發(fā)布時(shí)間：2017-12-15 13:36

  本文關(guān)鍵詞：HH極化TerraSAR-X圖像提取海浪要素方法的研究

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【摘要】：海浪研究的主要問題是對(duì)海浪譜的研究,海浪譜描述了海浪的內(nèi)部結(jié)構(gòu),海浪的所有信息都可以通過海浪方向譜獲得。合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)具有較高的分辨率,可以連續(xù)獲得海浪方向譜信息。TerraSAR-X是全球第一顆全極化具有高分辨率的X波段合成孔徑雷達(dá),所以開展TerraSAR-X圖像數(shù)據(jù)的應(yīng)用研究具有十分廣闊的發(fā)展前景。近年來(lái),SAR已經(jīng)發(fā)展出了單一提取海面風(fēng)或提取海浪要素的方法,但是實(shí)際上兩者的反演方法密不可分,現(xiàn)有的單一反演海面風(fēng)場(chǎng)和提取海浪要素的方法,不僅需要重復(fù)地輸入外部海面風(fēng)場(chǎng)的信息浪費(fèi)較長(zhǎng)的運(yùn)算時(shí)間,外部海面風(fēng)場(chǎng)的信息與SAR在空間上的不匹配性也可能會(huì)影響反演結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文首先介紹了近年來(lái)兩種不同波段(X-band/C-band)SAR圖像海面風(fēng)場(chǎng)反演和海浪要素提取的研究近況,之后詳細(xì)介紹了X波段的地球物理模式函數(shù)(Geophysical Model Functions,GMF)XMOD1模式和XMOD2模式的風(fēng)場(chǎng)反演方法。由于XMOD模式是針對(duì)垂直(vertical-vertical,VV)極化SAR圖像海面風(fēng)場(chǎng)反演發(fā)展而來(lái)的地球物理模型,所以當(dāng)反演水平(horizontal-horizontal,HH)極化SAR圖像的海面風(fēng)場(chǎng)時(shí),需要聯(lián)合極化率模型(Polarization Ration,PR)與地球物理函數(shù)模式一起使用。本文對(duì)X-band SAR三種極化率模型的實(shí)用性進(jìn)行探討。把三種極化率模型(Thompson-XP、Elfouhaily-XP、X-PR)應(yīng)用于36幅HH極化TerraSAR-X圖像,與XMOD1和XMOD2進(jìn)行聯(lián)合反演�？傮w看來(lái),運(yùn)用XMOD2模式和X-PR模型反演對(duì)比結(jié)果較其他模式反演對(duì)比結(jié)果后的偏差和均方根誤差更小。目前SAR圖像反演海浪譜的模式主要有MPI模式和SPRA半?yún)?shù)反演模式兩種方法。以這兩種方法為基礎(chǔ),引出本文所使用的海浪譜反演方法:參數(shù)化初猜譜模式。將反演獲得的風(fēng)場(chǎng)信息作為初始條件應(yīng)用于參數(shù)化初猜譜模式中,從而得到海浪譜以及相關(guān)的海浪要素信息。反演結(jié)果與第三代海浪模式Wave WatchⅢ運(yùn)算結(jié)果和NDBC浮標(biāo)站點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析,對(duì)比結(jié)果顯示,風(fēng)場(chǎng)信息和海浪要素的絕對(duì)誤差都在可接受范圍內(nèi),驗(yàn)證了本文使用的反演算法能有效的從TerraSAR-X圖像中提取海浪要素的信息。不過誤差產(chǎn)生的原因還需要進(jìn)一步的分析驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：浙江海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P715.7
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本文編號(hào)：1292172