基于雷達(dá)遙感的海浪信息研究與仿真模型驗(yàn)證
發(fā)布時(shí)間:2021-02-22 13:16
隨著國(guó)家一帶一路戰(zhàn)略的推進(jìn),海洋經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展成為了該戰(zhàn)略的核心之一。因此加強(qiáng)海洋環(huán)境的研究和保護(hù),大力發(fā)展海洋實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)國(guó)家和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重大的戰(zhàn)略意義。以采用雷達(dá)遙感技術(shù)為代表的非接觸式測(cè)量技術(shù)是近30年發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)測(cè)量技術(shù),可以勝任復(fù)雜海洋外部環(huán)境條件下的表面信息實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。而海浪信息作為海洋表面信息的重要組成部分,海浪信息的獲取是海洋環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的核心技術(shù)之一,同時(shí)也為海洋水體數(shù)值建模提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。本文以海浪為研究對(duì)象,基于海洋遙感回波數(shù)據(jù),利用相關(guān)方法對(duì)特定海域的海浪信息進(jìn)行提取、分析及模型還原。首先,運(yùn)用海浪譜理論和海洋回波頻譜模型等相關(guān)原理對(duì)海洋回波頻譜進(jìn)行分析,找到海浪信息與回波頻譜形成的內(nèi)在聯(lián)系;接著,給出一種混合回波信號(hào)處理算法,從回波頻譜中提取海浪的浪高信息,并對(duì)提取結(jié)果進(jìn)行有效的分析;最后,利用提取結(jié)果建立海浪實(shí)時(shí)分布模型,并與模擬海浪模型進(jìn)行分析對(duì)比,為后續(xù)的水體三維模型建模提供理論基礎(chǔ)。本文的主要內(nèi)容如下:1.學(xué)習(xí)海浪譜和海洋回波頻譜模型的相關(guān)知識(shí),利用相關(guān)的頻譜分析方法對(duì)海洋回波頻譜進(jìn)行分析,并運(yùn)用現(xiàn)有的二階譜分離方法對(duì)回波頻譜進(jìn)行處理;同時(shí)...
【文章來(lái)源】:廣西師范大學(xué)廣西壯族自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:52 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
海浪的基本形態(tài)
圖 2.2 寬波束雷達(dá)海面回波譜接收示意圖圖 2.2 中,x θ,t 表示的是某一海面元的窄波束回波信號(hào)。θ1~θ2表示的是信號(hào)覆蓋區(qū)第 1 根天線為參考點(diǎn),則接收信號(hào)Xit 形式為:12, t2t 1 sint h (2.1這里nit 表示第 i 根接收天線上的噪聲。2ndi 1 sinθ是以第 1 根天線為參考點(diǎn),線通道的空間相位差。Barrick[30]將相差 0.5°以上的海洋面元看作是回波信號(hào)毫無(wú)關(guān)聯(lián)。鑒于此,可以通加各方向上的小海面元的海洋回波信號(hào)來(lái)模擬寬波束海洋回波。這種模擬方法無(wú)需考同接收天線的不同特性,而是巧妙地利用各方向上窄波束海浪回波來(lái)實(shí)現(xiàn)寬波束海浪頻譜的模擬。以下步驟具體描述了該實(shí)現(xiàn)過(guò)程:1)由 Barrick 的一階雷達(dá)散射截面公式
k[31]闡明了寬波束的雷達(dá)系統(tǒng),該系統(tǒng)采用的是單,兩個(gè)交叉環(huán)用V1ω 和V2ω 表示,單極子用V和V3ω 上的復(fù)頻域信號(hào)是通過(guò)天線上的電壓時(shí)域: VgdVgdVgd(,)21()sin(,)21()cos(,)21()321用 g ( , )來(lái)表示。在圖 2.3 中,將參考方向設(shè)定軸線到某一海面面元的夾角,掃描角度用 來(lái)表示 2 上的電壓信號(hào)變化量。而V3ω 的方向圖是一個(gè)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系與管理對(duì)策研究[J]. 李瀟,楊翼,楊璐,張健,許艷. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2017(08)
[2]基于海洋生態(tài)文明及綠色發(fā)展的海洋環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[J]. 趙聰蛟,趙斌,周燕. 海洋開(kāi)發(fā)與管理. 2017(05)
[3]世界主要國(guó)家海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)情況及對(duì)我國(guó)的啟示[J]. 李瀟,許艷,楊璐,劉書(shū)明,左國(guó)成. 海洋環(huán)境科學(xué). 2017(03)
[4]基于光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)算法的海浪建模仿真研究[J]. 李婷,季民,靳奉祥,張靜,孫勇. 地球信息科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[5]高頻地波雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用[J]. 蔡旺. 科技風(fēng). 2016(24)
[6]基于RD譜輪廓線的高頻地波雷達(dá)二階譜提取[J]. 楚曉亮,張杰,紀(jì)永剛,王祎鳴,于長(zhǎng)軍. 海洋科學(xué)進(jìn)展. 2016(01)
[7]高海況海洋遙感信息提取技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張彪,何宜軍. 海洋技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]我國(guó)海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)管控能力研究[J]. 許妍,梁斌,于春艷,鮑晨光,蘭冬東,馬明輝. 海洋開(kāi)發(fā)與管理. 2015(05)
[9]近海海浪的建模與仿真研究[J]. 周蕊,黎英,朱龍. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2016(13)
[10]地波雷達(dá)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中的技術(shù)及應(yīng)用[J]. 陳鉅龍. 中國(guó)新通信. 2014(19)
博士論文
[1]高頻地波雷達(dá)海洋動(dòng)力學(xué)參數(shù)反演與應(yīng)用方法研究[D]. 李倫.武漢大學(xué) 2013
