ALES重新跟踪：提高海面高度计精度的创新方法

Stage 1: ALES重新跟踪。在开放海洋中，通过考虑卫星上记录的完整平均回波，典型频率为20Hz，执行高度计波形拟合（重新跟踪）。在距离陆地约20公里以内的沿海区域，回波通常会受到返回边缘的干扰。这些干扰可能来自于陆地侵入反射中，也可能来自于被照射表面的回波特性不均匀的区域。

在自适应前沿子波形(ALES)重新跟踪器中，每个波形的重新跟踪分为两个阶段。第一阶段观察波形的上升部分，并通过该部分的斜率提供重要的波高（SWH）的粗略估计。然后，将此估计值输入到算法中，以选择子波形（即在第二阶段执行拟合的拟合窗口的宽度）。依赖于SWH是必要的，以保持使用完整波形重新跟踪器在开放海洋中实现的相同精度水平，因为海况和检索噪声之间存在直接关系。有关重新跟踪过程的完整详细信息见文献。

海面高度和海况也通过SSB校正相关。这种校正是必要的，以正确估计卫星与照射区域平均表面之间的距离（Range）。SSB由经验模型确定，该模型将SSH误差（例如两个轨迹之间交点处的差异）与测量的海况相联系。由于使用与估计范围采用的相同的重新跟踪方法来测量海况，因此在这些参数的估计中存在任何相关误差都会落入SSB的建模中。标准产品中的SSB校正以低频（1 Hz，相当于沿轨迹距离约7 km）计算，但重新跟踪中的相关误差会影响20 Hz的测量。

在本研究中，通过将Tran等人开发的模型应用于ALES重新跟踪器的海况检索，为每个20 Hz的测量计算SSB校正。这种方法已经证明可以通过降低交叉点处SSH差异的方差10%至20%来提高测量的精度，具体取决于区域19。这种改进是因为高频SSB的计算减少了重新跟踪参数之间的相关误差20。未来研究SSB的一般目标应该是处理不受重新跟踪器相关噪声影响的重新跟踪数据集，以便校正雷达信号和波浪之间相互作用的物理效应。同时，这种方法为改进本研究考虑的任务的标准产品中使用的校正提供了第一步。

在近年来的几个区域研究中，ALES重新跟踪器与重新计算的SSB校正在提高高度计记录的质量和数量方面具有优势。重新跟踪的SSH时间序列显示，在波罗的海/北海过渡区域中，异常值数量显著减少，与全球沿轨迹海平面CCI数据集相比。 Chereskin等人已经证明，由ALES重新跟踪的Jason任务的SSH空间谱与Sentinel-3测量得到的空间谱相当，尽管后者具有固有的更好的信噪比。重新跟踪的应用允许更好地估计沿轨迹的平均海面剖面，如在直布罗陀海峡中证明的，并改进使用高度计数据计算潮汐常数的方法。