【摘 要】
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海洋表面是一种随机粗糙表面，利用星载主动式微波传感器向海面发射电磁波，并接收与海面耦合的回波信号，为了分析所获得的海面散射信息，需要对粗糙海面的电磁散射特性进行深入研究，这对反演海面风场、波高等动力物理参数以及识别海面目标等具有重要意义.L波段和C波段对海面盐度、风场等海洋动力物理参数较为敏感，因此在海洋遥感中得到广泛地应用.但是在中低风速下，海面在L波段和C波段的后向散射有着截然不同的特性，尤其
【机 构】
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中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室,北京100101;中国科学院大学资源与环境学院,北京100049
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海洋表面是一种随机粗糙表面，利用星载主动式微波传感器向海面发射电磁波，并接收与海面耦合的回波信号，为了分析所获得的海面散射信息，需要对粗糙海面的电磁散射特性进行深入研究，这对反演海面风场、波高等动力物理参数以及识别海面目标等具有重要意义.L波段和C波段对海面盐度、风场等海洋动力物理参数较为敏感，因此在海洋遥感中得到广泛地应用.但是在中低风速下，海面在L波段和C波段的后向散射有着截然不同的特性，尤其在低风速3-9m/s范围内，海面L波段后向散射信号对风向的变化有着与高频波段以及高风速情况下不同的反对称现象.目前，尚没有理论模型能够对此现象进行解释和模拟.因此，本文基于布拉格散射机制，利用海浪谱模型进行海面建模，通过改进现有的Apel海浪谱从而更好地模拟海面形态，计算获得海面均方高度和均方斜率等几何物理参数，并将其带入解析近似模型——积分方程方法(IEM)中，对海面L波段和C波段的后向散射进行模拟.其中，针对IEM模型所需的高阶表面谱，通过对海浪谱进行傅氏逆变换获得海面的自相关函数，进而计算高阶的表面谱.为了验证模型的实用性，将模型计算的结果与卫星实测数据及经验模型结果进行对比，结果表明：模型模拟的海面L波段和C波段雷达后向散射截面与卫星实测数据及经验模型结果在不同风速、入射角及方位角下都有较好的一致性，说明将IEM模型应用到海洋粗糙表面的散射机制研究中具有可行性，为模拟和分析海面微波波段的电磁散射机制提供了一种具有严格物理机制的方法，对改变目前在轨业务运行的主动式微波传感器依赖经验半经验模型反演海面参数的状况具有实际意义.
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