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海冰厚度是重要的气候环境变化表现因子,准确估算海冰厚度,对于气候变化研究、极区航行保障具有重要意义。工作在Ku波段的CryoSat-2和Sentinel-3A新型高分辨率合成孔径雷达高度计相较于传统雷达高度计,能够提供较高分辨率和更高精度的海冰厚度信息,是当前最先进的卫星雷达高度计。目前基于合成孔径雷达高度计数据反演北极海冰厚度存在以下三方面的问题:(1)Ku波段波长短,进行海冰探测时易受雪层干扰,造成雷达信号主散射面由海冰表面上移至雪层内,这个因素会影响海冰干舷高度的反演精度;(2)海冰厚度反演的精度受冰上积雪密度、海冰密度和海水密度的影响很大,若使用以往常用的积雪、海冰和海水密度固定值可能会给海冰厚度的反演结果引入一定的误差;(3)现如今的北极海冰厚度产品数据时间分辨率不高,只有月度的海冰厚度产品。本文将针对于以上三方面问题,利用CryoSat-2与Sentinel-3A雷达高度计数据,开展高精度的北极海冰厚度反演方法研究,并使用Operation IceBridge实测数据进行对比验证。(1)在Ku波段雷达信号穿透积雪深度系数与海冰干舷高度校正方面,提出了一种针对CryoSat-2与Sentinel-3A合成孔径雷达高度计而改进的积雪校正海冰干舷高度反演算法。首先分别确定了 CryoSat-2和Sentinel-3A两种雷达高度计的最优波形重跟踪阈值,然后分析了海冰表层积雪对海冰干舷高度反演的影响,最后计算了雷达信号穿透积雪深度系数,对于CryoSat-2,一年冰上积雪层的雷达穿透系数为0.95,多年冰为0.889;对于Sentinel-3A,一年冰上积雪层的雷达穿透系数为0.873,对于多年冰为0.856。相比于通用积雪校正法和ESA L2I产品,本文提出的改进算法计算得到的海冰干舷高度与实测海冰干舷数据之间的精度最高,其中CryoSat-2数据反演的海冰干舷高度的均方根误差为7.49 cm,Sentinel-3A数据反演的海冰干舷高度的均方根误差为8.10 cm。(2)在积雪密度、海冰密度和海水密度的最优密度取值方面,提出利用最小二乘拟合方法反算得到适用于北极海冰厚度反演的海冰密度、海水密度和积雪密度的密度比值组合。首先基于海冰干舷高度、积雪厚度和实测海冰厚度三种数据,反算出了密度比值a=海水密度/(海水密度-海冰密度)和密度比值b=积雪密度/(海水密度-海冰密度),然后分析了反算的密度比值对北极海冰厚度反演的影响,最后本文推荐在北极海冰厚度反演时,对于一年冰,使用密度比值a=9.01,密度比值b=3.52;对于多年冰,密度比值a=7.20,密度比值b=2.30。(3)针对反演得到更精细可靠的北极海冰厚度数据问题,提出利用反距离加权方法将CryoSat-2和Sentinel-3A雷达高度计反演的海冰干舷高度数据融合使用,并基于此反演得到北极海冰厚度融合数据。通过将四种北极海冰厚度产品(CPOM、CS2SMOS、AWI、本文融合海冰厚度产品)与实测数据作对比发现,四种产品的精度较为相近,其中CS2SMOS海冰厚度与Operation IceBridge数据的相关性最高,为67.69%,绝对值差值最小,为47.15 cm,本文融合海冰厚度与Operation IceBridge数据之间的均方根误差最低,为62.22 cm。