基于X波段雷达图像的水深反演及实验研究

发布时间：2017-10-10 21:37

  本文关键词：基于X波段雷达图像的水深反演及实验研究

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【摘要】：近岸浅水海域是人类活动频繁的区域,对浅水海域的海底地形的变化的掌握,对于人们的近岸活动有重要的指导意义。船载声呐探测等传统的水深测量方法存在成本高、效率低下等不足,为了克服传统方法的不足,基于X波段导航雷达的遥感测量水深的技术得到了较大的发展。本文采用了基于频散关系设计的水深反演算法,利用大量的实测雷达数据进行水深反演,并与实测结果进行比较,验证了算法的可靠性,分析了算法差生误差的原因,主要研究内容如下：在近岸浅水水域中,海底多变的地形对海洋表面波的传播产生了重要的影响,同时表面流的存在也是影响表面波传播的一个重要因素,基于这样的传播变化,我们可以由此反演出相应的水深以及流速。本文首先介绍了对水深的反演方法进行了介绍,主要采用频率分解和方向分解的方法,获取局部区域的三维图像谱,并由此反演得到相应区域的水深数据。接着X波段雷达水深探测实验进行了简单介绍,并将水深反演方法应用到数据的处理中,详细分析了在不同有效波高、不同波向等相关条件对水深反演精度的影响。最后一部分,针对近岸受地形影响,海浪具有的非均匀性的特点,利用对空间域的二维连续小波变换和对时间域的一维傅立叶变化相结合的方法来进行图像处理。由此可获得空间上每一点的海浪谱和消除模糊的波向谱、水深等相关参数,通过对实测雷达数据的处理并与浮标数据验证,海浪谱和波向谱的反演结果与现场数据符合较好,验证了该算法的可行性,但水深结果误差较大,如何减小水深误差,提高反演精度是后续需要着重解决的问题。
【关键词】：X波段雷达 浅水 水深 小波变换
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN957.52
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-9
• 1 引言9-16
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究动态及发展现状10-14
• 1.2.1 合成孔径雷达探测水深研究现状10-11
• 1.2.2 X波段雷达的研究现状11-14
• 1.3 论文的安排与创新点14-16
• 2 X波段雷达图像水深反演方法综述16-26
• 2.1 反演水深的原理及其影响因素16-20
• 2.2 水深反演方法20-25
• 2.2.1 海杂波图像初步处理分析20-21
• 2.2.2 水深方法介绍21-25
• 2.3 本章小结25-26
• 3 基于X波段雷达图像水深测量实验及结果26-46
• 3.1 实验26-33
• 3.1.1 实验地点以及时间26-27
• 3.1.2 实验设备27-31
• 3.1.3 数据采集方法以及实验过程31-33
• 3.2 测试仪水深实验数据处理以及误差分析方法33-34
• 3.3 试验数据水深反演结果以及对比分析34-44
• 3.4 本章小结44-46
• 4 利用小波变换水深反演的初步研究46-54
• 4.1 小波变换的基本介绍以及在波场分析中的应用46-49
• 4.1.1 小波的基本概念46-47
• 4.1.2 二维连续小波变换算法47-49
• 4.2 水深反演算法49-50
• 4.3 反演结果以及数据分析50-53
• 4.4 本章小结53-54
• 5 总结与展望54-55
• 参考文献55-59
• 致谢59-60
• 个人简历60
• 发表的学术论文60

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本文编号：1008786