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    重庆时时彩怎么买才能赢: 基于合成孔径雷达图像和内波模型的海洋内波预测方法.pdf

    关 键 词:
    基于 合成孔径雷达 图像 模型 海洋 预测 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201010185029.3

    申请日:

    2010.05.21

    公开号:

    CN102253385A

    公开日:

    2011.11.23

    当前法律状态:

    驳回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):G01S 13/90申请公布日:20111123|||实质审查的生效IPC(主分类):G01S 13/90申请日:20100521|||公开
    IPC分类号: G01S13/90; G01S7/41 主分类号: G01S13/90
    申请人: 中国科学院电子学研究所
    发明人: 种劲松; 欧阳越; 李飞
    地址: 100190 北京市海淀区北四环西路19号
    优先权:
    专利代理机构: 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人: 周国城
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201010185029.3

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2014.04.02|||2012.01.04|||2011.11.23

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种基于合成孔径雷达图像和内波模型的海洋内波预测方法,涉及物理海洋学及信息处理技术领域,根据星载合成孔径雷达海洋内波图像中反演得到的海洋内波参数,以及内波所在区域海底地形数据和密度跃层历史分布,建立基于海洋内波的二维传播模型,预测某一时刻后该海洋内波的位置、形状、速度、振幅、波长信息;依据所得信息绘制出需预测时刻的内波波脊线分布图。本发明方法提供了内波预测的方法,简单、可靠。

    权利要求书

    1.一种基于合成孔径雷达图像和内波模型的海洋内波预测方法,其
    特征在于,根据星载合成孔径雷达海洋内波图像中反演得到的海洋内波参
    数,以及内波所在区域海底地形数据和密度跃层历史分布,建立基于海洋
    内波的二维传播模型,预测某一时刻后该海洋内波的位置、形状、速度、
    振幅、波长信息;依据所得信息绘制出需预测时刻的内波波脊线分布图。
    2.如权利要求书1所述的海洋内波预测方法,其特征在于,包括如
    下步骤:
    (1)利用SAR图像海洋内波参数反演方法计算SAR图像中海洋内波的振
    幅、波长、速度参数;参数反演时所采用的密度跃层分布为历史数据;
    (2)基于海洋内波二维传播模型:将海洋内波的位置信息以及步骤(1)
    中反演得到的海洋内波振幅、波长、速度参数作为二维传播模型的输入,
    进行模型运算;
    (3)输出某一时刻后二维内波传播模型得到的海洋内波位置、形状、振
    幅、波长、速度参数,并依据参数绘制出该时刻后海洋内波的波脊线分布
    图。

    说明书

    基于合成孔径雷达图像和内波模型的海洋内波预测方法

    技术领域

    本发明属于物理海洋学和信息处理技术领域,是一种基于合成孔径雷
    达图像和内波模型的海洋内波预测方法。

    背景技术

    海洋内波是一种海洋现象。只要海水密度稳定分层且存在扰动源使层
    化海洋的水质点离开平衡位置,则该水质点将在恢复力的作用下振荡,从
    而使得密度面产生波动。由于海水的密度分布经常处于不均匀状态,且气
    压、风、地形、潮汐、海流等都能引起扰动,因此海洋内波是一种普遍现
    象。

    合成孔径雷达(SAR)是20世纪50年代末发展起来的一种主动微波
    遥感手段,与其他遥感手段相比,有分辨率高、全天时、全天候、分辨率
    不随斜距变化等优势,在很多领域都得到了成功的应用,海洋遥感就是SAR
    的一个重要应用领域。从1978年美国发射的第一颗针对海洋遥感应用的
    合成孔径雷达卫星SeaSAT以来,随后的一些合成孔径雷达卫星如ERS-1、
    ERS-2、EnviSAT、RADARSAT等都在海洋遥感方面得到了大量的应用,如利
    用SAR图像反演海面风场、海面波浪谱、海流、海底地形等。

    SAR一直作为海洋内波观测的重要技术手段。利用海洋内波参数反演
    方法可以从SAR图像中计算得到海洋内波的振幅、波长、速度等参数。对
    于海洋应用而言,能够准确预测海洋内波的位置、速度、波长、振幅等信
    息十分重要。但是,由于海洋内波在运动过程中受海底地形变化等诸多因
    素的影响,其振幅、波长、速度等参数会不断发生变化。因此,用SAR图
    像反演得到的结果直接预测某一时刻后内波的位置信息并不准确,且无法
    预测速度、波长、振幅等信息。目前,尚未有较为准确的利用SAR图像预
    测某一时刻后海洋内波位置、形状、速度、波长、振幅的方法。

