浅海水下地形SAR成像的速度聚束调制

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速度聚束调制对顺轨干涉SAR浅海地形成像的影响研究

ａ
学关键词：顺轨干涉ＳＲ；速度聚束调制；浅海地形Ａ报
中图分类号：Ｔ７２６Ｐ２．文献标识码：Ａ文章编号：１０ —３８２１）７０４－７００１２（０２０－９２０
ＤｏＩ０．８３ｊｉｎ１０．３８．０２０．１：１３７／．ｓ．００１２２１．７０３ｓ
浅海地形变化引起的这种不均匀的表面流场速度分
√ ＋（ｄ（（）））叼＋一
Ｒ＋ “（ｎ）ｎ＋，ｄ
Ｊ０二』
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√尺（ｎｎ＋ —（Ａ］（＋））［Ｖ—ｔ，ｄｔ）
ＳｕｄｎＩｌｕｎｃｆＶｅｏｉｙＢｕｈｎｏｌｔｏｎＳａｌｗｔｙｏｎｆｅｅｏｌｃｔｎｃｉｇＭｄｕａｉｎｏｈｌｏ
ＳａＴｏｇａｈｙＩａｉｅｐｏｒｐｍｇｎｇｂｙＡＴＩＳ－ＡＲ
＋ Leabharlann Ｊ０布，导致海面质点在ＳＲ图像方位向上的偏移量会Ａ
不同，而使得ＳＲ幅度图像产生辐聚或辐散，从Ａ这
（叼）叼＋ —— ，ｄ＝！
ＳＲ，Ｔ —Ａ是美国ＧｌｓｉＡＡＩＲ）Ｓｏｄｔｎ和Ｚｂｅ于１８ｅｅｋｒ９７
年首先提出来的一种技术，初用来对海洋表面流最场进行测量 … 。浅海地形会改变局部海洋表面流
究工作。１９９４年，加拿大遥感中心对Ｓｏｓ湾附ｃｔ海近的海底沙丘进行了飞行试验，验证顺轨干涉以

卫星合成孔径雷达探测海底地形研究进展-海洋科学进展

第 34 卷第 2 期 2016 年 4 月
海洋科学进展
ADVANCES IN MARINE SCIENCE
Vol.34 No.2 April,2016
卫星合成孔径雷达探测海底地形研究进展*
郑全安1,谢玲玲1,2*
(1.美国马里兰大学大气海洋科学系,美国马里兰州科利奇帕克,20742; 2.广东海洋大学广东省近海海洋变化与灾害预警重点实验室,广东湛江 524088)
形。据此建立的理论和分析方法可做为研究更复杂情况和探索新应用领域的基础和出发点。
关键词 :合成孔径雷达 ;海底地形 ;辽东浅滩 ;台湾滩 ;湾流
中图分类号 :P73
文献标识码 :A
文章编号 :1671-6647(2016)02-0147-16
doi:10.3969/j.issn.167来自-6647.2016.02.001
* 通讯作者 :谢玲玲 (1983-),女 ,山东莱芜人 ,副教授 ,博士 ,主要从事物理海洋学方面研究 .E-mail:llingxie@
(张骞编辑)
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海洋科学进展
34 卷
致。因此,他们提出任何海底地形雷达成像理论都必须既要考虑地形,同时也要考虑海水层结的影响。上述海底地形雷达成像研究工作主要集中在水深不超过 50 m 的浅海。后续的研究发现,不仅水深不
摘要:利用卫星合成孔径雷达(SAR)图像信息探测海底地形是海洋遥感物理学和海洋动力学研究具有挑战性的
问题,这是因为根据电磁波传播原理,雷达脉冲没有能力穿透海水,因而不可能直接探测到海底地形特征,可是,许

利用偏振SAR图像测量海洋表面波坡和波谱

利用偏振SAR图像测量海洋外表波坡和波谱摘要：人们差不多开展了许多算法对海洋歪坡和波谱进行测量，其中，基于完全偏振孔径雷达(SAR)图像数据进行测量的方法得到了广泛的研究。

