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WorldView-2影像双介质摄影测量的浅海地形测绘试验

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遥感学报 2018年第5期22卷 745-757页

作者：曹斌朱述龙邱振戈曹彬才上海海洋大学海洋科学学院上海201306 信息工程大学五院郑州450001

主要研究利用高分辨率WorldView-2卫星影像和双介质立体摄影测量方法进行浅海地形测绘的可行性,同时解决双介质立体摄影测量精定位算法(即折射改正算法)适用性差的问题。首先依据通用的双介质物像几何关系,提出了一种普适的双介质立体... 详细信息

主要研究利用高分辨率WorldView-2卫星影像和双介质立体摄影测量方法进行浅海地形测绘的可行性,同时解决双介质立体摄影测量精定位算法(即折射改正算法)适用性差的问题。首先依据通用的双介质物像几何关系,提出了一种普适的双介质立体摄影测量折射改正算法;然后以海南省三沙市甘泉岛、珊瑚岛周围浅海区域为试验场,利用两个地区的WorldView-2立体影像,运用双介质立体摄影测量方法进行了浅海地形测绘试验。试验成功提取到了两个地区浅海海底的数字高程模型(DEM)。其中,甘泉岛地区的浅海DEM精度达到2.08 m(剔除其中的高程异常点后的结果)。研究表明:提出的折射改正算法,无论"空中同名光线延长线是否相交"都是适用的,且能改善浅海地形测绘精度。在水体清澈、无海浪情况下,利用相应的WorldView-2立体影像和双介质立体摄影测量方法进行浅海地形测绘是可行的。

关键词： WorldView影像双介质立体摄影测量精定位折射改正浅海地形测量精度

顺轨干涉SAR浅海地形成像建模及其最优雷达观测参数分析

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电子与信息学报 2010年第10期32卷 2377-2382页

作者：于祥祯种劲松洪文中国科学院电子学研究所微波成像技术国家级重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049

该文基于浅海海流动力模型、波流交互模型、后向散射模型以及Doppler谱模型对顺轨干涉SAR浅海地形成像进行了建模。利用建立的成像模型,在准1维近似的条件下对不同雷达频率、入射角、顺轨基线长度以及极化方式等参数对顺轨干涉SAR浅海... 详细信息

该文基于浅海海流动力模型、波流交互模型、后向散射模型以及Doppler谱模型对顺轨干涉SAR浅海地形成像进行了建模。利用建立的成像模型,在准1维近似的条件下对不同雷达频率、入射角、顺轨基线长度以及极化方式等参数对顺轨干涉SAR浅海地形成像的影响进行了探讨。在成像延时低于海面去相关时间的前提下,高频率、大入射角以及长顺轨基线条件比较适合于顺轨干涉SAR浅海地形成像;而极化方式对顺轨干涉相位变化的影响不大,如果综合考虑信噪比等因素的影响,VV极化仍是顺轨干涉SAR浅海地形成像的首选极化方式。

关键词：顺轨干涉SAR 浅海地形雷达参数

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多视角多波段SAR浅海地形反演研究

雷达科学与技术 2015年第4期13卷 375-383,389页

作者：王静陈永强李宁徐真中国科学院电子学研究所北京100190 中国科学院大学北京100039

在SAR浅海地形成像基本原理的基础上,对现有的流场仿真和微波成像模型进行研究,选择二维水动力模型和比较成熟的M4S仿真软件,建立了SAR对浅海地形成像模型,使用该模型对准一维地形进行仿真实验,综合分析了气象水文条件(风场和流场)和雷... 详细信息

在SAR浅海地形成像基本原理的基础上,对现有的流场仿真和微波成像模型进行研究,选择二维水动力模型和比较成熟的M4S仿真软件,建立了SAR对浅海地形成像模型,使用该模型对准一维地形进行仿真实验,综合分析了气象水文条件(风场和流场)和雷达参数(波段、极化和入射角)对SAR成像的影响,仿真结果说明SAR对浅海地形成像受到上述条件的综合影响。传统的浅海水下地形反演方法都是在单视角单波段的情况下进行的,而多视角多波段SAR浅海地形研究则考虑了多个入射角和多个波段的不同影响,通过仿真结果分析可知,提出的方法能有效提高反演精度和抗噪性能。