    发明内容

    本发明的目的是提供一种基于合成孔径雷达图像和内波模型的海洋
    内波预测方法,对内波位置、速度、波长、振幅等做出预测,并可绘制出
    需预测时刻的内波波脊线分布图。

    为达到上述目的,本发明的技术解决方案是:

    一种基于合成孔径雷达图像和内波模型的海洋内波预测方法,其根据
    星载合成孔径雷达海洋内波图像中反演得到的海洋内波参数,以及内波所
    在区域海底地形数据和密度跃层历史分布,建立基于海洋内波的二维传播
    模型,预测某一时刻后该海洋内波的位置、形状、速度、振幅、波长信息;
    依据所得信息绘制出需预测时刻的内波波脊线分布图。

    所述的海洋内波预测方法,其包括如下步骤:

    a)利用SAR图像海洋内波参数反演方法计算SAR图像中海洋内波的振
    幅、波长、速度参数;参数反演时所采用的密度跃层分布为历史数据;

    b)基于海洋内波二维传播模型:将海洋内波的位置信息以及步骤(a)
    中反演得到的海洋内波振幅、波长、速度参数作为二维传播模型的输入,
    进行模型运算;

    c)输出某一时刻后二维内波传播模型得到的海洋内波位置、形状、振
    幅、波长、速度参数,并依据参数绘制出该时刻后海洋内波的波脊线分布
    图。

    本发明方法的有益效果是:提供了通过SAR图像内波参数反演方法以
    及海洋内波二维模型预测内波位置、速度、波长、振幅等的方法,并可绘
    制出需预测时刻的内波波脊线分布图,简单、可靠。

    附图说明

    图1为本发明基于合成孔径雷达图像和内波模型的海洋内波预测方法
    的流程示意图。

    具体实施方式

    本发明方法是基于合成孔径雷达图像和内波模型的海洋内波预测方
    法。是根据星载合成孔径雷达海洋内波图像中反演得到的海洋内波参数,
    以及内波所在区域海底地形数据和密度跃层历史分布,基于海洋内波二维
    模型,预测某一时刻后该海洋内波的位置、形状、速度、振幅、波长等信
    息。

    本发明方法的检测流程如图1所示,为:

    1.利用合成孔径雷达图像海洋内波参数反演方法计算SAR图像中海洋
    内波的振幅、波长、速度等参数;参数反演时所采用的海洋内波所在区域
    密度跃层分布为历史数据。首先,测量SAR图像中海洋内波最亮及最暗点
    的间距D,通过

    λ=1.51D????????????????(1)

    计算内波波长λ。然后,利用

    C p = ( gΔρ / ρ ) h 1 h 2 h 1 + h 2 - - - ( 2 ) ]]>

    计算内波速度Cp,其中g为重力加速度,ρ为海水密度,Δρ为海水上
    下两层密度差,h1为海水上层厚度,h2为海水下层厚度。最后,利用

    η 0 = 4 ( h 1 + h 2 ) 2 C p 4 3 gΔρ / ρ ( λ 2 ) 2 ( gΔρ / ρ ) 2 ( h 1 + h 2 ) 2 - 4 gΔρ / ρ ( h 1 + h 2 ) C p 2 - - - ( 3 ) ]]>

    计算内波振幅η0。

    2.基于海洋内波二维传播模型,将海洋内波的位置信息以及步骤
    (1)中反演得到的海洋内波振幅、波长、速度等参数作为二维传播模型T
    时刻的输入,进行模型运算。海水上下层控制方程组如公式(4)、(5)所示。

    对于上层

    · U + W z = 0 ]]>

    U t + U · U + W U z = 1 ρ 1 P 1 - - - ( 4 ) ]]>

    W t + U · W + W W z = 1 ρ 1 P 1 z ]]>

    对于下层

    · u + w z = 0 ]]>

    u t + u · u + w u z = 1 ρ 2 P 2 - - - ( 5 ) ]]>

    w t + u · w + w w z = 1 ρ 2 P 2 z ]]>

    其中U′,u′为水平向速度分量,W′,w′为垂直向速度分量。P′1、P′2为上下
    两层的压强分量。上标(’)代表其为有量纲变量。模型运算时所采用的
    海洋内波所在海域的海底地形为历史数据。

    3.输出T+Δt时刻后二维内波传播模型得到的海洋内波位置、形
    状、振幅、波长、速度等参数,并绘制出该时刻后海洋内波波脊线的分布
    图。

    关于本文
    本文标题:基于合成孔径雷达图像和内波模型的海洋内波预测方法.pdf
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