基于紋理分析的SAR海浪特征參數(shù)反演研究.pdf

1、在當(dāng)今傳統(tǒng)能源日趨緊張,面臨枯竭的情況下,人們把尋找能源的目光重點投向了蘊含著豐富資源的海洋。為了全面而充分的了解海洋的環(huán)境、災(zāi)害以及礦產(chǎn)資源等情況,國際上先后發(fā)射了SEASAT衛(wèi)星、ERS-1和ERS-2衛(wèi)星、RADARSAT衛(wèi)星以及ENVISAT衛(wèi)星,實現(xiàn)了利用合成孔徑雷達(dá)(SAR)影像對海洋的探測。SAR海洋探測技術(shù)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了以往觀測手段的不足,大面積、全天候、全天時連續(xù)獲取海浪信息則成為其獨特的優(yōu)勢,它可以更為迅速地探測海洋中

2、各物理參數(shù),揭示海浪的時空變化規(guī)律,因而得到普遍使用。本文以理論分析為基礎(chǔ),結(jié)合實例驗證,通過臺灣海域10景ERS-2SAR影像,對基于SAR紋理反演海浪信息的方法進(jìn)行了深入的研究與探討。
　　首先,本文簡單的回顧了國外SAR衛(wèi)星的發(fā)展歷程,由此分別概述了國內(nèi)外SAR海浪成像理論的研究進(jìn)展和反演海浪信息方法的研究現(xiàn)狀,并對海浪的基本理論和SAR海洋遙感的基本原理,如海浪譜的基本概念、海面的線性模型、海浪參數(shù)、微波-海面散射理論、微

3、波-海面成像理論都做了詳細(xì)的闡述。這些是SAR影像反演海浪特征參數(shù)的基礎(chǔ)。
　　其次,本文給出了紋理的相關(guān)知識并綜述了目前應(yīng)用在遙感影像上各種紋理分析的方法,并提出了一種從圖形學(xué)角度出發(fā)的Radon變換方法來反演海浪參數(shù)。該方法利用SAR圖像的海浪紋理特征,通過對影像進(jìn)行Radon變換,將影像從空間域轉(zhuǎn)換為qr-域,獲取該變換域的參數(shù),從而達(dá)到獲取海浪波長和波向參數(shù)的目的。
　　再次,本文利用了目前應(yīng)用最為廣泛的一種方法——

4、海浪譜法,用于SAR影像反演海浪特征參數(shù)。該方法由Hasselmann提出,首先利用先驗信息和線性傳輸函數(shù)得到初始值,再將初始值作為前向SAR成像模式的輸入,然后用修正了的圖像譜矯正初始值算得海浪譜,再將得到的海浪譜作為前向SAR成像模式的輸入,反復(fù)迭代直到收斂,得到SAR影像二維海浪譜,并由此得到海浪波長、波向和有效波高。文中將該方法所得結(jié)果與Radon變換計算結(jié)果進(jìn)行精度評定。結(jié)果顯示,Radon變換應(yīng)用在ESR-2SAR影像中來求