國(guó)外海洋鹽度與土壤濕度探測(cè)衛(wèi)星的發(fā)展

唐治華

（北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部，北京 100094）

1 引言

海洋鹽度直接影響海水的密度，是海洋洋流動(dòng)力變化的基礎(chǔ)之一，決定著海洋環(huán)流方向和變化趨勢(shì)。全球海洋鹽度的分布和變化是海洋生態(tài)系統(tǒng)、海洋氣候系統(tǒng)和海洋作戰(zhàn)環(huán)境的重要參數(shù)。海水鹽度和溫度的分布，可作為判斷水團(tuán)、鋒面、渦流等要素的依據(jù)，為漁業(yè)生產(chǎn)提供魚(yú)情預(yù)報(bào)資料，還可進(jìn)一步了解降水、蒸發(fā)、冰雪融化和河流徑流量的變化過(guò)程。土壤濕度與大氣碳循環(huán)直接相關(guān)，對(duì)于環(huán)境、生態(tài)、水與能量交換、農(nóng)作物產(chǎn)量、水汽蒸發(fā)、土壤監(jiān)管起著關(guān)鍵的作用。因此，海水鹽度與土壤濕度直接與人類生存環(huán)境息息相關(guān)，對(duì)鹽度與濕度的研究探測(cè)一直是科研單位和政府部門所關(guān)注的重點(diǎn)。

衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展，使得在全球規(guī)模上對(duì)海洋鹽度與土壤濕度進(jìn)行調(diào)查、探測(cè)成為可能。本文對(duì)國(guó)外海洋鹽度與土壤濕度遙感探測(cè)技術(shù)發(fā)展，衛(wèi)星土壤濕度與海洋鹽度探測(cè)機(jī)理、數(shù)據(jù)反演算法，尤其是對(duì)有代表性的“土壤濕度和海洋鹽度衛(wèi)星”（Soil Moisture and Ocean Salinity，SMOS）、“寶瓶座”（Aquarius）海洋衛(wèi)星和“土壤濕度主被動(dòng)探測(cè)衛(wèi)星”（Soil Moisture Active／Passive，SMAP）等進(jìn)行了研究、分析了衛(wèi)星技術(shù)特點(diǎn)和關(guān)鍵探測(cè)技術(shù)。

2 探測(cè)機(jī)理簡(jiǎn)介

國(guó)外早在20世紀(jì)70年代就開(kāi)始進(jìn)行鹽度濕度遙感的研究和實(shí)驗(yàn)，從海水介電常數(shù)的測(cè)定到微波輻射計(jì)的改進(jìn)，從陸基的鹽水池實(shí)驗(yàn)到航空飛行實(shí)驗(yàn)，甚至進(jìn)行了衛(wèi)星遙感的簡(jiǎn)單嘗試。人們就開(kāi)始嘗試?yán)妹绹?guó)的“天空實(shí)驗(yàn)室”（Skylab）上搭載的S-194輻射計(jì)（1．4GHz）遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行海表鹽度反演。盡管輻射計(jì)數(shù)據(jù)不連續(xù)，也沒(méi)有供驗(yàn)證的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，而且對(duì)一些修正因素的認(rèn)識(shí)也不全面，但是分析結(jié)果仍然表明，衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和海表鹽度之間確實(shí)存在相關(guān)性。但是，由于反演的鹽度精度低于1psu，土壤濕度精度低于0．1m3·m-3（每立方土壤的立方含水量，該值即為10%），不能滿足大多數(shù)海洋土壤學(xué)研究和應(yīng)用的要求，鹽度與濕度遙感研究曾一度處于停滯的狀態(tài)。

近十年，出于對(duì)氣候變化的關(guān)注，迫切需要對(duì)海表面鹽度與土壤濕度進(jìn)行全球范圍的長(zhǎng)期觀測(cè)。美國(guó)、歐洲又將鹽度濕度探測(cè)衛(wèi)星列入研制計(jì)劃，作為陸海系列的一種應(yīng)用衛(wèi)星。

