海洋动力环境卫星数据处理方法

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1、V01．19No．3114航天器工程SPACECRAFTENGINEERING第19卷第3期2010年5月海洋动力环境卫星数据处理方法唐治华张庆君(北京空间飞行器总体设计部，北京100094)摘要对其海洋动力环境卫星数据处理流程和处理算法进行了研究，重点对三类微波遥感器数据处理内容和流程、数据事后反演算法进行了详细阐述，最后还对数据地面定标和真实性验证进行了分析。鉴于海洋用的微波遥感器在我国首次使用，文章的研究结果可对海洋动力环境卫星科学数据处理方法提供借鉴作用。关键词卫星；海洋动力环境卫星；数据处理；反演；定标验证中图分类号：V4

2、74．2文献标志码：A文章编号：1673—8748(2010)03—0114-07ProcessingApproachonSeaDynamicEnvironmentSatelliteDataTANGZhihuaZHANGQingjun(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：ThefirstChineseseadynamicEnvironmentSatellitewillbeusedwidely，Itisveryim—por

3、tanttoadoptappropriatealgorithmandoptimumflowingcharttoprocessthescientificdata，themicrowavesensorsdatawillbeemphasizedonscope，retrieve，calibrationandvalidation．Thisarticlewillbehelpfulforthenewlydevelopedmicrowavesensorsdataprocessing．Keywords：satellite；seadynamicenvi

4、ronmentsatellite；dataprocessing；retrieve；calibrationandvalidation1引言海洋动力环境卫星一般装载雷达高度计、辐射计、散射计等微波遥感器，主要获取海面高度、有效波高、海面风场、海面温度等海洋动力参数，兼顾陆地土壤湿度、冰雪覆盖等，在大气探测方面，还可用于水汽、云层含水量、降水等的综合环境信息的观测。作为微波遥感Il星，数据的定量化研究和应用非常关键，以下对该类载荷数据的处理内容、流程、反演算法、定标和真实性验证等方面进行了重点研究，由于反演算法繁多没有统一的标准，本文对国

5、内外经典的使用较广的一些处理方法进行了论述，目的是使相关研究者把握数据处理要素、优化卫星总体设计并同时提高地面应用水平。2数据处理内容和流程海洋动力环境卫星的原始遥感数据由卫星地面站负责接收，经解包等预处理后向数据处理中心提供0级数据产品和其他辅助产品(轨道和姿态文件等)。数据处理中心在接收到0级数据产品后，将其制作成1级数据产品，并进行产品存档与分发服务；同时负责在1级产品的基础上制作成2级数据产品，并进行产品存档与分发服务。一般处理过程如图1所示：1)卫星高度计的主要应用目标是海洋，其遥感测量参数是海面后向散射系数，用以反演海面

6、风速，收稿日期：2010一01—27：修回日期：2010—05—04作者简介：唐治华(1971一)，男。高级工程师，主要从事遥感卫星总体设计的研究。第3期唐治华等：海洋动力环境卫星数据处理方法回波波形反演有效波高和海面高度。[3照迥壁[j[j睡耍西I获取数据F导ll头并进行排序l’去扰码处理0纠错处理‘去格式分路处理’一——；＼对科学数据．星历数据．姿忽数据．遥测数据分别存储读入0级文件头●轨道报初始化0一级艾件头初始化0一级点记录初始化‘读取源包’定位计算’II海陆标识汁算I●物理量汁算‘保存i己录[二垂匦j散射计f傅甲．叶变换，

7、角度．噪声}j信哆)●数据质量控制0面元匹配／后向散射系数0模式函数I海面多解j：II扬～消除风Ii，J多解后的海面』xl场图1数据处理流程Fig．1Dataprocessingflow—chart2)卫星散射计的主要应用目标是海洋，其遥感测量参数是海面后向散射系数，用以反演海面风场矢量。3)卫星微波辐射计和校正辐射计的主要应用目标是海洋和大气，其遥感测量参数是微波亮温，用以辐射汁(角度．观测电压与温度★数据质昔控制‘面元匹配／定标曲线／亮温0模式函数0海面温度．风速．大气反演海面温度、风速、大气水气等参数，通过反演出的大气水气和液

8、态水为高度计和散射计提供校正参数。三种载荷的数据处理和产品等级如表1所示。航天器工程19卷表l不同载荷的三种数据等级TablelSensorsversusdatalevels载稻?产品0级数据1级数据2级数据产品包括主导头、副导头和产