合成孔徑雷達(dá)（Synthetic Aperture Radar,SAR）是一種先進(jìn)的主動微波成像雷達(dá),一直以全天時、全天候?qū)Φ赜^測的獨特成像能力被人們廣泛使用。GF-3衛(wèi)星的發(fā)射,為海洋環(huán)境監(jiān)測和海洋科學(xué)研究提供了大量新的高質(zhì)量衛(wèi)星數(shù)據(jù)。因此,開展針對GF-3 SAR數(shù)據(jù)的海浪反演算法研究具有很大的科研價值和商業(yè)價值。本文首先簡要回顧了SAR衛(wèi)星的國內(nèi)外發(fā)展歷程及海浪研究現(xiàn)狀,并對海洋遙感基本概念與SAR成像機(jī)制進(jìn)行了簡單梳理。同時在前人的研究基礎(chǔ)上,開展了針對GF-3 SAR數(shù)據(jù)的海浪反演算法的開發(fā)與改進(jìn)研究。基于全極化GF-3 SAR波模式數(shù)據(jù),依據(jù)有效波高（SWH）與雷達(dá)入射角、HH、HV和VV極化歸一化后向散射截面（NRCS）、圖像歸一化方差、截斷波長、主波波向和波長之間的經(jīng)驗關(guān)系,提出了一種SAR有效波高經(jīng)驗算法——QPCWAVE_GF3模型。采用該模型對SAR圖像進(jìn)行有效波高的反演驗證,并與相應(yīng)的WW3、高度計和浮標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,結(jié)果顯示:6個入射角模式的反演精度基本一致,SWH的RMSE約為0.55m,SI約為20%,相關(guān)系數(shù)約為0.85,而且小入... 

【文章來源】：浙江海洋大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

雷達(dá)電磁波在平滑海面和粗糙海面的散射示意圖

Fig 2.2 Diagram of the ground range and the slant rangeR 成像原理 以側(cè)視的方式進(jìn)行對地觀測，因此只能接收來自海面的后向散射收來自其他方向的散射信號。通過長波對海面微尺度波的調(diào)制作的強(qiáng)度和相位發(fā)生改變，從而在 SAR 圖像上成像。理解 SAR 成AR 海浪信息反演的基礎(chǔ)。圖 2.2 地距與斜距示意圖R 成像幾何關(guān)系 為 SAR 的成像示意圖。在 SAR 觀測方向上，SAR 沿微波發(fā)射路稱為斜距，斜距在地面上的投影稱為地距。雷達(dá)入射波與地面法為入射角 。與 SAR 飛行方向平行的方向稱為方位向，與飛行方為距離向。當(dāng) SAR 向地面發(fā)射電磁波進(jìn)行成像時，沿著方位向

第二章 SAR 海洋遙感基本原理Fig 2.3 Diagram of space-borne SAR imaging圖 2.3 星載 SAR 成像示意圖2.3.2 脈沖壓縮原理理論上來說，提高雷達(dá)的發(fā)射功率和增大脈沖寬度這兩種方法都可以提高雷達(dá)作用距離。其中，提高發(fā)射功率受限于雷達(dá)發(fā)射器件的功率容限，而增大脈沖寬度雖然增加了作用距離，但同時也降低了距離分辨率。脈沖壓縮技術(shù)通過發(fā)射寬脈沖來提高發(fā)射的平均功率，以保證足夠的最大作用距離；接收用相應(yīng)的脈沖壓縮法獲得的窄脈沖，以提高距離分辨率。當(dāng)發(fā)射脈沖寬度為 ，帶寬為 的線性調(diào)頻信號，接收時通過脈沖壓縮技術(shù)獲得了脈沖寬度為 的回波信號，則其距離分辨率 為：（2-8）其中，c 代表光速，θ代表入射角。對于調(diào)頻頻率為 的線性調(diào)頻信號，其帶寬 為：（2-9）15


本文編號：3312513