美國(guó)NASA 的地球系統(tǒng)科學(xué)探險(xiǎn)者任務(wù)在機(jī)載“電子掃描稀疏天線陣輻射儀”（Electronically Scanning Thinned Array Radiometer，ESTAR）的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了星載“水星”（HYDROSTAR）輻射計(jì)的L 頻段綜合孔徑微波輻射計(jì)，于2002年發(fā)射成功。HYDROSTAR 運(yùn)行于軌道高度為670km 的太陽(yáng)同步軌道，目標(biāo)是獲得海洋表面鹽度和土壤濕度的全球性圖像。輻射計(jì)極化方式為水平極化，采用一維稀疏天線陣，在交軌方向采用孔徑合成技術(shù)，在沿軌方向采用天線真實(shí)口徑進(jìn)行觀測(cè)，天線不進(jìn)行機(jī)械掃描，天線對(duì)地觀測(cè)角度范圍為±35°。HYDROSTAR 輻射計(jì)的稀疏天線陣采用16 個(gè)天線單元，按照最小冗余設(shè)計(jì)，天線單元最小間隔（即最短基線）為半個(gè)波長(zhǎng)，有90個(gè)獨(dú)立的基線（半波長(zhǎng)的整數(shù)倍），天線陣交軌方向上的長(zhǎng)度為9．5m。天線陣列的每個(gè)天線單元都是一副5．8 m 長(zhǎng)的波導(dǎo)縫隙陣天線。每副波導(dǎo)縫隙陣天線沿軌方向的波束寬度為2．3°，星下點(diǎn)的分辨率為27km。

微波遙感監(jiān)測(cè)土壤濕度方法可分為被動(dòng)式和主動(dòng)式遙感兩種。主動(dòng)式遙感是通過(guò)測(cè)量雷達(dá)后向散射系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)特性參數(shù)的測(cè)量。不同含水量的土壤介電特性不同，其雷達(dá)回波信號(hào)也不同。據(jù)此可建立后向散射系數(shù)和土壤含水量的關(guān)系。大多數(shù)研究是基于統(tǒng)計(jì)方法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的相關(guān)分析建立土壤濕度與后向散射系數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)的線性關(guān)系［1］

式中：mv為土壤濕度；σ為粗糙度；m為土壤坡度；σ0為雷達(dá)后向散射系數(shù)；A，B，C，D為與雷達(dá)頻率、極化方式以及入射角相關(guān)的常數(shù)。利用這種線性關(guān)系，可計(jì)算出較精確的土壤濕度和表面粗糙度。

土壤的介電常數(shù)隨其含水量變化而變化，土壤的介電常數(shù)是土壤組成成分、含水量、微波頻率參數(shù)的多項(xiàng)式組合。微波輻射計(jì)通過(guò)測(cè)量土壤的亮溫得到土壤的介電常數(shù)，從而得到土壤濕度信息。對(duì)被動(dòng)遙感裸地土壤濕度，輻射計(jì)測(cè)量所測(cè)量的亮溫可表示為［2］

式中：t（H）為距土壤H高處輻射計(jì)測(cè)得的大氣透射率；r為平坦表面的反射率；Tsoil為土壤溫度；Tatm為大氣平均溫度；Tsky為反射天空的亮溫。研究表明，微波波長(zhǎng)較長(zhǎng)的譜段，如L 頻段，大氣的透射率很高，傳輸可達(dá)99%。Tatm和Tsky都小于5 K，比Tsoil要小得多。因此可忽略，式（2）可簡(jiǎn)化為［3］

式中：（1-r）為發(fā)射率，同時(shí)與土壤介電常數(shù)和表面粗糙度有關(guān)。根據(jù)測(cè)得的土壤亮溫得到發(fā)射率，從而計(jì)算土壤的介電常數(shù)，繼而得到土壤濕度。

圍繞土壤濕度與亮溫之間的關(guān)系進(jìn)行了大量的研究及試驗(yàn)，建立了多種反演算法，為微波遙感技術(shù)用于土壤濕度監(jiān)測(cè)建立了一定的應(yīng)用基礎(chǔ)。典型的被動(dòng)微波反演模型有粗糙度對(duì)裸露土壤微波輻射影響的O-P模型和植被覆蓋影響的τ-ω模型。

