本文關鍵詞：基于X波段雷達圖像的水深反演及實驗研究

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【摘要】：近岸淺水海域是人類活動頻繁的區(qū)域,對淺水海域的海底地形的變化的掌握,對于人們的近岸活動有重要的指導意義。船載聲吶探測等傳統(tǒng)的水深測量方法存在成本高、效率低下等不足,為了克服傳統(tǒng)方法的不足,基于X波段導航雷達的遙感測量水深的技術得到了較大的發(fā)展。本文采用了基于頻散關系設計的水深反演算法,利用大量的實測雷達數(shù)據(jù)進行水深反演,并與實測結(jié)果進行比較,驗證了算法的可靠性,分析了算法差生誤差的原因,主要研究內(nèi)容如下：在近岸淺水水域中,海底多變的地形對海洋表面波的傳播產(chǎn)生了重要的影響,同時表面流的存在也是影響表面波傳播的一個重要因素,基于這樣的傳播變化,我們可以由此反演出相應的水深以及流速。本文首先介紹了對水深的反演方法進行了介紹,主要采用頻率分解和方向分解的方法,獲取局部區(qū)域的三維圖像譜,并由此反演得到相應區(qū)域的水深數(shù)據(jù)。接著X波段雷達水深探測實驗進行了簡單介紹,并將水深反演方法應用到數(shù)據(jù)的處理中,詳細分析了在不同有效波高、不同波向等相關條件對水深反演精度的影響。最后一部分,針對近岸受地形影響,海浪具有的非均勻性的特點,利用對空間域的二維連續(xù)小波變換和對時間域的一維傅立葉變化相結(jié)合的方法來進行圖像處理。由此可獲得空間上每一點的海浪譜和消除模糊的波向譜、水深等相關參數(shù),通過對實測雷達數(shù)據(jù)的處理并與浮標數(shù)據(jù)驗證,海浪譜和波向譜的反演結(jié)果與現(xiàn)場數(shù)據(jù)符合較好,驗證了該算法的可行性,但水深結(jié)果誤差較大,如何減小水深誤差,提高反演精度是后續(xù)需要著重解決的問題。
【關鍵詞】：X波段雷達 淺水 水深 小波變換
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN957.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-9
• 1 引言9-16
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)及發(fā)展現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 合成孔徑雷達探測水深研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 X波段雷達的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 論文的安排與創(chuàng)新點14-16
• 2 X波段雷達圖像水深反演方法綜述16-26
• 2.1 反演水深的原理及其影響因素16-20
• 2.2 水深反演方法20-25
• 2.2.1 海雜波圖像初步處理分析20-21
• 2.2.2 水深方法介紹21-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 3 基于X波段雷達圖像水深測量實驗及結(jié)果26-46
• 3.1 實驗26-33
• 3.1.1 實驗地點以及時間26-27
• 3.1.2 實驗設備27-31
• 3.1.3 數(shù)據(jù)采集方法以及實驗過程31-33
• 3.2 測試儀水深實驗數(shù)據(jù)處理以及誤差分析方法33-34
• 3.3 試驗數(shù)據(jù)水深反演結(jié)果以及對比分析34-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 4 利用小波變換水深反演的初步研究46-54
• 4.1 小波變換的基本介紹以及在波場分析中的應用46-49
• 4.1.1 小波的基本概念46-47
• 4.1.2 二維連續(xù)小波變換算法47-49
• 4.2 水深反演算法49-50
• 4.3 反演結(jié)果以及數(shù)據(jù)分析50-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 5 總結(jié)與展望54-55
• 參考文獻55-59
• 致謝59-60
• 個人簡歷60
• 發(fā)表的學術論文60

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本文編號：1008786