在SAR方位和距离方向上测量波歪坡的独立技术差不多得到了极大的开展。

尤其重要的是，基于方向角的测量技术比其他传统的、基于强度的回波截面测量技术相比能实现对海洋波坡的直截了当测量。

在方向角方向，动摇会造成偏振角的变化，利用这一变化能够测量波坡。

在距离方向上，一种新的测量方法被用来测量波坡，这种测量法被称为α参数测量法，α参数为Cloude-Pottier偏振散射分解定理中的H-A-ᾱ的一个参量。

使用这两种方法能够实现对海洋波坡的精确且直截了当的测量。

综上所述，两种方法实现了利用合成孔径雷达的偏振图像数据对海洋波坡和波谱的测量。

这些测量方法必须能解决在SAR图像处理过程的非线性咨询题，这种非线性咨询题是中动摇和加速效应引起的聚束效应。

本次研究使用了美国航天局—喷气推进实验室/的机载合成孔径雷达从加州沿海水域得到L波段和p波段的数据。

本文把新的测量方法与过往常规的基于SAR强度计算方法和NOAA国家数据中心利用浮标的测量方法进行了比立。

1介绍合成孔径雷达(SAR)系统通常使用回波灰度算法(Alpers&Rufenach,1981)测量海洋的物理参数。

具体做法为：合成孔径雷达发出一束线偏振光，线偏振光到达波面后被反射回来，我们通过测量回波截面或动摇引起的解偏度的变化来估量的海洋外表波坡或波谱。

但利用如此的方法的测量海洋波物理属性时，需要明白调制传递函数(MTF)。

本次研究讲明了利用偏振SAR数据和schule等人革新的算法对海洋波物理属性进行测量时，在方向角方向和距离方向根基上可行的。

在傅里叶变换域，我们能够利用两个正交方向的波坡信息估量完整的海浪歪坡的频谱。

基于偏振合成孔径雷达的算法的优点确实是根基它不需要复杂的调制传递函数参数，就几乎能够实现对波坡的直截了当测量。

考虑速度聚束效应的SAR海浪成像仿真方法

考虑速度聚束效应的SAR海浪成像仿真方法
万勇;崔昆
【期刊名称】《实验室研究与探索》
【年(卷),期】2024(43)1
【摘要】针对合成孔径雷达(SAR)海浪成像仿真技术对于速度聚束效应的考虑不充分,仿真数据无法准确反映实际SAR数据的问题,建立一种充分考虑速度聚束效应的SAR海浪成像仿真方法并进行了实验验证。

计算了SAR图像强度的概率密度分布的仿真结果与理论结果之间的均方误差(MSE),在风速分别为5、10和15 m/s时,考虑速度聚束效应前、后比对结果的MSE分别为0.1012、0.1576、0.0556与0.0179、0.0314、0.0088。

仿真结果表明,所提SAR海浪成像仿真方法有效提高了仿真数据的准确性,对SAR海浪成像的应用具有一定实用价值。

【总页数】6页(P82-86)
【作者】万勇;崔昆
【作者单位】中国石油大学(华东)
【正文语种】中文
【中图分类】TP722.6
【相关文献】
1.速度聚束调制对顺轨干涉SAR浅海地形成像的影响研究
2.基于Spectral-fit方法的弹载聚束SAR成像方法
3.浅海水下地形SAR成像的速度聚束调制
4.基于SAR图像速度聚束调制的海浪反演研究
5.聚束SAR应用条带SAR方法成像
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SAR图像反演浅海地形的一种改进方法

SAR图像反演浅海地形的一种改进方法
李泽军;王小青;于祥祯;刘磊
【期刊名称】《电子测量技术》
【年(卷),期】2012(35)4
【摘要】传统的SAR图像浅海地形反演方法仅采用迭代模型求解水深,收敛速度较慢。

