SAR浅海水下地形探测

【摘要】：本文对浅海水下地形的星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)遥感中的模拟仿真计算和探测技术进行了研究和分析,并对浅海水下地形的多波段多极化特征进行了探讨。全文共分四章,每章的内容安排如下。 第一章概述了SAR的发展、海面微波散射技术的发展、SAR浅海水下地形探测的研究进展和多波段多极化SAR浅海水下地形遥感的发展,还对本文的主要研究内容作了简要介绍。 第二章是对SAR工作原理和海面微波散射的概述。 第三章首先对星载SAR浅海水下地形成像机理进行了描述,针对其各个成像过程详细论述了数学物理模型。根据SAR浅海水下地形成像的数学模型,对各公式进行了分析和选择,对准一维浅海水下地形SAR遥感的不同雷达参数(P、L、C和X波段,HH、VV极化及不同入射角)、不同海况参数(风速风向和流速流向等)和不同地形条件(水深、坡度和方向等)进行了模拟仿真。SAR浅海水下地形遥感不仅依赖于雷达参数,成像时的各海况参数和水下地形本身的参数对成像也有决定性的影响。 第四章通过不同时相的基隆岛西南水下地形SAR图像分析了SAR浅海水下地形的图像特征,并对SAR浅海水下地形遥感的定量探测模型进行了分析和研究,根据探测模型对苏北浅滩小阴沙海域的浅海水下地形和基隆岛西南浅海水下地形进行了反演计算,并对计算的结果与海图水深进行了比较。结果表明,SAR具有准确探测浅海水下地形的能力。 第五章利用实例通过定性分析的方法计算了外伞顶洲水下沙洲的水深分布,并对曾文溪口大坡度水下地形和暗礁型的浅海水下地形进行了图像特征分析和模拟仿真。结果表明,SAR具有探测多种浅海水下地形的能力,定性分析方法在信息提取过程起着十分重要的作用。 第六章利用SIR-C/X-SAR数据和模拟仿真技术研究多波段、多极化SAR浅海水下地形遥感机理,分析了浅海水下地形的多波段多极化SAR图像特征,并对多波段多极化SAR浅海水下地形成像的极化特征进行了初步的探讨。结果表明,在