校正辐射计是HY-2B卫星的微波主载荷之一,其主要功能是为雷达高度计提供大气路径延迟校正[1]。它与雷达高度计同步观测,具有与扫描辐射计不同的星下点测量方式,测量三个频率的亮温值(18.7 GHz,23.8 GHz,37GHz)[2]。校正辐射计仅仅用作高度计的辅助设备使用,其探测能力没有完全发挥。利用校正辐射计与雷达高度计的主被动探测相结合具有很大的地物观测潜力可以挖掘。
对比校正辐射计三个波段与雷达高度计后向散射系数的组合,可发现18.7Ghz亮温值和雷达高度计后向散射系数的组合在2019年全年24个月的半月均有较为稳定利用阈值分割,线性分割以及K-MEANS等不同方法,使用校正辐射计的亮温和校正辐射计的后向散射系数做为分类参数,进行海冰和海水分离实验。结果发现,几种方法的分离结果在海冰冻结时段与OSISAF的海冰产品具有较好的一致性,达95%以上。但是,海冰融化的季节中在海冰边缘线附近存在较多与OSISAF的海冰产品分类不一致的点。该部分分类有误差的点正是图中冰水两簇相连区域的点(海冰边缘的浮冰区)。针对该部分海冰,利用图像形态学方法提取出海冰边缘及其两侧各30km的区域作为海冰修正的范围。在线性分割的基础上,选用对薄冰敏感的波形脉冲峰度值进行修正[3],冰水分离正确率可以取得明显的提升和明显的冰水分离现象。
校正辐射计和雷达高度计主被动联合应用的方法,发挥了各自观测能力的优势,可以较好地将海冰和海水进行分类,同时利用雷达高度计提供的波形数据对冰边缘进行修正,可以判别出OSISAF利用海冰密集度无法分离出的浮冰。HY-2B 雷达高度计在星上有两种跟踪模式,但目前HY-2B SGDR 数据仅仅包含海水观测的SMLE模式数据。仅利用跟踪模式的不同并不能很好的将靠近海冰范围的海水提取出来,OCOG模式下仍然存在部分海水的数据。使用校正辐射计亮温和雷达高度计后向散射系数组合,并配合雷达高度计回波信号可以有效进行冰水识别,提高数据的使用率。
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