L頻段的微波散射計(jì)對(duì)表面粗糙度具有良好的敏感性。將微波輻射計(jì)和散射計(jì)集成起來(lái)應(yīng)用于鹽度遙感，利用輻射計(jì)進(jìn)行亮溫測(cè)量，用散射計(jì)進(jìn)行表面粗糙度的修正，可以獲得更高精度的海水鹽度產(chǎn)品。鹽度變化會(huì)改變海水的介電常數(shù)，進(jìn)而使海面的微波輻射特性發(fā)生變化。利用微波輻射計(jì)測(cè)量海面發(fā)射率的變化，通過(guò)一定的模型算法可以從輻射計(jì)亮溫?cái)?shù)據(jù)中反演出海表面鹽度。這就是海洋表面鹽度遙感的物理基礎(chǔ)。海水鹽度的遙感建立在海洋微波發(fā)射模型和海水介電常數(shù)計(jì)算模型的基礎(chǔ)上，海水輻射亮溫TB和實(shí)際的海面溫度T通過(guò)發(fā)射率e相聯(lián)系［4］，寫(xiě)為

對(duì)海水而言，e隨介電常數(shù)ε、入射角θ和表面粗糙度而變化。介電常數(shù)ε由Debye方程獲得［5］

式中：f為微波頻率；ε0為自由空間的介電常數(shù)；頻率無(wú)限大時(shí)的介電常數(shù)ε∞近似取為常數(shù)；電導(dǎo)率σ，靜態(tài)介電常數(shù)εS和弛豫時(shí)間τ是隨溫度T和鹽度S變化的，可通過(guò)“實(shí)用鹽標(biāo)”和Klein-Swift模式計(jì)算［5］。

以上方程給出了亮溫與表面鹽度之間的關(guān)系，亮溫TB最終可表示為頻率、入射角、極化以及表面溫度與鹽度的函數(shù)［2］，即

除頻率外，極化與入射角也影響亮溫對(duì)鹽度的敏感性。研究表明，垂直極化時(shí)的敏感性均優(yōu)于水平極化；在垂直極化方式下，入射角越大越好；在水平極化方式下，入射角越小越好。從亮溫對(duì)鹽度的敏感性考慮，應(yīng)該選擇垂直極化和較大的入射角，但考慮到天線的效率，一般不宜選擇超過(guò)45°的入射角。圖1 給 出 了 溫 度20℃、鹽 度35 psu 下，1．4GHz亮溫對(duì)入射角的變化率。圖1 中可以看到，垂直極化亮溫對(duì)入射角的變化率隨入射角的增大而明顯增大，在入射角10°以下的條件下，1°的入射角變化帶來(lái)的亮溫變化小于0．2K。當(dāng)入射角大于35°時(shí)，1°的入射角變化會(huì)造成亮溫變化大于1K。采用不同極化的組合可以解決大入射角時(shí)的誤差問(wèn)題，圖1中顯示垂直極化亮溫和水平極化亮溫之和對(duì)角度的變化極不敏感，在45°入射角時(shí)，亮溫和誤差小于0．05K。因此，采用雙極化的輻射計(jì)將有利于提高鹽度反演的精度。

圖1 溫度為20℃、鹽度為35psu時(shí)，1．4GHz亮溫對(duì)入射角的變化率Fig．1 1．4GHz brightness temperature variation vs．incidence angle at temperature 20℃＆salinity 35psu

航空實(shí)驗(yàn)證明，在相對(duì)高溫和高鹽度的條件下，鹽度的反演效果較好，而溫度過(guò)低時(shí)，往往得不到可用的反演結(jié)果。理論結(jié)果表明，溫度和鹽度對(duì)反演精度有很大的影響。在同樣的鹽度反演精度要求下，低溫時(shí)比高溫時(shí)、低鹽時(shí)比高鹽時(shí)需要更高的亮溫精度。因此，在同樣的反演精度要求下，不同溫度、鹽度與輻射計(jì)參數(shù)條件下所需要的亮溫精度差別很大。在通常的海洋條件下，0°入射角時(shí)，要達(dá)到0．2psu的鹽度反演精度，所需要的亮溫精度變化范圍在0．02～0．15K之間，在低鹽和低溫條件下所要求的亮溫精度要優(yōu)于0．1K，而對(duì)于1psu的鹽度反演精度而言，一般條件下只要求亮溫精度優(yōu)于0．2K［6-7］。

因此，通過(guò)上面研究表明，載荷在進(jìn)行配置時(shí)，選擇合適的頻段、極化方式、恰當(dāng)?shù)娜肷浣且约爸鞅粍?dòng)聯(lián)合形式，是達(dá)到任務(wù)觀測(cè)目的的重要環(huán)節(jié)，后文還會(huì)對(duì)重點(diǎn)研究的幾顆衛(wèi)星技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析描述。

