中法海洋衛(wèi)星微波散射計(jì)近海岸產(chǎn)品在臺(tái)風(fēng)遙感監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

郎姝燕，孫從容，魯云飛，林文明，董楹，劉建強(qiáng)

(1.國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心，北京 100081；2.自然資源部空間海洋遙感與應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081；3.南京信息工程大學(xué)，江蘇 南京 210044)

引言

星載微波散射計(jì)是目前能夠獲取全球海面風(fēng)場(chǎng)資料的主要儀器。1978年，第一個(gè)業(yè)務(wù)化應(yīng)用的散射計(jì)SASS(Seasat-A Satellite Scatterometer)發(fā)射[1]，此后，美國(guó)、歐洲、印度、中國(guó)也陸續(xù)發(fā)射了可以探測(cè)全球海面風(fēng)場(chǎng)的散射計(jì)。散射計(jì)所獲取的風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品能夠在臺(tái)風(fēng)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、數(shù)值天氣模式、海氣相互作用研究等方面發(fā)揮重要的作用[2-5]。散射計(jì)提供的全球海面風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品在臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)中可以提供臺(tái)風(fēng)中心位置、最大風(fēng)速、風(fēng)圈半徑等定量信息。然而，傳統(tǒng)衛(wèi)星散射計(jì)的海面風(fēng)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的典型分辨率為25～50 km，不能滿足一些高分辨率的應(yīng)用，例如近海岸地區(qū)的監(jiān)測(cè)以及中小尺度海面動(dòng)力過程的需要等。

近二十年，歐美遙感學(xué)家在衛(wèi)星散射計(jì)近海岸高分辨風(fēng)場(chǎng)遙感方面開展了大量的研究。LONG et al.[6]利用反卷積的方法開發(fā)了一種高分辨率后向散射圖像重構(gòu)的算法，并給予重構(gòu)的雷達(dá)后向散射信息開展近海岸風(fēng)場(chǎng)研究。FORE et al.[7]首先計(jì)算QuikSCAT(Quick Scaterometer)散射計(jì)后向散射測(cè)量的陸地污染率，然后將陸地污染率較大的數(shù)據(jù)剔除，再對(duì)剩下的數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)場(chǎng)反演，最后得到12.5 km網(wǎng)格分辨率的海面風(fēng)場(chǎng)。VERHOEF et al.[8]則通過改進(jìn)后向散射系數(shù)重組算法提高反演風(fēng)場(chǎng)的網(wǎng)格分辨率。近年來，VOGELZANG and STOFFELEN[9]進(jìn)一步開發(fā)了基于LCR技術(shù)的5～6 km網(wǎng)格分辨率的ASCAT(Advanced Scatterometer)風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品。需要注意的是，這些近海岸風(fēng)場(chǎng)處理都是通過改進(jìn)數(shù)據(jù)處理方法得到的，雖然能夠一定程度上提高海面風(fēng)場(chǎng)的網(wǎng)格分辨率，但數(shù)據(jù)的真實(shí)分辨率和精度仍有欠缺。例如，ASCAT原始后向散射測(cè)量的分辨率約為10 km×25 km，改進(jìn)算法開發(fā)的高分辨率風(fēng)場(chǎng)的真實(shí)分辨率約為17 km，距風(fēng)場(chǎng)離岸最近的距離約為20 km。

中法海洋衛(wèi)星(Chinese-French Oceanography Satellite，CFOSAT)搭載的微波散射計(jì)(CFOSAT Scatterometer，CSCAT)是目前原始空間分辨率最高的散射計(jì)，其后向散射測(cè)量的分辨率可達(dá)10 km×12.5 km，并且可以通過重新配置星上信號(hào)處理查找表進(jìn)一步提高俯仰方向的空間分辨率[10-11]。林文明等[12]開發(fā)了一種通過條帶組合的方式將L1B級(jí)高分辨率數(shù)據(jù)組合到相應(yīng)的風(fēng)向矢量單元中的方法，以實(shí)現(xiàn)海面風(fēng)場(chǎng)反演的快速預(yù)處理。研究[12]表明CSCAT的近海岸風(fēng)場(chǎng)具有較好的一致性，這為本文開展臺(tái)風(fēng)遙感監(jiān)測(cè)研究提供了新的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1 近海岸風(fēng)場(chǎng)遙感

