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基于SAR影像的风向反演与水下地形探测实用性算法

作　者: 杨俊钢
导　师: 杨联贵；张杰
学　校: 内蒙古大学
专　业: 基础数学
关键词: SAR影像风向反演浅海水下地形南沙群岛双子礁
分类号: P714
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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引　用: 3次
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内容摘要

SAR是微波遥感重要的传感器之一，在海洋科研的许多领域都得到了应用。浅海水下地形 SAR影像探测是其海洋应用之一。SAR成像时刻海面风向是浅海水下地形SAR探测的重要参数之一，以前主要是靠经验来确定。本文首次提出了一种利用粗网格浅海水下地形信息及其SAR影像确定海面风向的方法——最大相关系数法，并通过双子礁SAR影像成像时刻海面风向反演进行了验证。在确定了海面风向后，本文利用浅海水下地形SAR探测模型和算法，以双子礁为研究区域开展了浅海水下地形SAR影像仿真与反演研究。双子礁SAR影像仿真计算时，因双子礁区域较小且缺少潮汐调和常数，故将其潮汐潮流数值计算分为三部分：整个南海、南海中部和双子礁海域潮汐潮流数值计算，将较大区域的计算结果作为较小区域计算的初始条件。在潮汐潮流计算的基础上，本文计算了不同微尺度波波向(风向)下的双子礁仿真SAR影像，并据此分析了微尺度波波向对SAR影像可视度的影响。在双子礁SAR影像仿真的基础上，本文利用一景ERS-1 SAR影像和两景RADASAT SAR影像进行了双子礁水下地形SAR影像探测研究。反演结果具有较高精度，平均绝对误差达到4.36m，平均相对误差达到12％。通过双子礁水下地形SAR影像探测研究，验证了本文提出的浅海水下地形SAR影像探测模型与算法的实用性，为实现浅海水下地形SAR业务化探测奠定了基础。

全文目录

引言  7-9
第一章浅海水下地形SAR探测研究背景  9-13
  1.1 浅海水下地形SAR探测研究历史与现状  9-10
  1.2 浅海水下地形SAR探测原理  10-11
  1.3 浅海水下地形SAR探测模型与算法  11-13
    1.3.1 浅海水下地形SAR影像仿真  11-12
    1.3.2 浅海水下地形SAR影像反演  12-13
第二章基于SAR影像的风向反演研究  13-19
  2.1 海面风场反演的意义与遥感方法  13-14
  2.2 基于SAR影像的海面风向反演  14-16
    2.2.1 风向反演原理  15
    2.2.2 风向反演方法  15-16
  2.3 双子礁SAR影像成像时刻海面风向反演  16-19
第三章南沙岛礁区双子礁水下地形SAR影像探测研究  19-51
  3.1 双子礁及其SAR影像数据概况  19-22
    3.1.1 双子礁概况  19-20
    3.1.2 双子礁SAR影像数据概况  20-22
  3.2 双子礁水下地形SAR影像仿真研究  22-39
    3.2.1 南海及南沙潮汐潮流概况  22-23
    3.2.2 双子礁海域潮汐潮流数值计算  23-34
    3.2.3 双子礁仿真SAR影像计算  34-39
  3.3 双子礁水下地形SAR影像反演研究  39-50
    3.3.1 双子礁水下地形SAR影像反演计算  39-40
    3.3.2 双子礁水下地形SAR影像反演结果分析  40-50
  3.4 小结  50-51
第四章结论与下一步工作  51-53
  4.1 结论  51
  4.2 下一步工作  51-53
参考文献  53-56
附录1 浅海水下地形SAR探测原理  56-60
附录2 浅海水下地形SAR探测模型与算法  60-64
附录3 论文成果与学术论文情况  64-65
致谢  65

基于SAR影像的风向反演与水下地形探测实用性算法

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