Sentinel-3测高数据在湖库区域的波形重跟踪方法——以东平湖和峡山水库为例

作者：杨兴超; 郭斌^*; 邢文雪; 项颖颖; 郭瑞莲; 徐莹; 季民

来源：地球物理学报, 2023, 66(03): 986-996.

• 卫星测高
• Sentinel-3
• 波形重跟踪
• 水位
• 东平湖
• 峡山水库

卫星测高技术是监测内陆水体水位变化的一项重要手段，而利用该技术提取的水位与实测水位相比仍有一定差距.波形重跟踪是提高卫星测高精度的一项关键技术.现有重跟踪算法中，改进阈值重跟踪算法(Improved Threshold Retracker, ITR)因其计算简便、精度高得到了广泛应用.但该算法需要外部信息作为参考，因此具有一定的局限性.基于此，本文对ITR进行了优化，根据湖库水面近似水平的特点，不依赖外部信息可以自动从多个子波对应的水位中确定正确的水位.选择东平湖和峡山水库为试验区，基于Sentinel-3A/B合成孔径雷达高度计观测数据，对比了优化后的ITR、多回波波峰一致重跟踪算法(Multiple Waveform Persistent Peak retracker, MWaPP)和重心偏移重跟踪算法(Offset Centre of Gravity retracker, OCOG)提取水位的精度.结果表明，优化后的ITR精度最高，平均均方根误差为6.5 cm,与MWaPP和OCOG相比，精度分别提高了2.7 cm和24.2 cm.同时，该算法进行重跟踪时成功率较高，性能稳定，受悬挂效应影响最小，且提取结果基本不含异常值.优化后的ITR能够精确、可靠地提取湖库水位，这为湖库水位精准监测提供了一定的科学依据.

• 单位
  山东科技大学