 《卫星应用》 2021年第9期55-59,共5页

一、前言我国海洋遥感历经四十年发展,海洋遥感数据品种与数量不断增多,特别是《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015—2025年)》发布以来,在“十三五”期间发射了海洋一号(HY-1C/1D)水色环境业务卫星、海洋二号(HY-2B/2C/2D)动力... 一、前言我国海洋遥感历经四十年发展,海洋遥感数据品种与数量不断增多,特别是《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015—2025年)》发布以来,在“十三五”期间发射了海洋一号(HY-1C/1D)水色环境业务卫星、海洋二号(HY-2B/2C/2D)动力环境业务卫星、中法海洋卫星(CFOSAT),并由国家卫星海洋应用中心负责在轨海洋卫星的管理、运行与分发,后续卫星也正在研制中,每天产生的卫星数据量4TB以上。 展开更多

关键词 海洋卫星 卫星数据 海洋遥感 卫星遥感 空间基础设施 动力环境 海洋二号 海洋应用

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