1.1 CSCAT簡(jiǎn)介

中法海洋衛(wèi)星是由中法兩國(guó)聯(lián)合研制、用于探測(cè)海面波浪譜和海洋風(fēng)場(chǎng)的國(guó)際合作衛(wèi)星，也是我國(guó)海洋衛(wèi)星系列的重要組成部分。衛(wèi)星有效載荷包括海浪波譜儀(surface wave investigation and monitoring，SWIM)和微波散射計(jì)(scatterometer，SCAT)[13-14]。中法海洋衛(wèi)星所搭載的微波散射計(jì)首次采用了旋轉(zhuǎn)扇形波束掃描體制，具有如下優(yōu)點(diǎn)[15]：

(1)同一時(shí)間可獲取海面多角度后向散射信息；

(2)可同時(shí)對(duì)俯仰向和方位向的后向散射系數(shù)進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)；

(3)同一時(shí)間獲得的后向散射系數(shù)獨(dú)立樣本數(shù)較多；

(4)天線低轉(zhuǎn)速掃描有利于獲得更高的方位向后向散射測(cè)量數(shù)據(jù)冗余，通過分辨率增強(qiáng)處理技術(shù)可進(jìn)一步提高測(cè)量單元的空間分辨率。

國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心負(fù)責(zé)CSCAT數(shù)據(jù)的接收、處理與分發(fā)。自2018年10月衛(wèi)星發(fā)射以來，CSCAT的地面處理系統(tǒng)經(jīng)過了多次升級(jí)。經(jīng)國(guó)內(nèi)外多家單位聯(lián)合評(píng)估，目前該散射計(jì)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品(25 km網(wǎng)格分辨率)的風(fēng)速精度優(yōu)于1.5 m·s-1、風(fēng)向精度優(yōu)于20°，總體風(fēng)場(chǎng)質(zhì)量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平[16]。這為進(jìn)一步開發(fā)高質(zhì)量的近海岸高分辨率海面風(fēng)場(chǎng)奠定了基礎(chǔ)。

1.2 近海岸風(fēng)場(chǎng)反演

目前已有的近海岸高分辨率風(fēng)場(chǎng)反演算法都難以同時(shí)滿足離岸更近與高精度兩個(gè)要求。例如：基于圖像重構(gòu)技術(shù)的高分辨率風(fēng)場(chǎng)反演算法可生產(chǎn)離岸10 km以內(nèi)的風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品，但由于重構(gòu)后高分辨單元的測(cè)量誤差較大，反演獲取的風(fēng)場(chǎng)無論是風(fēng)速還是風(fēng)向誤差，都明顯大于標(biāo)準(zhǔn)25 km分辨率的風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品，在應(yīng)用方面有很大的局限性[6]；ASCAT的近海岸風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品是通過減小后向散射測(cè)量的平均窗口尺寸來實(shí)現(xiàn)的[8]，雖然它具有與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品近似的反演精度，然而其高分辨率風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品的真實(shí)分辨率(約為17 km)明顯大于網(wǎng)格分辨率。中法海洋衛(wèi)星(CFOSAT)搭載的微波散射計(jì)(CSCAT)具備最高原始空間分辨率的產(chǎn)品，因此采用條帶組合的方式可以將后向散射系數(shù)產(chǎn)品中高分辨率的數(shù)據(jù)組合到相應(yīng)的風(fēng)矢量單元中去[13]，這樣就可以生產(chǎn)出既接近海岸線，又具有高精度的近海岸高分辨率風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品。

由于CSCAT原始測(cè)量的空間分辨率約為10 km×12.5 km，近海岸風(fēng)場(chǎng)處理的網(wǎng)格分辨率設(shè)定為12.5 km×12.5 km。海面風(fēng)場(chǎng)處理流程包括：后向散射系數(shù)預(yù)處理、最大似然估計(jì)風(fēng)場(chǎng)反演、風(fēng)場(chǎng)模糊解去除、質(zhì)量控制等。近海岸產(chǎn)品的反演流程與衛(wèi)星散射計(jì)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的反演流程基本一致，所不同的是前者在進(jìn)行雷達(dá)后向散射系數(shù)預(yù)處理時(shí)需要在近海岸區(qū)域盡可能多地保留海洋后向散射測(cè)量信息，從而使反演獲得的風(fēng)場(chǎng)更接近海岸線。

