行业应用|基于高分三号SAR图像监测台风浪

科技工作者之家 2020-08-30

来源:中国测绘学会

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传统的实地观测海浪的方式耗时耗力,而且当有极端天气如台风天气出现时,传统方法便无法观测。星载合成孔径雷达(SAR)由于具有高空间分辨率、不受气候等条件影响、可全天候全天时监测、覆盖范围广、便捷可靠经济实时等优点而被广泛使用。


在全球观测和宽幅扫描模式下获得的高分3号(GF-3)卫星SAR图像的像素大小为100m和500m,覆盖范围超过400km。通过台风中的高分3号卫星SAR图像,发现利用SAR测量的雷达后向散射截面(NRCS)和图像方差(cvar)都与有效波高线性相关,这为构建深度学习的台风浪反演算法提供了基础。



下图是高分3号卫星SAR图像,可利用海浪反演算法对图像上的有效波高进行反演。图1(a)表示的是泰利台风的一个轨迹图,黑框表示的是SAR图像覆盖范围;图1(b)表示的是2017年9月16日泰利(Talim)台风图像,即(a)中的黑框。


图1 VV极化下的SAR图像







利用深度学习的海浪反演算法,将SAR图像中提取到的相关参数运用到算法中,可反演出图像的有效波高。如下图2所示,台风浪的有效波高最大为6m,台风眼清晰可见,台风浪特征较为明显。

 图2 SAR反演的有效波高 








SAR遥感观测能够弥补传统观测手段的不足,尤其是在极端海况下,SAR成为获取海洋数据重要有效手段。高分三号卫星拓展了我国在台风监测领域的应用,对台风浪进行精准评估,减少经济损失和人员伤亡。


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来源:海洋卫星;编辑:陈飚


来源:csgpc-cssmg 中国测绘学会

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台风 sar sar雷达

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