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申请/专利权人：自然资源部第二海洋研究所

摘要：本发明提出一种基于ICESat‑2激光雷达数据的海浪峰值波长提取方法及系统，即利用ICESat‑2数据提取海浪的实际峰值波长。该方法针对目标区域，提取大量ICESat‑2激光雷达数据的海面信号光子，通过对海面信号光子进行支持积向量回归拟合，提取出海面光子廓线；通过对海面光子廓线进行频谱分析，反演出海浪波长以及周期，由于轨道倾角的存在，使得计算出的视波长被延长，因此需要进行波长校正，而海浪波长的校正需要海浪波向的支持；利用每对强弱光束的光子组成的波列存在高度相干性，计算出了海浪传播方向，进而校正出正确的海浪峰值波长。实现了基于ICESat‑2激光雷达数据的海浪峰值波长的精确提取。

主权项：1.一种基于ICESat-2激光雷达数据的海浪峰值波长提取方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）根据目标区域筛选出ICESat-2激光雷达数据；（2）针对ICESat-2激光雷达数据，提取出海面信号光子；（3）针对提取出的海面信号光子，进行海面光子廓线提取；（4）通过对海面光子廓线进行频谱分析，反演出海浪初步峰值波长；（5）根据ICESat-2激光雷达数据每对强弱光束的光子组成的波列存在的高度相干性，获得正确的海浪波向，进而对初步峰值波长进行校正，得到修正后的海浪峰值波长；步骤（4）中具体包括：对海面光子廓线进行频谱分析，提取出谱密度，谱密度显著峰值对应波数的倒数即为反演出的海浪初步峰值波长，根据线性水波理论频散公式即可得到初步周期；步骤（5）中利用每对强弱光束的光子组成的波列存在的高度相干性，通过Welch平均修正周期图法计算强弱光束波形的交叉功率谱密度，获取不同频率或波长下强弱光束波形的相位角，根据海浪初步峰值波长即可得到相应的强弱光束波形的相位角，计算出海浪传播方向，结合强弱光束波形的相位角、海浪传播方向以及ICESat-2飞行方向对海浪初步峰值波长进行修正，得到修正后的海浪峰值波长；其中，根据下式计算出海浪传播方向： ，式中为以弧度制为单位的ICESat-2轨道倾角，为强弱光束波形的相位角，进而校正出正确的海浪峰值波长，计算公式如下： ，式中为海浪传播方向与ICESat-2飞行方向的夹角，L为海浪初步峰值波长，d为光束对内强弱光束在跨轨方向上的距离，；为修正后的海浪峰值波长。

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