[發明專利]一種海面風場和海浪聯合反演的方法

在審

• 申請號: 201410081569.5
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN104036108A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 邵偉增;孫建;孫展鳳
• 申請（專利權）人: 浙江海洋學院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G01S13/90;G06F17/30
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 張良

1.一種海面風場和海浪聯合反演的方法，其特征在于，所述方法包括：

將風場數據庫中合成孔徑雷達圖像進行輻射定標，并對定標后的圖像進行過濾，得到已過濾的圖像；

將所述已過濾的圖像按照預設大小進行分割得到若干個子圖像，并分別計算所述子圖像的平均后向散射截面和中心點入射角；

采用人機交互式獲取外部風向信息，并得到相應子圖像的風向，將所述子圖像的風向進行插值計算得到所述合成孔徑雷達圖像的風向；

根據所述合成孔徑雷達圖像的風向和所述中心點的入射角進行風速反演獲得海面風場；

輸入所述海面風場，采用波數分離法進行分離，得到合成孔徑雷達圖像的風浪圖像譜和涌浪圖像譜；

對所述風浪圖像譜和所述涌浪圖像進行聯合反演處理得到所述海浪譜，根據所述海浪譜與海浪要素之間的關系，得到所述海浪要素。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將風向數據庫中合成孔徑雷達圖像進行輻射定標，并對定標后的圖像進行過濾，得到已過濾的圖像之間，還包括：

根據預設時間內天氣預報數據進行分析歷史模式的風場數據，建立風場數據庫。

3.根據權利要求1-2所述的方法，其特征在于，將風向數據庫中合成孔徑雷達圖像進行輻射定標，并對定標后的圖像進行過濾，得到已過濾的圖像，具體包括：

將風向數據庫中合成孔徑雷達圖像進行輻射定標，

根據數字高程模型對定標后將圖像中陸地信息的后向散射截面的值設為0，過濾所述陸地信息，得到已過濾的圖像。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用人機交互式獲取外部風向信息，并得到相應子圖像的風向，將所述子圖像的風向進行插值計算得到所述合成孔徑雷達圖像的風向，具體包括：

通過人機交互方式從合成孔徑雷達圖像上獲取風向的斜率信息，根據所述風向的斜率信息推出具有180°模糊度的風向，

SAR圖像預處理過程中通過交互式的方式從圖像上手動獲取風向的斜率信息，據此可以推測出具有180°模糊度的風向，根據已建立的風場數據庫中的數據中查找與所述合成孔徑雷達圖像的子圖像匹配的數據，根據所述匹配的數據去除風向的180°模糊度，得到所述子圖像的風向，

將所述子圖像的風向進行插值計算得到所述合成孔徑雷達圖像的風向。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述輸入所述海面風場，采用波數分離法進行分離，得到合成孔徑雷達圖像的風浪圖像譜和涌浪圖像譜，具體包括：

輸入所述海面風場，將從合成孔徑雷達獲得10m內符合第一預設區間的風速，并將所述風速以0.2m/s進行離散，得到合成孔徑雷達圖像的風浪圖像譜；并從所述風浪合成孔徑雷達圖像譜中獲得符合第二預設區間的譜峰波速，并將所述譜峰波速以0.1m/s進行離散；得到所述合成孔徑雷達圖像的涌浪圖像譜。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述風浪圖像譜和所述涌浪圖像進行聯合反演處理得到所述海浪譜，根據所述海浪譜與海浪要素之間的關系，得到所述海浪要素，具體包括：

對所述風浪圖像譜和所述涌浪圖像進行聯合反演處理得到最優海浪譜，并根據參數化參演模式得到SAR子圖像的海浪方向譜，根據海浪譜與海浪要素之間的關系計算分別得到海浪要素效波高、主波波長和跨零周期。