Das synthetische Apertur-Radar (SAR) spielt dank seiner hohen Auflösung und seiner Rund-um-die-Uhr- sowie wetterunabhängigen Meeresbeobachtung eine wichtige Rolle bei der Überwachung von Meereswellen und Windfeldern. Da bestehende Methoden zur inversen Bestimmung von Meereswellen- und Windparametern bei mittleren bis hohen Seebedingungen noch eine geringe Umkehrgenauigkeit aufweisen, verwendet diese Arbeit Sentinel-1-WV-Modus SAR-Daten und ergänzt die traditionellen Merkmalsparameter (Einfallswinkel, normalisierte Varianz) um drei annähernde Polarisationsmerkmale (Polarisationsentropie, Anisotropie und Korrelation). Gleichzeitig wurden auf Basis von Support Vector Regression (SVR) und Convolutional Neural Networks (CNN) kombinierte Modelle zur inversen Bestimmung von SAR-Wellen- und Windfeldparametern für mittlere bis hohe Seebedingungen (Windgeschwindigkeit von 10,8 m/s bis 28,8 m/s) erstellt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Root Mean Square Errors (RMSE) der inversen Berechnung von Windgeschwindigkeit, Windrichtung, effektiver Wellenhöhe und mittlerer Wellenperiode im Vergleich zu ERA5- und NDBC-Daten für SVR 1,27 m/s, 23,46°, 0,22 m, 0,62 s und 1,10 m/s, 25,37°, 0,22 m, 0,59 s betragen; für CNN 1,15 m/s, 23,53°, 0,18 m, 0,53 s und 1,08 m/s, 25,85°, 0,19 m, 0,54 s, was die effektive Anwendung der kombinierten inversen Modelle bei mittleren bis hohen Seebedingungen bestätigt. Im Vergleich zu herkömmlichen theoretischen Methoden wurden die RMSE der effektiven Wellenhöhe, der mittleren Wellenperiode und der Windgeschwindigkeit im Vergleich zu ERA5-Daten bei SVR und CNN um jeweils 0,67 m, 0,62 s, 0,3 m/s bzw. 0,71 m, 0,71 s, 0,42 m/s reduziert, was die signifikante Verbesserung der Umkehrgenauigkeit belegt. Zur weiteren Überprüfung der Leistungsfähigkeit der kombinierten Modelle bei hohen Seebedingungen wurden zwei Hurrikandaten im Nordatlantik aus dem Jahr 2020 gesammelt und als Fallstudie verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass die entwickelten kombinierten Modelle auch bei hohen Seebedingungen relativ genaue Wellen- und Windfeldparameter liefern können. Zusammenfassend bieten die entwickelten kombinierten Modelle eine effektive Lösung für die hochpräzise Umkehrung der Wellen- und Windfeldparameter bei mittleren bis hohen Seebedingungen und liefern eine wichtige Referenz für zukünftige ozeanische Umweltforschung unter extremen Bedingungen.

synthetisches Apertur-Radar;kombinierte Inversionsmethode;CNN;SVR;Wellen- und Windfeldparameter;mittlere bis hohe Seebedingungen;Polarisationsparameter