3 國(guó)外海水鹽度與土壤濕度衛(wèi)星發(fā)展情況

目前，國(guó)際上進(jìn)行鹽度與濕度測(cè)量的衛(wèi)星主要有SMOS、Aquarius／SAC-D 和SMAP，主要探測(cè)載荷均為L(zhǎng) 頻段［8］。以下對(duì)國(guó)外已經(jīng)發(fā)射或計(jì)劃中的鹽度濕度衛(wèi)星進(jìn)行詳細(xì)介紹［9-11］。

3．1 SMOS衛(wèi)星

SMOS衛(wèi)星主要用于土壤濕度和海洋鹽度的測(cè)量，于2009年11月2日發(fā)射，并于11月3日成功展開(kāi)天線臂。衛(wèi)星運(yùn)行在高度為763km 的太陽(yáng)同步圓形軌道，星上配備了世界上第1臺(tái)星載二維干涉輻射計(jì)MIRAS。MIRAS對(duì)海水表面鹽度的單次測(cè)量精度為0．5～1．5psu，10～30 天對(duì)200km×200km海域測(cè)量平均精度為0．1psu。衛(wèi)星外形如圖2所示。

圖2 SMOS衛(wèi)星外形圖Fig．2 Artist’s rendition of SMOS

MIRAS由歐洲航空防務(wù)與航天集團(tuán)的西班牙CASA 公司開(kāi)發(fā)。MIRAS微波成像輻射計(jì)是一個(gè)L頻段的二維干涉輻射計(jì)，保證了能同時(shí)在兩個(gè)極化方向上以大的入射角度進(jìn)行亮溫度的測(cè)量。而且，該儀器同時(shí)還記錄了整個(gè)場(chǎng)景目標(biāo)，當(dāng)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)二維目標(biāo)場(chǎng)中某個(gè)給定點(diǎn)可以從不同的觀測(cè)角進(jìn)行測(cè)量。因此可以獲得一系列的相互獨(dú)立的測(cè)量值，這樣可以提高反演表面參數(shù)時(shí)的精度。MIRAS微波成像輻射計(jì)采用Y 型二維稀疏天線陣，天線陣有三個(gè)支臂，每個(gè)支臂的長(zhǎng)度為4m，整個(gè)系統(tǒng)含69個(gè)天線及接收機(jī)單元，以及約5000個(gè)數(shù)字相關(guān)器，是目前復(fù)雜程度最高的綜合孔徑輻射計(jì)系統(tǒng)。MIRAS輻射計(jì)可以獲得幾個(gè)不同入射角度（0°～55°）的兩個(gè)極化方向的數(shù)據(jù)。

3．2 Aquarius／SAC-D衛(wèi)星

Aquarius／SAC-D 衛(wèi)星是地球觀測(cè)系統(tǒng)（EOS）的計(jì)劃之一，由NASA 和阿根廷國(guó)家航天活動(dòng)委員會(huì)聯(lián)合負(fù)責(zé)，于2011年6月10日發(fā)射。Aquarius衛(wèi)星將提供全球表面海水鹽度測(cè)量圖，以更好地弄清楚與其相關(guān)的氣候變化和水循環(huán)。其任務(wù)目標(biāo)是：提供每月一次的全球鹽度測(cè)量圖，分辨率在100km左右，精度為0．2psu。衛(wèi)星的遙感器包括輻射計(jì)和散射計(jì)，輻射計(jì)工作頻率1．413GHz，散射計(jì)工作頻率1．26GHz，輻射計(jì)主要完成海表鹽度測(cè)量任務(wù)，而散射計(jì)提供校正。衛(wèi)星外形圖如圖3所示。

圖3 Aquarius／SAC-D衛(wèi)星外形圖Fig．3 Artist’s rendition of Aquarius／SAC-D

衛(wèi)星主載荷為NASA 負(fù)責(zé)的Aquarius設(shè)備，集成了中心頻率為1．413GHz的全極化輻射計(jì)和中心頻率1．26GHz多極化散射計(jì)。測(cè)量鹽度的儀器主要是輻射計(jì)，散射計(jì)用來(lái)幫助修正表面粗糙度。散射計(jì)和輻射計(jì)在時(shí)間上將交替觀測(cè)以共享同一副天線。Aquarius設(shè)備最為突出的特征是一副2．5m的帶有3個(gè)喇叭饋源的偏饋拋物面發(fā)射天線。3個(gè)饋源波束的擺放形成在衛(wèi)星星下點(diǎn)20°～40°之間視角的交軌指向推掃方式，散射計(jì)和輻射計(jì)波束在波束中心排列，具有近似相同的3dB足跡形狀。

