本文關(guān)鍵詞：利用X波段雷達(dá)圖像反演風(fēng)場算法改進(jìn)研究

  更多相關(guān)文章： X波段雷達(dá) 風(fēng)場 擬合算法 頻譜算法 光流算法

【摘要】：海表面風(fēng)應(yīng)力作為海水表面運(yùn)動(dòng)的主要?jiǎng)恿?準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)監(jiān)測海面風(fēng)場對海上漁業(yè)生產(chǎn)、海洋勘探和開發(fā)以及海洋軍事行動(dòng)都具有重要的意義。航海雷達(dá)監(jiān)測風(fēng)場具有傳統(tǒng)手段及其他遙感手段不具備的優(yōu)勢,其可以實(shí)時(shí)、全方位獲得較大范圍內(nèi)高分辨率風(fēng)場信息。國內(nèi)外許多學(xué)者展開了利用航海雷達(dá)監(jiān)測風(fēng)場的研究。本文首先對國內(nèi)外研究成果進(jìn)行了綜述,闡述國內(nèi)外學(xué)者利用航海雷達(dá)圖像提取風(fēng)場研究的經(jīng)驗(yàn)及成果,并對現(xiàn)有算法進(jìn)行了整理總結(jié)。為進(jìn)一步研究提供參考,并為初學(xué)者進(jìn)入此領(lǐng)域提供一些幫助。通過綜述可以發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有利用X波段導(dǎo)航雷達(dá)反演海面風(fēng)場的研究取得了一定的效果,但總體進(jìn)展緩慢,可利用技術(shù)手段較少,存在較大發(fā)展空間。尤其是國內(nèi)對此方面的研究僅僅停留在驗(yàn)證國外算法的有效性上,一直沒有通過探索新方法來提高反演精度。本文對X波段導(dǎo)航雷達(dá)反演海面風(fēng)場的算法改進(jìn)在以下幾個(gè)方面來進(jìn)行了研究：1)進(jìn)一步抑制噪聲,來提高梯度法風(fēng)向反演精度;2)探尋利用頻譜方法來反演風(fēng)向的新方法；3)提出擬合算法來反演風(fēng)速;4)融合光流算法和擬合算法的結(jié)果。然后論文從這四個(gè)研究方向分別提出了算法改進(jìn)方法或新算法。最后再利用項(xiàng)目組在福建、臺(tái)灣海峽以及濱海等地進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)獲得的大量有效數(shù)據(jù)對四個(gè)方面的改進(jìn)及創(chuàng)新做了驗(yàn)證,結(jié)果顯示：一、通過抑制噪聲可以提高梯度法的反演穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性：二、頻譜算法具有一定的操作性,但仍需進(jìn)一步改進(jìn)；三、針對預(yù)先質(zhì)控的數(shù)據(jù),擬合算法反演得到的風(fēng)速與風(fēng)速計(jì)實(shí)測風(fēng)速的平均絕對誤差低于1.5米每秒：四、通過結(jié)合光流算法和擬合算法可以提高擬合算法的精度。最后需要指出的是,作者在研究中參與了中船重工724所2013年國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)“全固態(tài)高分辨率海洋測量雷達(dá)開發(fā)及應(yīng)用”的研究工作。在中國海洋大學(xué)與724所聯(lián)合研制的OS071X海洋動(dòng)力環(huán)境測量雷達(dá)的基礎(chǔ)上,對海面風(fēng)場反演算法進(jìn)行研究。證明算法的科學(xué)性和可行性,為進(jìn)一步把風(fēng)場反演應(yīng)用于新開發(fā)的全固態(tài)高分辨率海洋測量雷達(dá)樣機(jī)中奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),具有重要的研究價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：X波段雷達(dá) 風(fēng)場 擬合算法 頻譜算法 光流算法
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN957.52
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 引言11
• 1.2 利用X波段雷達(dá)進(jìn)行海面風(fēng)場反演的綜述11-18
• 1.2.1 國外研究11-16
• 1.2.2 國內(nèi)研究16-18
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容18-21
• 2 算法創(chuàng)新和改進(jìn)介紹21-31
• 2.1 風(fēng)向反演算法改進(jìn)21-26
• 2.1.1 梯度算法介紹與優(yōu)化處理21-23
• 2.1.1.1 梯度算法介紹21-22
• 2.1.1.2 梯度算法優(yōu)化22-23
• 2.1.2 頻譜算法的提出23-26
• 2.1.2.1 基于一維海浪頻譜的風(fēng)浪涌浪分離方法23-25
• 2.1.2.2 頻譜算法介紹25-26
• 2.2 速反演算法改進(jìn)26-29
• 2.2.1 擬合算法26
• 2.2.2 光流算法與擬合算法結(jié)果的結(jié)合26-29
• 2.2.2.1 光流算法介紹26-27
• 2.2.2.2 光流算法與擬合算法的結(jié)合27-29
• 2.3 本章小結(jié)29-31
• 3 實(shí)驗(yàn)介紹31-41
• 3.1 X波段測波雷達(dá)系統(tǒng)介紹31-32
• 3.2 實(shí)驗(yàn)介紹32-38
• 3.2.1 福建實(shí)驗(yàn)介紹32-34
• 3.2.2 濱海實(shí)驗(yàn)介紹34-36
• 3.2.3 臺(tái)灣海峽實(shí)驗(yàn)介紹36-38
• 3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)形式介紹38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-41
• 4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析41-59
• 4.1 福建實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析41-49
• 4.1.1 梯度算法反演風(fēng)向改進(jìn)效果驗(yàn)證41-44
• 4.1.2 頻譜法反演風(fēng)向驗(yàn)證44-46
• 4.1.3 擬合算法反演風(fēng)速驗(yàn)證46-48
• 4.1.4 風(fēng)速反演算法改進(jìn)驗(yàn)證48-49
• 4.2 濱海數(shù)據(jù)介紹及結(jié)果分析49-52
• 4.2.1 頻譜法反演風(fēng)向驗(yàn)證49-50
• 4.2.2 風(fēng)速反演算法改進(jìn)驗(yàn)證50-52
• 4.3 臺(tái)灣海峽實(shí)驗(yàn)介紹及結(jié)果分析52-57
• 4.3.1 頻譜法反演風(fēng)向驗(yàn)證52-55
• 4.3.2 風(fēng)速反演算法改進(jìn)驗(yàn)證55-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 5 結(jié)論與展望59-61
• 5.1 結(jié)論59-60
• 5.2 展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 致謝65-67
• 個(gè)人簡歷67
• 攻讀學(xué)位期間的主要成果67

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本文編號：863656