[2]變頻高頻地波雷達(dá)海態(tài)反演技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 趙晨.武漢大學(xué) 2012
[3]地波雷達(dá)表面流探測(cè)與深層流反演算法研究[D]. 李自立.武漢大學(xué) 2010
[4]地波雷達(dá)遙感資料的反演及應(yīng)用研究[D]. 郭佩芳.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2006
碩士論文
[1]我國(guó)海洋生態(tài)環(huán)境管理研究[D]. 車(chē)京航.大連海事大學(xué) 2016
[2]海底地形三維可視化技術(shù)研究[D]. 王輝.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[3]基于分形算法的海面動(dòng)態(tài)仿真[D]. 朱緩.哈爾濱理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3046050
【文章來(lái)源】:廣西師范大學(xué)廣西壯族自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:52 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
海浪的基本形態(tài)
圖 2.2 寬波束雷達(dá)海面回波譜接收示意圖圖 2.2 中,x θ,t 表示的是某一海面元的窄波束回波信號(hào)。θ1~θ2表示的是信號(hào)覆蓋區(qū)第 1 根天線為參考點(diǎn),則接收信號(hào)Xit 形式為:12, t2t 1 sint h (2.1這里nit 表示第 i 根接收天線上的噪聲。2ndi 1 sinθ是以第 1 根天線為參考點(diǎn),線通道的空間相位差。Barrick[30]將相差 0.5°以上的海洋面元看作是回波信號(hào)毫無(wú)關(guān)聯(lián)。鑒于此,可以通加各方向上的小海面元的海洋回波信號(hào)來(lái)模擬寬波束海洋回波。這種模擬方法無(wú)需考同接收天線的不同特性,而是巧妙地利用各方向上窄波束海浪回波來(lái)實(shí)現(xiàn)寬波束海浪頻譜的模擬。以下步驟具體描述了該實(shí)現(xiàn)過(guò)程:1)由 Barrick 的一階雷達(dá)散射截面公式
k[31]闡明了寬波束的雷達(dá)系統(tǒng),該系統(tǒng)采用的是單,兩個(gè)交叉環(huán)用V1ω 和V2ω 表示,單極子用V和V3ω 上的復(fù)頻域信號(hào)是通過(guò)天線上的電壓時(shí)域: VgdVgdVgd(,)21()sin(,)21()cos(,)21()321用 g ( , )來(lái)表示。在圖 2.3 中,將參考方向設(shè)定軸線到某一海面面元的夾角,掃描角度用 來(lái)表示 2 上的電壓信號(hào)變化量。而V3ω 的方向圖是一個(gè)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系與管理對(duì)策研究[J]. 李瀟,楊翼,楊璐,張健,許艷. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2017(08)
[2]基于海洋生態(tài)文明及綠色發(fā)展的海洋環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[J]. 趙聰蛟,趙斌,周燕. 海洋開(kāi)發(fā)與管理. 2017(05)
[3]世界主要國(guó)家海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)情況及對(duì)我國(guó)的啟示[J]. 李瀟,許艷,楊璐,劉書(shū)明,左國(guó)成. 海洋環(huán)境科學(xué). 2017(03)
[4]基于光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)算法的海浪建模仿真研究[J]. 李婷,季民,靳奉祥,張靜,孫勇. 地球信息科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[5]高頻地波雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用[J]. 蔡旺. 科技風(fēng). 2016(24)
[6]基于RD譜輪廓線的高頻地波雷達(dá)二階譜提取[J]. 楚曉亮,張杰,紀(jì)永剛,王祎鳴,于長(zhǎng)軍. 海洋科學(xué)進(jìn)展. 2016(01)
[7]高海況海洋遙感信息提取技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張彪,何宜軍. 海洋技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]我國(guó)海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)管控能力研究[J]. 許妍,梁斌,于春艷,鮑晨光,蘭冬東,馬明輝. 海洋開(kāi)發(fā)與管理. 2015(05)
[9]近海海浪的建模與仿真研究[J]. 周蕊,黎英,朱龍. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2016(13)
[10]地波雷達(dá)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中的技術(shù)及應(yīng)用[J]. 陳鉅龍. 中國(guó)新通信. 2014(19)
博士論文
[1]高頻地波雷達(dá)海洋動(dòng)力學(xué)參數(shù)反演與應(yīng)用方法研究[D]. 李倫.武漢大學(xué) 2013
[2]變頻高頻地波雷達(dá)海態(tài)反演技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 趙晨.武漢大學(xué) 2012
[3]地波雷達(dá)表面流探測(cè)與深層流反演算法研究[D]. 李自立.武漢大學(xué) 2010
[4]地波雷達(dá)遙感資料的反演及應(yīng)用研究[D]. 郭佩芳.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2006
碩士論文
[1]我國(guó)海洋生態(tài)環(huán)境管理研究[D]. 車(chē)京航.大連海事大學(xué) 2016
[2]海底地形三維可視化技術(shù)研究[D]. 王輝.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[3]基于分形算法的海面動(dòng)態(tài)仿真[D]. 朱緩.哈爾濱理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3046050
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/haiyang/3046050.html
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