采用基于AH模型获得初步的浅海水深,然后带入迭代模型进行优化的方法,加快了反演收敛速度。

基于该改进方法,利用1景ERS-2和1景ENVISAT数据,对某海域的水深进行了反演。

与实测水深相比,此方法获得的水深的平均相对误差分别为8.9%和10.8%,同时有效的减少了迭代次数。

另外研究发现,采用地形的绝对变化误差作为SAR浅海地形反演精度的指标不够合理。

因此采用去除反映地形整体走势的基准面后的相对地形变化误差作为浅海地形反演精度的一个指标。

【总页数】4页(P86-89)
【关键词】合成孔径雷达;浅海水下地形;反演算法
【作者】李泽军;王小青;于祥祯;刘磊
【作者单位】中国科学院电子学研究所微波成像技术重点实验室;中国科学院研究生院
【正文语种】中文
【中图分类】TP957
【相关文献】
1.多视角多波段 SAR 浅海地形反演研究 [J], 王静;陈永强;李宁;徐真
2.单轨道全极化SAR反演地形地形坡度的方法 [J], 万里;张梦杰
3.用合成孔径雷达图像反演浅海水下地形的一种方法 [J], 张巍;金亚秋;沈一帆
4.一种SAR图像Kelvin尾迹反演舰船速度的方法 [J], 梁奉龙;陈永强
5.一种改进的光谱图像反演地表目标遥感反射率的方法 [J], 张翔;张建奇;靳薇;张福娣
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浅海水下地形SAR成像中松弛率参数的研究

究¨ Ｊ。弱波流相互作用理论是水下地形ＳＡＲ成
水下地形区域，潮流流速可分解为沿水下地形梯
度方向的分量 “ ，平行于水下地形延伸方向的分量Ｕ夹角。为潮流流向与水下地形梯度方向的夹角，
２ｋ，ｓｉｎ０）］
（１０）
一ｅＥＮｌ＝（杀＋＋轰） Ⅳ ＝ｓ（，，）截面，且有８Ｆ＝０３６Ｎ。
（２）
式（１０）中，。为水下地形区域外的雷达后向散射利用傅里叶变换及其逆变换，考虑到流经水下地形的潮流本地时间远远大于平流时间和松弛时
式（２）中，Ｎ（，，ｔ）为作用量谱，［・］表示拉氏变
换，ｔ为时间变量，＝（，Ｙ）为空间变量，ｋ为波
２０１３年２月２２日收到国家自然科学基金项目（６１０７１１９７）、
式（１）中，ｃ表示常量，ｄ是沿水下地形梯度方向．
的水深值，
在水下地形延伸方向上为常量。
河南工业大学高层次人才基金项目（２０１１ＢＳ０４４）资助
浅海水下地形的ＳＡＲ成像机制，一直被沿用至今并
根据连续性方程，潮流流经水下地形时可有 … Ｕｄ＝ｅｏｎｓｔ＝ｃ “ ＝ｃｏｎｓｔ（１ａ）（１ｂ）

