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我国提出航空冰雷达数据高质量成像新算法 2022-10-21

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我国首架南极科学考察固定翼飞机“雪鹰601”可搭载机载冰雷达。崔祥斌 摄

近日,自然资源部极地科学重点实验室极地多圈层相互作用与气候变化研究团队联合北京工业大学和中科院空天信息创新研究院,提出一种基于空间相关性的冰雷达数据成像算法,解决了现有算法中普遍存在的成像结果空间相关性偏低的问题。该研究成果已在线发表于地球和遥感科学领域国际权威期刊。

冰雷达是测绘冰盖冰厚、冰下地形和内部冰层结构的有效技术之一,被广泛用于极地冰盖冰下地形地貌、冰底环境和过程、冰盖演化和古气候研究。冰雷达原始数据中包含各种噪声和干扰,需要经过一系列成像处理,从而将低信噪比、低分辨率和高杂波的原始数据转化为满足高质量成像的数据结果。

研究团队发现,冰雷达数据成像结果的空间相关性和聚焦合成孔径雷达成像算法中选择的合成孔径长度存在一定的关系,而对低空间相关性的冰雷达数据进行长孔径聚焦会破坏成像结果的空间相关性。

研究团队将新算法用于处理中国第33次南极科学考察期间获取的航空冰雷达观测数据,并从信噪比提升能力、计算时间和空间相关性提升能力等3个方面与现有常用的成像算法进行了结果对比。对比结果证明新算法在不降低信噪比提升能力和处理效率的前提下,能有效提高成像结果的空间相关性。

据悉,我国首架南极科学考察固定翼飞机“雪鹰601”投入运营后,针对南极最大数据空白区——伊丽莎白公主地,已成功完成近18万公里航空测量。研究团队持续致力于构建适用于“雪鹰601”机载冰雷达的数据处理分析方法体系,涵盖了数据现场处理、实时质量控制、后期深入处理和定量分析解译方法等,为数据的开放共享和南极雷达冰川学及其多学科交叉研究奠定了重要基础。本次高质量成像算法成果是团队在航空冰雷达数据高质量成像研究领域取得的又一重要进展,有助于加强冰雷达数据用于极地冰盖冰芯年代评估和古积累率重建方面的研究。

  



作者: 崔祥斌 来源: 中国自然资源报 发布时间: 2022-10-21

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