預(yù)處理流程如下所述。首先，輸入CSCAT一級(jí)數(shù)據(jù)(L1B)，將CFOSAT散射計(jì)的觀測(cè)刈幅沿著交軌和順軌方向進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并按順序賦予它們行號(hào)和列號(hào)。接著，確定每個(gè)條帶在網(wǎng)格中的行號(hào)和列號(hào)，對(duì)每個(gè)條帶進(jìn)行地理位置定位，確定它們是否位于海面并且離岸距離小于7.5 km，如果確定的話，則將它們進(jìn)行條帶平均。條帶平均就是將具有相似的入射角和方位角的雷達(dá)后向散射系數(shù)所在的條帶網(wǎng)格進(jìn)行算術(shù)平均，從而獲得該視角的風(fēng)場(chǎng)觀測(cè)信息。

CFOSAT微波散射計(jì)近海岸海面風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品反演使用的是與標(biāo)準(zhǔn)海面風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品一樣的最大似然估計(jì)法(maximum likelihood estimation，MLE)，其代價(jià)函數(shù)寫作：

(1)

(2)

其中，Jo和Jb分別表示觀測(cè)值與背景風(fēng)場(chǎng)值[18]，最終選擇最接近變分分析風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)向模糊解作為反演的風(fēng)向解。

1.3 近海岸風(fēng)場(chǎng)驗(yàn)證

對(duì)CSCAT近期兩種版本的數(shù)據(jù)(3.0版本和3.2版本)、QuikSCAT以及ASCAT散射計(jì)近海岸海面風(fēng)場(chǎng)的反演數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。其中CSCAT3.0版本和3.2版本散射計(jì)使用的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來自2019年3月的觀測(cè)數(shù)據(jù)，QuikSCAT散射計(jì)使用的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來自2009年3月的觀測(cè)數(shù)據(jù)，而ASCAT散射計(jì)使用的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來自2009年4月的觀測(cè)數(shù)據(jù)。由于這4個(gè)散射計(jì)的運(yùn)行時(shí)間明顯不同，所以無法通過直接匹配的方式來將四者進(jìn)行交叉對(duì)比。因此，將這4個(gè)散射計(jì)的海面風(fēng)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分別與數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式的背景風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行一一對(duì)比，以此來間接分析不同散射計(jì)的近海岸風(fēng)場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)特征。

圖1展示了離岸150 km范圍內(nèi)，ASCAT、QuikSCAT以及CSCAT的風(fēng)速相對(duì)于背景風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速的標(biāo)準(zhǔn)差和偏差隨著離岸距離變化的趨勢(shì)。整體而言，4種數(shù)據(jù)的偏差和標(biāo)準(zhǔn)差都隨著離岸距離的減小而增大。CSCAT3.2版本的風(fēng)速偏差和風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)差小于3.0版本的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，因此CSCAT3.2版本風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)精度較高。ASCAT的風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)差一直呈下降趨勢(shì)，而其余三種產(chǎn)品在當(dāng)離岸距離小于20 km時(shí)，風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)差才會(huì)顯著上升。QuikSCAT散射計(jì)風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)差最大，但是當(dāng)離岸距離大于10 km時(shí)，QuikSCAT散射計(jì)存在負(fù)偏差，可能是QuikSCAT散射計(jì)在進(jìn)行近海岸風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)的定標(biāo)處理時(shí)存在后向散射系數(shù)的偏差。當(dāng)離岸距離大于40 km時(shí)，4種產(chǎn)品的風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)差和風(fēng)速偏差都具有較好的一致性和精度，但是隨著離岸距離的減小，這項(xiàng)指標(biāo)都顯著下降。出現(xiàn)這種情況大概有以下兩種原因：(1)由于現(xiàn)有的散射計(jì)地理位置精度較低，導(dǎo)致在預(yù)處理階段錯(cuò)誤地將某些非近海岸風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)以及受陸地污染的數(shù)據(jù)納入有效數(shù)據(jù)中。(2)迄今為止，近海岸風(fēng)場(chǎng)反演的質(zhì)量控制還是一種基于反演殘差的經(jīng)驗(yàn)方法，并沒有專門的閾值優(yōu)化方法來剔除異常的雷達(dá)后向散射系數(shù)。