Aquarius設(shè)備采用可展開(kāi)單折疊拋物面天線。Aquarius系統(tǒng)集成有三個(gè)輻射計(jì)和一個(gè)散射計(jì)，兩個(gè)儀器采用兩種極化共用三個(gè)饋源按照指定的時(shí)序同步工作，以使兩個(gè)儀器能夠在同一時(shí)間對(duì)同樣的海面區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)。按照設(shè)定時(shí)序，散射計(jì)測(cè)量對(duì)應(yīng)每一個(gè)饋源的VV、HV、VH、HH 等極化組合的功率，用于輻射計(jì)反演的粗糙度修正。

Aquarius衛(wèi)星儀器測(cè)量的高精度海水鹽度反演的關(guān)鍵在于儀器的穩(wěn)定度，或者說(shuō)是在同樣環(huán)境條件下測(cè)量的重復(fù)度。鹽度反演對(duì)于Aquarius的應(yīng)用需求是輻射計(jì)定標(biāo)穩(wěn)定度小于0．1K，散射計(jì)定標(biāo)穩(wěn)定度小于0．2dB。

3．3 SMAP衛(wèi)星

SMAP衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)是提供頻繁的表面土壤濕度與表面冰凍／解凍狀態(tài)的全球測(cè)量，測(cè)量結(jié)果用于加深對(duì)水、能量、碳等循環(huán)的認(rèn)識(shí)，同時(shí)改進(jìn)天氣與氣候預(yù)報(bào)，預(yù)計(jì)2015年發(fā)射。SMAP衛(wèi)星利用L頻段的主被動(dòng)聯(lián)合遙感儀器從太空中觀測(cè)陸地表面水氣，將提供約1000km 測(cè)繪帶、2～3天全球重返周期的陸地表面（0～5cm）土壤濕度和冰凍／解凍態(tài)的測(cè)量。散射計(jì)在超過(guò)70%的刈幅范圍內(nèi)分辨率將優(yōu)于3km，輻射計(jì)的分辨率約40km。兩個(gè)遙感器的測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用，將得到一個(gè)全球10km 分辨率的土壤濕度產(chǎn)品。飛行狀態(tài)見(jiàn)圖4。

圖4 SMAP衛(wèi)星外形圖Fig．4 Artist’s rendition of SMAP

SMAP衛(wèi)星儀器包括L頻段雙極化微波輻射計(jì)和3極化L頻段散射計(jì)，公用一副天線。展開(kāi)后天線直徑6m，天線包括一副反射面和饋源喇叭，天線在軌作圓錐掃描運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)速率為13．0r／min（為了保證一定的重疊，設(shè)計(jì)為14．6r／min），真實(shí)孔徑分辨率較低，通過(guò)合成孔徑處理后分辨率提高。

4 技術(shù)特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)分析

表1 從衛(wèi)星載荷配置、平臺(tái)特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)、總體方案等幾方面［8-11］，對(duì)SMOS、Aquarius與SMAP衛(wèi)星進(jìn)行詳細(xì)分析與比較。

表1 SMOS、Aquarius與SMAP衛(wèi)星技術(shù)特點(diǎn)分析比較Table 1 Analysis and comparison of satellites SMOS、Aquarius and SMAP

續(xù)表1

從國(guó)外鹽度與濕度探測(cè)衛(wèi)星發(fā)展情況可以看出，衛(wèi)星共性特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)有：

1）低噪聲高穩(wěn)定輻射接收及定標(biāo)技術(shù)

由于海表面鹽度變化所對(duì)應(yīng)的L 頻段輻射計(jì)亮溫變化很小，0．2psu的鹽度變化導(dǎo)致亮溫的改變?yōu)?．1～0．2K，這決定了輻射計(jì)的等效噪聲溫度（NEDT）小于0．1 K，穩(wěn)定度要求在重返周期內(nèi)達(dá)到0．2K 以下。因而鹽度測(cè)量需要輻射計(jì)具有很高的靈敏度和穩(wěn)定性。低噪聲高穩(wěn)定輻射接收和定標(biāo)技術(shù)非常關(guān)鍵。

