行业应用｜基于高分三号SAR图像监测台风浪

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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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原标题：《行业应用｜基于高分三号SAR图像监测台风浪》

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