圖1 海岸區(qū)域QuikSCAT散射計(jì)(黑色曲線)、ASCAT散射計(jì)(綠色曲線)、CFOSAT散射計(jì)3.0版本(藍(lán)色曲線)以及CFOSAT散射計(jì)3.2版本(紅色曲線)的風(fēng)速統(tǒng)計(jì)特征(a.風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)差，b.風(fēng)速偏差)Fig.1 Statistical characteristics of wind speed by QuikSCAT (black curve), ASCAT (green curve), CFOSAT scatterometer version 3.0 (blue curve), and CFOSAT scatterometer version 3.2 (red curve) in coastal areas (a. standard deviation of wind speed, b. bias of wind speed)

2 海岸風(fēng)場(chǎng)應(yīng)用

CFOSAT微波散射計(jì)近海岸風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品于2020年6月正式發(fā)布，隨即在國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心汛期臺(tái)風(fēng)遙感監(jiān)測(cè)的服務(wù)保障工作中提供了大量及時(shí)、準(zhǔn)確、精細(xì)的信息。用戶可通過https://osdds.nsoas.org.cn/網(wǎng)址獲取近海岸數(shù)據(jù)，截止到2021年9月30日，CSCAT近海岸風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品已監(jiān)測(cè)到2020年、2021年共計(jì)25個(gè)臺(tái)風(fēng)，制作專題圖65張，為汛期防災(zāi)減災(zāi)提供了信息支持。

2020年8月27日，第8號(hào)臺(tái)風(fēng)“巴威”在朝鮮平安北道沿海登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力12級(jí)[19-20]。圖2是CFOSAT微波散射計(jì)在8月26日“巴威”登陸前捕捉到的信息，專題圖以顏色棒與風(fēng)向箭頭的形式直接展示了臺(tái)風(fēng)的整體結(jié)構(gòu)，并給出了臺(tái)風(fēng)中心位置、臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度、七級(jí)與十級(jí)風(fēng)半徑，以及最大風(fēng)速等定量信息。中央氣象臺(tái)于8月26日18時(shí)(UTC 10時(shí))發(fā)布的臺(tái)風(fēng)信息中顯示，臺(tái)風(fēng)中心位置為34.6°N，124.4°E，與衛(wèi)星監(jiān)測(cè)結(jié)果一致；七級(jí)風(fēng)半徑為東北200 km，東南250 km，西南150 km，西北180 km；十級(jí)風(fēng)半徑為100 km；七級(jí)風(fēng)與十級(jí)風(fēng)半徑與衛(wèi)星監(jiān)測(cè)結(jié)果差異較大。CSCAT風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品在衛(wèi)星運(yùn)行期間，經(jīng)國(guó)內(nèi)外業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)、科研院所驗(yàn)證，其所測(cè)風(fēng)速精度小于1.5 m·s-1[11]，衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)專題圖中給出的風(fēng)圈半徑值是根據(jù)落入七級(jí)風(fēng)與十級(jí)風(fēng)風(fēng)速范圍的風(fēng)矢量單元中心距離臺(tái)風(fēng)中心位置計(jì)算得出的。需要注意的是，衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)獲取的風(fēng)圈半徑與中央氣象臺(tái)發(fā)布的臺(tái)風(fēng)風(fēng)圈半徑通常差異較大，主要原因是：首先，衛(wèi)星散射計(jì)風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)表征的是12.5 km×12.5 km范圍內(nèi)海面10 m高度的風(fēng)場(chǎng)，該空間尺度與氣象預(yù)報(bào)模式的尺度有較大的差異；其次，臺(tái)風(fēng)往往伴隨著強(qiáng)降雨，會(huì)影響Ku波段散射計(jì)風(fēng)場(chǎng)的質(zhì)量。如何科學(xué)對(duì)比不同空間尺度的數(shù)據(jù)特征，有效提高臺(tái)風(fēng)降雨條件下的風(fēng)場(chǎng)反演質(zhì)量是當(dāng)前散射計(jì)風(fēng)場(chǎng)遙感面臨的重大挑戰(zhàn)，不在本文討論范圍之內(nèi)。盡管如此，專題圖給出的風(fēng)圈半徑還是能夠反映臺(tái)風(fēng)的影響范圍，對(duì)于海洋氣象災(zāi)害短時(shí)臨近預(yù)報(bào)仍有重要的意義。

