浅海水下半椭圆地形的SAR遥感仿真模拟

发布时间：2021-11-13 09:06

　　合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,简称SAR）作为一种主动式传感器,是利用雷达本身发射的电磁波进行高分辨率成像的系统。它具有全天候、全天时探测能力,在许多领域发挥着越来越重要的作用。本文对浅海水下地形SAR遥感中的模拟仿真计算进行了研究和分析。全文共分四章和两个附录,安排如下:第一章简要介绍了本文的研究背景和意义、海面微波散射技术以及SAR水下地形成像研究的历史和现状。第二章主要介绍了SAR遥感成像的基本原理。包括SAR工作原理、SAR系统参数和几个基本的微波散射概念以及Bragg散射模型的简单介绍。第三章是本论文的主要部分。首先对SAR水下地形的成像机理做了描述,然后根据浅海水下地形SAR遥感的成像原理,从二维水动力学的潮流简化方程出发,使用Fan et al. （2005a,b）近来发展的SAR遥感模式,并且计入地形后部的lee波对海表面毛细重力波的作用,建立了半椭圆水下地形的SAR遥感二维仿真模型。分析了不同雷达波段、不同极化条件、不同风速、不同流速和不同地形高度情况对雷达后向散射截面的影响,在地形后部初步解决了在高频波段（X波段和C波段）情况下雷达... 

【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第1章 引言
    1.1 研究背景和意义
    1.2 海面微波散射机理的研究概况
    1.3 SAR 浅海水下地形成像的研究概况
    1.4 本文研究的主要内容及创新点
第2章 海洋 SAR 遥感的基本原理
    2.1 海面微波散射的几个基本概念
        2.1.1 散射截面
        2.1.2 镜面反射和后向散射
        2.1.3 海面粗糙度
        2.1.4 Bragg 共振散射
    2.2 合成孔径雷达机理
        2.2.1 距离分辨率与脉冲分辨率
        2.2.2 方位分辨率与合成孔径技术
        2.2.3 SAR 系统参数
    2.3 结论
第3章 SAR 浅海水下地形遥感模拟仿真
    3.1 浅海水下地形SAR 探测机理
    3.2 仿真模型
        3.2.1 模型草图
        3.2.2 潮流简化方程
        3.2.3 包含Lee 波和湍流影响的海表面毛细重力波波作用量谱平衡方程
            3.2.3.1 海表面毛细重力波模式
            3.2.3.2 lee 波方程
            3.2.3.3 利用湍流的k? ε模式以及 Nasmyth 海洋湍流普适谱确定源函数Ψ(k)
        3.2.4 雷达后向散射模式
            3.2.4.1 电磁模式
            3.2.4.2 SAR 成像模式
    3.3 仿真计算流程
        3.3.1 参数确定
        3.3.2 计算步骤
    3.4 结果分析
        3.4.1 雷达波段和极化方式的影响
        3.4.2 海表面风速的影响
        3.4.3 潮流流速的影响
        3.4.4 地形高度的影响
第4章 结论与展望
    4.1 论文总结
    4.2 本文中存在的问题
参考文献
附录Ⅰ
附录Ⅱ
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]大坡度水下地形的SAR遥感模拟仿真[J]. 傅斌,黄韦艮.  国土资源遥感. 2003(01)
[2]星载SAR浅海水下地形和水深测量模拟仿真──水下地形高度、坡度和方向与可测水深分析[J]. 傅斌,黄韦艮,周长宝,杨劲松,史爱琴,厉冬玲.  海洋学报(中文版). 2001(01)
[3]星载SAR水下地形和水深遥感的最佳雷达系统参数模拟[J]. 黄韦艮,傅斌,周长宝,杨劲松,史爱琴,厉冬玲.  遥感学报. 2000(03)
[4]星载SAR遥感浅海水下地形的最佳海况模拟仿真[J]. 黄韦艮,傅斌,周长宝,杨劲松,史爱琴,厉冬玲.  自然科学进展. 2000(07)
[5]我国星载 SAR 海洋应用的现状与需求[J]. 黄韦艮,周长宝,厉冬玲.  中国航天. 1997(12)
[6]蓬莱附近海区水下地形的星载合成孔径雷达遥感[J]. 黄韦艮,高曼娜,周长宝,朱廷璋.  东海海洋. 1996(01)

博士论文
[1]SAR浅海水下地形探测[D]. 傅斌.中国海洋大学 2005

硕士论文
[1]基于SAR影像的风向反演与水下地形探测实用性算法[D]. 杨俊钢.内蒙古大学 2004



本文编号：3492744