双站SAR的海面速度聚束调制机理研究

Ｙｉ ① Ｗａｇｉ－ｎ① Ｚｕｉｈｉｕｎ ② ＹｇｎａｑｇｈｎｕＸｏｉＭ－ ① ＸａａｇｉＪｎ① ｏｉ
（ａｏａＫｙａｏｔｙｆｃｏａｅｍｇｇＴｃｎｌｙＩｓｔｅｆｌｔｎｃＢｉｎ０９，ｈａＮｔｎｌｅｂｒｏｒｗｖａｉｅｈｏｇ，ｎｔｕｅｒｉ，ｅｉｇ０１０Ｃｉ）ｉＬａｒｏＭｉＩｎｏｉｔｏＥｃｏｓｊ１ｎ（ｒｄａｅＵｉｒｉｅＣｉｅｅｃｄｍｉｃｓＢｎ０４，ｈａＧｕｔｎｖｓｙｏｔｈｓＡａｅｙｏＳｅｅｅｇ００９Ｃｉ）ａｅｔｆｈｎｆｃｎ，１ｎ
中图分类号：Ｎ５．Ｔ９９２７
文献标识码：Ａ
文章编号：１０－８６２０）２８０００９９（０８１— ４－４５２
ＡＳｕｙｏｉａｉＳｔｄｎＢｓｔＡＲｅｏｉｎｃｉｇｌｏｕａｉｎｏｅｎＳｒａｅｔｃＶｌｃｔＢｎｈｎＩｄｌｔｆｙ￣ｏＯｃａｕｆｃ
第３第ｌＯ卷２期２００８年１２月
电
报
ＶＯ１３ＮＯ１．Ｏ．２
Ｊｕｎｌｆｅｔｏｉｓ＆ＩｆｒａｉｎＴｃｎｌｇｏｒａｃｒｎｃｏＥｌｎｏｍｔｏｅｈｏｏｙ
Ｄｅ．０８ｃ２０
双站ＳＲ的海面速度聚束调制机理研究Ａ
ＡｂｔａｔＩｒｅｏｄｖｌｐｂｓａｉＡＲｃａｎｅｔａｉｎｔｅｆｓｓｕｓｔｅｓｕｙｏｉｔｔｃＳｓｒｃ：ｎｏｄｒｔｅｅｏｉｔｔＳｃｏｅｎｉｖｓｉｔｏ，ｈｒｔｉｓｅｉｈｔｄｆｓａｉＡＲｃａｇｉｂｏｅｎｓｒａｅｉｇｎｃａｓ．ｄｖｌｃｔｕｃｉｇｍｅｈｉｍＡＲｈｒｎｄｌｔｎＴｈｓｔｅｉｔｎｉｙｕｆｃｍａｉｇｍｅｈｎｉｍＡｎｅｏｉｂｎｈｎｃａｓｉａＳｙｎｓｉｅｅｔｍｏｕａｉ．ｕ，ｈｅｓｔｎｏｎｅｐｅｓｏｈｉｔｔｃＳｘｒｓｉｎｉｔｅｂｓａｉＡＲｎｉｇｌｎｅｉｅｈｓｐｐｅ．ｅｅｐｅｓｏｅｃｉｅｕｔｆａｉｎｌｈｍａｅｐａｅｉｄｒｖｄｉｔｉａｒＴｈｘｒｓｉｎｄｓｒｂｓｑａｉｃｔｏａｌｔｅｓｎｎｉｙ