圖2 CSCAT近海岸產(chǎn)品觀測(cè)到的第8號(hào)臺(tái)風(fēng)“巴威”(2020年8月26日)Fig.2 Typhoon Bavi observed by CSCAT coastal product (26 August 2020)

圖3 ASCAT近海岸產(chǎn)品觀測(cè)到的第8號(hào)臺(tái)風(fēng)“巴威”(2020年8月26日)Fig.3 Typhoon Bavi observed by ASCAT coastal product (26 August 2020)

由CSCAT近海岸產(chǎn)品制作的遙感監(jiān)測(cè)專題圖(圖2)可以看出，在臺(tái)風(fēng)即將登陸前，依然可以完整地解譯出臺(tái)風(fēng)的風(fēng)速風(fēng)向信息，提供準(zhǔn)確的臺(tái)風(fēng)中心位置，以及更精確的臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度，離岸距離從圖中來看也已沒有明顯的縫隙，非常靠近海陸邊界線。

圖3是應(yīng)用ASCAT微波散射計(jì)近海岸產(chǎn)品制作的臺(tái)風(fēng)“巴威”遙感監(jiān)測(cè)專題圖。與圖2相比，ASCAT近海岸產(chǎn)品離岸距離相比CSCAT稍遠(yuǎn)，另外，因刈幅較窄，未能覆蓋臺(tái)風(fēng)的整體結(jié)構(gòu)，因此風(fēng)圈半徑數(shù)值較CSCAT差異較大。

2020年10月8日，由CFOSAT微波散射計(jì)近海岸產(chǎn)品制作的2020年第14號(hào)臺(tái)風(fēng)“燦鴻”監(jiān)測(cè)專題圖(圖4)可以看出，臺(tái)風(fēng)“燦鴻”已移動(dòng)至日本附近海域?！芭_(tái)風(fēng)眼”清晰可見，最大風(fēng)力已達(dá)12級(jí)，最大風(fēng)速為29.9 m·s-1。中央氣象臺(tái)在2020年10月9日05時(shí)(UTC 8日21時(shí))發(fā)布的臺(tái)風(fēng)信息中顯示，臺(tái)風(fēng)中心位置為30.1°N，133.5°E，與衛(wèi)星監(jiān)測(cè)結(jié)果一致；七級(jí)風(fēng)半徑為東北300 km，東南300 km，西南270 km，西北320 km；十級(jí)風(fēng)半徑為60 km；與圖2類似，七級(jí)風(fēng)與十級(jí)風(fēng)半徑仍與衛(wèi)星監(jiān)測(cè)結(jié)果差異較大。

圖5是應(yīng)用CSCAT標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格產(chǎn)品制作的臺(tái)風(fēng)“燦鴻”遙感監(jiān)測(cè)專題圖。與圖4相比，標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的專題圖在陸地附近有明顯縫隙，臺(tái)風(fēng)中心盡管也清晰可見，但相對(duì)于近海岸產(chǎn)品來說，還是稍有遜色。

圖4 CSCAT近海岸產(chǎn)品觀測(cè)到的第14號(hào)臺(tái)風(fēng)“燦鴻”(2020年10月8日)Fig.4 Typhoon Chan-hom observed by CSCAT coastal product (8 October 2020)

圖5 CSCAT標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品觀測(cè)到的第14號(hào)臺(tái)風(fēng)“燦鴻”(2020年10月8日)Fig.5 Typhoon Chan-hom observed by CSCAT standard product (8 October 2020)

圖6是應(yīng)用ASCAT微波散射計(jì)近海岸產(chǎn)品制作的臺(tái)風(fēng)“燦鴻”遙感監(jiān)測(cè)專題圖。與圖4相比，ASCAT近海岸產(chǎn)品離岸距離相比CSCAT稍遠(yuǎn)。

圖6 ASCAT近海岸產(chǎn)品觀測(cè)到的第14號(hào)臺(tái)風(fēng)“燦鴻”(2020年10月8日)Fig.6 Typhoon Chan-hom observed by ASCAT coastal product (8 October 2020)

相比于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，近海岸產(chǎn)品在臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)中，尤其是在即將登陸的臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)中，近海岸風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品可以用更高的空間分辨率描繪更多臺(tái)風(fēng)的細(xì)節(jié)信息，給出更細(xì)致的臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)信息。相比于融合風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品，近海岸產(chǎn)品具有更高的時(shí)效性，并且可保留更多真實(shí)的風(fēng)場(chǎng)信息，能夠?yàn)楹Ｑ蠓罏?zāi)減災(zāi)提供更及時(shí)、更準(zhǔn)確的信息支持。

