北极海冰偏振特性的入射角依赖性

《International Journal of Remote Sensing》：Incidence angle dependency of polarimetric characteristics for Arctic sea ice

本研究基于GaoFen-3四极化SAR数据，分析了2017年6月弗拉姆海峡106景海冰及海面类型极化参数与后向散射的入射角依赖性，揭示了参数差异及最佳分类角度范围，为海冰分类提供依据。

　　

摘要

本研究首先利用高分辨三线极化SAR（GaoFen-3）数据，探讨了北极夏季海冰的极化参数和后向散射系数与入射角之间的依赖关系。分析了2017年6月14日至18日期间在弗拉姆海峡区域获取的106个SAR图像，以评估五种海表类型的极化特性：平静水面（CW）、粗糙水面（RW）、融化冰层（MI）、未融化冰层（UI）和变形冰层（DI）。主要研究结果如下：(1) 对于所有七个SAR参数（K_s、SE_i、CPSE_i、${\sigma }_{\mathrm{hh}}$、${\sigma }_{rh}^{}$、${\alpha }_{}$），入射角依赖性的强弱顺序为RW > CW > MI > UI > DI；(2) 对于所有五种海表类型，后向散射强度（${\sigma }_h^{}$和${\sigma }_r^{}$）的角依赖性均强于极化分解参数（K_s、SE_i、CPSE_i、${\rho }_{\mathrm{rh}?\mathrm{rv}}$、${\alpha }_{}$）；(3) 通过使用可分性指数（SI）来评估七个极化SAR参数在区分五种海表类型时的能力随入射角的变化情况。发现这些参数的海冰分类能力并非随入射角线性变化。我们确定了利用这些参数区分每种海表类型的最佳入射角范围。这些发现为海冰分类提供了宝贵的见解。