用合成孔径雷达图像反演浅海水下地形的一种方法

用合成孔径雷达图像反演浅海水下地形的一种方法张巍;金亚秋;沈一帆【期刊名称】《海洋学报（中文版）》【年(卷),期】2000(022)006【摘要】海流与海底地形的相互作用导致了海表面的粗糙起伏，从而引起对海面观测的雷达散射截面的变化．在浅海海流速度垂直分布廓线为均匀的假定下，由流体连续性方程和弛豫时间近似下流体力学弱相互作用的理论，已证明雷达散射截面的空间变化正比于海流方向上海流速度变化的梯度．研究了合成孔径雷达(SAR)对海面的观测图像在无槽道信息和海流方向预知条件下，提出用散射系数的二维相关函数确定海流方向．在海流速度和方向已知条件下，推导了由雷达散射截面的空间变化迭推反演浅海水下地形的公式，并研究了航天飞机SIR-C SAR在我香港特区海域的二维图像反演浅海水下地形的应用%Interaction between current and underwater bottom topography modulates roughness of the sea sur-face, which in turn yields variation of the radar scattering echo. By using the continuity equation and weak hydrody-namic interaction theory in the relaxation time approximation, the spatial variation of the radar scattering cross-sec-tion has been proved as proportional to the gradient of current velocity. The current direction is first determined byusing two-dimensional (2-D)correlation of spatial variation of backscattering measured by the SAR imagery, as thepriori knowledge of the current direction is not available. The inverse algorithm to successively derive 2-D underwa-ter bottomtopography from the SAR imagery is developed. As an application, the SAR SIR-C image over the sea areaof Hong Kong, China is studied【总页数】7页(P40-46)【作者】张巍;金亚秋;沈一帆【作者单位】复旦大学波散射和遥感中心，上海 200433;复旦大学波散射和遥感中心，上海 200433;复旦大学波散射和遥感中心，上海 200433【正文语种】中文【中图分类】P737.2;V443+.2【相关文献】1.基于合成孔径雷达图像内波参数反演方法 [J], 欧阳越;种劲松;吴一戎2.一种基于低频水声传播特性的浅海地声参数反演方法研究 [J], 郑广学;祝捍皓;郑红;林建民;汤云峰;朱军3.星载合成孔径雷达图像反演海面风场方法综述 [J], 张雷;石汉青;龙智勇;杜华栋;张子杨4.一种基于低频水声传播特性的浅海地声参数反演方法研究 [J], 郑广学;祝捍皓;郑红;林建民;汤云峰;朱军;5.SAR图像反演浅海地形的一种改进方法 [J], 李泽军;王小青;于祥祯;刘磊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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浅海水下地形ＳＲ成像的速度聚束调制Ａ
王珂ａ，，，洪峻，明峰一ｃｄ，，张林涛ａ，，ｃｄ
（国科学院ａ间信息处理与应用系统技术重点实验室；ｂ电子学研究所微波成像中．空．技术国家级重点实验室；ｃ电子学研究所，北京１０９；ｄ研究生院，北京１０４）．０１０．００９
Ｔｃｎｌｇ，ｓｉｔｆｌｃｒｎｃ；ｃＩｓｉｔｏｅｔｎｃ，ｈｎｓａｅｆｃｅｃｓｅｊｎ０１０Ｃｉａ．ａｕｔｉｅｓｔｆｅｈｏｏｙＩｔｕｅｏｅｔｏｉｓ．ｔｕｅｆｃｒｉｓＣｉｅｅＡｃｄｍｙｏｉｎｅ，Ｂｉｇ１０９，ｈｎ；ｄＧｒｄａｅＵｎｖｒｉｏｎｔＥｎｔＥｌｏＳｉｙｔｅＣｉｅｅＡｃｄｍｙｏｃｅｃｓｅｊｎ００９Ｃｉａｈｈｎｓａｅｆｉｎｅ，Ｂｉｇ１０４，ｈｎ）Ｓｉ
ＡｂｔａｔＶｅｏｉｕｃｉｇｍｏｕａｉｎｉｔｅｋｙｔｅｒｆＡＳｎｈｔｅｔｒｄｒｉａｉｇｆｒｓｒｃ：ｌｃｔｂｎｈｎｄｌｔｓｈｅｈｏｙｏＲ（ｙｔｅｉＡｐｒｅＲａａ）ｍｇｎｙｏＳｃｕｏ
摘要：速度聚束调制是浅海水下地形合成孔径雷达（Ａ）像的关键理论，文中对其进行了ＳＲ成深入研究。首先从多普勒频移观点论述了速度聚束调制，然后从海浪运动观点，对速度聚束调制重新进行理论推导，指出了两种观点得到结果的异同。最后由理论推导，证明了雷达参数之间需
要满足一定的约束条件，才能保证速度聚束调制的准确性。本研究为ＳＲ海洋遥感系统的设计提Ａ
供了参考。
关键词：浅海水下地形；ＳＲ成像；速度聚束调制Ａ
中图分类号：Ｔ５．１Ｎ９７５ ‘ ห้องสมุดไป่ตู้ 献标识码：Ａ
第９卷第６期
２１０１年１２月
信息与电子工程
ＩＮＦ０ＲＭＡＴＩＯＮＡＮＤＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
ＶＯ９，．１．ＮＯ６Ｄｅ．０１ｃ．２１
文章编号：１７ —８２２１）６０８．５６２２９（０１０．６４０