关键词：多视角多波段合成孔径雷达浅海地形

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基于涌浪特征的SAR浅海地形探测方法研究

基于涌浪特征的SAR浅海地形探测方法研究

作者：黄龙宇自然资源部第一海洋研究所

学位级别：硕士

浅海地区是人类海洋活动最频繁的地带,也是海岸带环境的重要组成部分。精确的地形测量可为浅海区域的生态环境保护、海岸工程建设和浅海资源开发等提供科学依据。相比于多波束、声呐等传统的船只现场测量,SAR卫星为探测浅海地形提供了... 详细信息

浅海地区是人类海洋活动最频繁的地带,也是海岸带环境的重要组成部分。精确的地形测量可为浅海区域的生态环境保护、海岸工程建设和浅海资源开发等提供科学依据。相比于多波束、声呐等传统的船只现场测量,SAR卫星为探测浅海地形提供了全新的手段。基于涌浪特征的SAR浅海地形探测研究已经发展多年,但如何进一步提高浅海地形探测的精度仍是难题。本文首先探讨了基于涌浪特征反演浅海地形模型的性能,然后从遥感数据源入手,分别建立了基于全极化SAR浅海地形探测模型和基于多源SAR的浅海地形探测模型。并分别使用国产GF-3全极化SAR数据和多源SAR数据（GF-3、Sentinel-1、ALOS PALSAR和ENVISAT ASAR）进行了验证,本文的实验结果表明两种探测模型可有效地提高浅海地形测量的精度。本文的主要工作和结论如下:（1）水下地形探测依赖于波浪参数反演的准确性,波长、波周期和初始水深均会影响水深计算,其中波周期的影响最明显。当涌浪沿着SAR方位向前进时,中低入射角和低飞行轨道的SAR具有更大的水深探测范围。此外,当海面有效波高较小且波周期较大时,有利于浅海地形的测量。（2）为了初步探究全极化SAR数据在浅海地形探测中的应用能力,本文提出了基于全极化SAR数据的浅海水下地形探测模型。对比单极化数据,全极化SAR数据在浅海地形探测中具有更强的应用能力,基于全极化SAR的探测模型在四个研究区域的探测误差分别为14.52%,10.30%,12.56%和12.90%。（3）基于多源SAR数据可以生成高精度、高分辨率的浅海地形图。SAR影像的像元分辨率对水深计算有明显的影响,分辨率越高,水深计算的精度越高。此外,快速傅里叶变换框的尺寸也会影响水深计算,当FFT框的尺寸设置为波长的5-10倍时,水深计算效果更好。

关键词：浅海地形全极化SAR 多源SAR 涌浪特征高分三号

利用浅水地形及其SAR影像确定海面风向的一种方法

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海洋学报 2007年第6期29卷 40-44页

作者：杨俊钢张杰孟俊敏中国科学院海洋研究所国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061

利用浅水地形的SAR影像以及基于浅水地形SAR仿真模型计算得到的仿真SAR影像,基于仿真SAR影像与真实SAR影像之间的相关性提出了一种确定海面风向的方法——最大相关系数法.以南沙双子礁海域为例,利用最大相关系数法确定出了一幅RADARSAT ... 详细信息

利用浅水地形的SAR影像以及基于浅水地形SAR仿真模型计算得到的仿真SAR影像,基于仿真SAR影像与真实SAR影像之间的相关性提出了一种确定海面风向的方法——最大相关系数法.以南沙双子礁海域为例,利用最大相关系数法确定出了一幅RADARSAT SAR影像成像时刻的海面风向,通过对结果的比较分析可以看出对于包含浅水地形的SAR影像应用该方法探测海面风向是可行的.

关键词：浅海地形 SAR影像 SAR仿真海面风向