3 總結(jié)與展望

CFOSAT微波散射計(jì)是世界上第一個(gè)在軌運(yùn)行的扇形波束旋轉(zhuǎn)掃描散射計(jì)，它新穎的觀測(cè)體制可以通過對(duì)海面同一風(fēng)單元進(jìn)行多入射角、多方位角的觀測(cè)積累豐富的觀測(cè)樣本，另一方面，CFOSAT微波散射計(jì)具有高空間分辨率的原始分辨單元，新體制為近海岸產(chǎn)品的開發(fā)提供了機(jī)遇。

本文基于2020年新發(fā)布的CSCAT近海岸產(chǎn)品在臺(tái)風(fēng)遙感監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，對(duì)近海岸高分辨率風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品生產(chǎn)的預(yù)處理、處理流程進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，預(yù)處理主要采用了條帶組合的方法，風(fēng)場(chǎng)反演時(shí)采用了多模糊解與二維變分分析相結(jié)合的方法。因此，近海岸風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)具備離岸近與精度高的雙重優(yōu)勢(shì)。文中還解譯了2020年汛期監(jiān)測(cè)到的典型臺(tái)風(fēng)，臺(tái)風(fēng)遙感監(jiān)測(cè)專題圖展示了近海岸產(chǎn)品在臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)，尤其是臺(tái)風(fēng)即將登陸時(shí)的監(jiān)測(cè)方面具有更明顯的觀測(cè)優(yōu)勢(shì)。近海岸產(chǎn)品充分發(fā)揮了扇形波束旋轉(zhuǎn)掃描體制觀測(cè)樣本數(shù)多與原始空間分辨率高的優(yōu)勢(shì)。未來將在目前研究的基礎(chǔ)上，繼續(xù)提高CSCAT原始分辨單元的定位精度，并優(yōu)化近海岸數(shù)據(jù)預(yù)處理中條帶組合平均的窗口設(shè)計(jì)，從而繼續(xù)提高近岸海域的風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)量。

近年來，以自主海洋衛(wèi)星為主導(dǎo)的海洋衛(wèi)星觀測(cè)體系已逐步建立，在海洋防災(zāi)減災(zāi)、海洋資源開發(fā)、氣候變化、海洋環(huán)境保護(hù)等方面對(duì)海面風(fēng)場(chǎng)等海洋動(dòng)力環(huán)境要素的要求也日益提高。高精度、高時(shí)間與空間分辨率日漸形成了新的觀測(cè)需求，我國(guó)海洋衛(wèi)星臺(tái)風(fēng)遙感監(jiān)測(cè)服務(wù)正以天地協(xié)調(diào)、布局合理、內(nèi)容翔實(shí)、功能完善、產(chǎn)品豐富、信息共享、服務(wù)高效為目標(biāo)，覆蓋我國(guó)近海、兼顧全球，以產(chǎn)品多樣化、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、服務(wù)高效化、推送人性化為特點(diǎn)，通過積極開發(fā)衛(wèi)星新產(chǎn)品，不斷提高海洋災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性與時(shí)效性，有效實(shí)施海洋災(zāi)害監(jiān)測(cè)，為保護(hù)海洋環(huán)境、國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供服務(wù)。

致謝：本文使用的CSCAT近海岸風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)由國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心提供，ASCAT近海岸風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)由歐洲氣象衛(wèi)星開發(fā)組織(European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites, EUMETSAT)海洋與海冰衛(wèi)星應(yīng)用設(shè)施(Ocean and Sea Ice Satellite Application Facility, OSI-SAF)提供，QuikSCAT近海岸風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)由海洋學(xué)數(shù)據(jù)分發(fā)存檔中心(Physical Oceanography Distributed Active Archive Center，PODAAC)提供。CSCAT近海岸風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)通過中國(guó)海洋衛(wèi)星數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)https://osdds.nsoas.org.cn/獲取，ASCAT與QuikSCAT通過https://podaac-tools.jpl.nasa.gov/drive/網(wǎng)址獲取。感謝上述數(shù)據(jù)共享網(wǎng)站為本研究提供的所需數(shù)據(jù)。