星载合成孔径雷达海洋应用技术 邵伟增 等 编 pdf 在线 2025 epub 免费 书籍 下载

合成孔径雷达作为一种空天对地观测的遥感数据获取技术，与可见光和红外成像载荷相比，具有全天时、全天候的工作效率，并具备在恶劣气象条件下能够穿透云层、雾霾、雨雪等获取地面高分辨率遥感图像信息的优点，其已成为世界上海洋观测乃至对地观测的重要技术手段之一。鉴于此，该书紧密围绕SAR的成像原理，依据作者已有的研究成果和对他人成果的提炼，开展SAR对海洋环境动力要素的反演以及海上环境安全保障监测辅助功能的研究和总结，并结合我国“十三五”规划海洋环境观测和海洋环境安全保障体系建设中一些重要的研究成果，针对海面风场反演技术、海浪反演技术、海洋内波反演技术、台风与台风浪反演技术、海洋内波反演技术、海底地形反演技术、海面溢油监测技术、海面舰船监测技术等分别开展了技术方法介绍、研究数据集描述以及代表性案例分析，对各项SAR反演和监测关键技术的算法和原理进行了深入探讨，详细阐述，使读者能够充分了解这些关键技术，包括我国在该领域目前已达到的水平和今后的发展方向，此举有益于发展我国的SAR海洋观测监测技术，从而完善我国“十四五”规划海洋环境观测和海洋环境安全保障体系。

第1章星载合成孔径雷达

1.1合成孔径雷达原理1

1.2星载合成孔径雷达发展概况3

1.2.1国外SAR发展与应用3

1.2.2我国民用SAR的发展7

参考文献9

第2章海面风场反演技术

2.1概述11

2.1.1结合CMOD4和CMOD5反演海表面风场研究背景11

2.1.2利用改进的极化比模型XPR2反演海面风速研究背景12

2.1.3利用CMOD5N、PR和C-SARMOD模型以及两种修正方法进行风场反演研究背景13

2.2数据集14

2.2.1结合CMOD4和CMOD5来反演海表面风场的数据集14

2.2.2利用改进的极化比模型XPR2反演海面风速的数据集15

2.2.3利用CMOD5N、PR和C-SARMOD模型以及两种修正方法进行风场反演的数据集18

2.3反演技术22

2.3.1结合CMOD4和CMOD5来反演海表面风场22

2.3.2利用改进的极化比模型XPR2反演海面风速27

2.3.3利用CMOD5N、PR和C-SARMOD模型以及两种修正方法进行风场反演30

2.4验证与分析讨论结合CMOD4和CMOD5来反演海表面风场验证与分析讨论32

2.4.2利用改进的极化比模型XPR2反演海面风速验证与分析讨论32

2.4.3利用CMOD5N、PR和C-SARMOD模型以及两种修正方法进行风场反演验证与分析讨论35

2.5本章小节42

参考文献45

第3章海浪反演技术

3.1概述53

3.1.1利用PFSM算法反演X波段SAR图像中波浪参数研究背景53

3.1.2基于C波段VV极化Sentinel-1SAR图像的海浪参数反演的半经验算法研究背景54

3.1.3从同极化X波段SAR图像中反演波浪的经验算法研究背景54

3.1.4利用改进算法CSAR_WAVE2进行同极化SAR图像海浪参数反演56

3.2数据集介绍57

3.2.1利用PFSM算法反演X波段SAR图像中波浪参数的数据集57

3.2.2基于C波段VV极化Sentinel-1SAR图像的海浪参数反演的半经验算法的数据集62

3.2.4利用改进算法CSAR_WAVE2进行同极化SAR图像海浪参数反演的数据集63

3.3技术思路66

3.3.1利用PFSM算法反演X波段SAR图像中波浪参数66

3.3.2基于C波段VV极化Sentinel-1SAR图像的海浪参数反演的半经验算法68

3.3.3从同极化X波段SAR图像中反演波浪的经验算法74

3.3.4利用改进算法CSAR_WAVE2进行同极化SAR图像上海浪参数反演77

3.4验证81

3.4.1利用PFSM算法反演X波段SAR图像中波浪参数的验证81

3.4.2基于C波段VV极化Sentinel-1SAR图像的海浪参数反演的半经验算法的验证从同极化X波段SAR图像中反演波浪的经验算法的验证86

3.4.4利用改进算法CSAR_WAVE2进行同极化SAR图像海浪参数反演的验证91

3.5结论93

3.5.1利用PFSM算法反演X波段SAR图像中波浪参数结论93

3.5.2基于C波段VV极化Sentinel-1SAR图像的海浪参数反演的半经验算法结论94

3.5.3从同极化X波段SAR图像中反演波浪的经验算法结论95

3.5.4利用改进算法CSAR_WAVE2进行同极化SAR图像海浪参数反演结论96

参考文献97

第4章海洋内波反演技术

4.1海洋内波SAR成像机理104

4.2海洋内波反演的方法104

4.2.1基于EEMD的SAR海洋内波参数反演104

4.2.2序列SAR图像内波参数反演的仿真修正方法107

4.2.3基于合成孔径雷达图像内波参数反演方法110

4.2.4基于压缩感知和EMD的SAR海洋内波探测方法113

4.3方法数据集116

4.3.1方法一的数据集116

4.3.2方法二的数据集117

4.3.3方法三的数据集118

4.3.4方法四的数据集119

4.4实验结果及分析120

4.4.1基于EEMD的内波参数反演120

4.4.2基于仿真修正的序列SAR图像内波参数反演方法124

4.4.3基于合成孔径雷达图像内波参数反演方法127

4.4.4基于压缩感知和EMD的SAR海洋内波探测方法129

4.5总结132

参考文献134

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书籍介绍

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）作为一种空天对地观测的遥感数据获取技术，与可见光和红外成像载荷相比，具有全天时、全天候的工作效率，并具备在恶劣气象条件下能够穿透云层、雾霾、雨雪等获取地面高分辨率遥感图像信息的优点，其已成为世界上海洋观测乃至对地观测的重要技术手段之一。鉴于此，该书紧密围绕SAR的成像原理，依据作者已有的研究成果和对他人成果的提炼，开展SAR对海洋环境动力要素的反演以及海上环境安全保障监测辅助功能的研究和总结，并结合我国“十三五”规划海洋环境观测和海洋环境安全保障体系建设中一些重要的研究成果，针对海面风场反演技术、海浪反演技术、海洋内波反演技术、台风与台风浪反演技术、海洋内波反演技术、海底地形反演技术、海面溢油监测技术、海面舰船监测技术等分别开展了技术方法介绍、研究数据集描述以及代表性案例分析，对各项SAR反演和监测关键技术的算法和原理进行了深入探讨，详细阐述，使读者能够充分了解这些关键技术，包括我国在该领域目前已达到的水平和今后的发展方向，此举有益于发展我国的SAR海洋观测监测技术，从而完善我国“十四五”规划海洋环境观测和海洋环境安全保障体系。