2）大功率發(fā)射和高精度散射測(cè)量技術(shù)

用于海面粗糙度測(cè)量的散射計(jì)定標(biāo)穩(wěn)定度要求為0．1dB，測(cè)量相對(duì)精度要求0．1dB，這對(duì)于現(xiàn)有的散射計(jì)，是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的指標(biāo)。需要在獨(dú)立視點(diǎn)數(shù)、發(fā)射信號(hào)脈寬、帶寬、電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及定標(biāo)策略上進(jìn)行細(xì)致考慮和技術(shù)攻關(guān)，作為主動(dòng)測(cè)量，為了高靈敏散射系數(shù)，必須有大的發(fā)射功率才能保證。

3）星載天線技術(shù)

無(wú)論采用拋物面天線還是稀疏天線陣，天線尺寸很大、精度高，需要重點(diǎn)解決天線展開(kāi)技術(shù)、天線單元互耦的校正、基線參數(shù)設(shè)計(jì)和最小冗余設(shè)計(jì)、天線精密加工和檢測(cè)等技術(shù)難點(diǎn)。

4）大型天線旋轉(zhuǎn)對(duì)衛(wèi)星擾動(dòng)的抑制技術(shù)

由于天線尺寸很大，當(dāng)旋轉(zhuǎn)快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)星體的擾動(dòng)力矩、動(dòng)靜不平衡影響很大，必須解決衛(wèi)星姿態(tài)高精度控制問(wèn)題，并進(jìn)行配平、補(bǔ)償、仿真分析等。

5）多通道相干接收與高速數(shù)字相關(guān)器技術(shù)

多通道相干接收機(jī)要求各個(gè)通道幅度相位平衡，以及嚴(yán)格的隔離，接收機(jī)采用分布式鎖相相干本振頻率源保證。采用高速數(shù)字相關(guān)器，對(duì)接收通道的輸出進(jìn)行量化采集，采用中頻采樣和數(shù)字檢波技術(shù)，通過(guò)數(shù)字處理算法得到需要的干涉組合。

6）參數(shù)反演技術(shù)

鹽度和濕度參數(shù)的建模和反演算法，建立在基礎(chǔ)理論研究和半經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證的綜合上，在理論分析模型（介電常數(shù)模型、海表波譜理論模型、表面粗糙散射模型等）的基礎(chǔ)上，可以采用船測(cè)和機(jī)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)加以修正，提高反演精度。

5 對(duì)我國(guó)發(fā)展鹽度與濕度衛(wèi)星的建議

我國(guó)在星載主被動(dòng)微波遙感有一定的技術(shù)基礎(chǔ)，但在星載鹽度和濕度微波測(cè)量方面還是空白，雖然地面開(kāi)展了一些研究和探索，但離工程化和業(yè)務(wù)化應(yīng)用與國(guó)外的技術(shù)差距還非常大，尤其是在綜合孔徑微波輻射計(jì)探測(cè)原理和處理算法、輻射計(jì)散射計(jì)一體化工程研制、模型反演精度等方面，建議在以下幾方面進(jìn)行考慮：

（1）結(jié)合未來(lái)發(fā)展的應(yīng)用需求，確定切實(shí)可行的發(fā)展目標(biāo)，在頻譜配置上：采用最佳L 頻段用于鹽度濕度觀測(cè)，紅外也可以進(jìn)行濕度溫度探測(cè)，分辨率高，但受天氣影響，不滿足全天時(shí)全天候觀測(cè)要求，建議紅外加微波相結(jié)合方式；主被動(dòng)相結(jié)合，獲取更多信息，提高測(cè)量精度。

（2）開(kāi)展星地一體化技術(shù)研究，梳理出關(guān)鍵技術(shù)，星載濕度鹽度測(cè)量涉及到天線、微波收發(fā)、信號(hào)處理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、力學(xué)、機(jī)電熱一體化設(shè)計(jì)等綜合因素。

（3）用戶需開(kāi)展應(yīng)用技術(shù)研究，規(guī)劃用戶指標(biāo)并對(duì)輻射計(jì)、雷達(dá)遙感數(shù)據(jù)的反演技術(shù)進(jìn)行研究。

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