宽刈幅微波测高技术是国外一直致力于研究开发的新技术。它采用干涉合成孔径雷达和常规卫星高度计相结合的方法，获得高时空分辨率的海面地形和地表水高度信息，在大地测量学、海洋学和水文学等领域有广泛的应用前景。在大地测量学领域，利用高时空分辨率的海面地形数据，可以提高海洋重力场的时空分辨率，获得更为精细的重力场特征。在海洋学方面，高时空分辨率的海面地形数据与重力场信息结合，可以加深对中小尺度（100km以下）海洋环流的理解。同时，在中小尺度上的海水热含量变化和碳循环，占海洋对应总量的一半以上，对加深全球气候变化的理解有重要意义。宽刈幅微波测高技术可以有效的对此进行观测，并改善海洋模型，提高对气象和洋流变化的预测，为航海、渔业和沿海经济产业服务。在水文学方面，高时空分辨率的地表水高度信息，可以检测河流、湖泊、湿地和水库等的水储量变化，提高人们对全球水循环的认识；同时还可以对河流径流量变化、洪水水位变化等进行监测，提高防洪抗洪能力，为防灾减灾提供科学依据。

国内外现状：

卫星雷达测高技术通过提供全球海面地形信息，在大地测量学和海洋学等领域得到了广泛应用[Fu and Cazenave, 2001]。Topex/Poseidon(T/P)和Jason-1卫星计划为大尺度海洋环流和全球及区域海平面变化的监测提供了重要数据来源，揭示了海洋在全球气候变化中的作用(如El Nino和La Nina等现象)。但是T/P和Jason-1等测高卫星只在星下点轨迹上进行一维观测，轨迹之间存在200-300km的间隔，不能对二维的洋流进行有效的观测。而中小尺度(100km以下)的海洋学过程包含90%的海洋动能，可以解释近一半的海水热含量变化和碳循环过程。通过宽刈幅微波测高技术，可以更好的理解中小尺度的海洋学过程。

由于人们对淡水资源的需求和防洪减灾的需要，对河流、湖泊、水库和洪水等的时空变化规律的研究变得尤为重要[e.g., Marburger and Bolten, 2004;United Nations, 2004;National Science and Technology Council, 2004]。但是，目前利用基于星下点轨迹的高度计对地表水进行检测，空间分辨率和数据量均不足[Alsdorf et al., 2007a]。对于高时空分辨率的地表水监测，有望通过宽刈幅微波测高技术得到解决。

基于SRTM(Shuttle Radar Topography Mission)的成功经验，美国喷气动力实验室(JPL)开展了近10年的宽刈幅微波测高技术的研究工作[Fu and Rodriguez, 2004]。这项技术在获取地表水的高程信息方面显示出了巨大的潜力[e.g., LeFavour and Alsdorf, 2005; Alsdorf et al., 2007a; Romeiser et al., 2005]。

SWOT计划的发展过程：

1998年，宽刈幅微波高度计的研制最早得到了美国宇航局（NASA）的Instrument Incubator Program(IIP)立项资助，名称为Wide Swath Ocean Altimeter(WSOA)。由于经费等原因，该项目于2004年终止。2005年，欧洲联合水文小组将WatER计划提交欧空局(ESA)，但未被资助。同年，Hydrosphere Mapper和WATER两项计划提交美国国家研究委员会。2007年，两项计划合并为SWOT(Surface Water and Ocean Topography) ，并在美国宇航局(NASA)和法国空间局(CNES)成立了SWOT科学工作组。2008年，SWOT计划中的Ka波段宽刈幅微波高度计项目获IIP资助，NASA和CNES授权资助和发展SWOT计划。2009年6月，JPL的SWOT官方网站成立http://swot.jpl.nasa.gov/。卫星预定于2016年发射。

有效载荷

    Ka波段干涉仪
· 波长为0.86cm合成孔径雷达

· 基线长10m

· 120km刈幅，视角4.5°

· 干涉测量获得5m沿轨迹精度，在星下点侧视横向精度70m，远点侧视横向精度10m，50cm测高精度

· 22天重访周期

· 200MHz bandwidth

· 1 km^2平均高程精度2cm

· 高程观测精度10cm，斜率精度10 urad（1 cm km^-1）

三频微波辐射计: 星下点方向的湿分量改正

星下点双频（C-、Ku-band）微波高度计

定轨系统：DORIS，GPS receiver， laser retroreflector

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