X波段雷達圖像提取海面風場.pdf

1、海洋，既絢麗多姿，又高深莫測，強烈地吸引著一代又一代的人們去探索研究和開發(fā)利用，已成為當今世界的一個重要話題，將為人類的生存和發(fā)展提供廣闊的前景。海洋面積約占地球面積的三分之二，海洋各類資源豐富。21世紀將是海洋開發(fā)的世紀。這個新世紀的重要標志之一是海洋技術，特別是海洋高技術的發(fā)展。但海洋環(huán)境極其復雜，風、浪、流、潮等物理海洋要素數(shù)據(jù)及其變化規(guī)律的研究對于國防、航運、造船、港口以及海上石油平臺的建設都具有非常重要的意義。 X波

2、段導航雷達不僅可用于監(jiān)視海上移動目標、測量海浪和海流，而且可以提取海面風場。X波段雷達相對于其它工具具有經濟、實時和便捷的特點，可以方便、全天候地監(jiān)測附近海域海洋動力環(huán)境要素。 論文首先介紹了海面風場提取的方法和研究現(xiàn)狀，接著對多傳感器提取風場的方法作了綜述，通過分析和比較，在算法原理和方法上具有一定程度的相似性，能夠將多傳感器提取風場的方法系統(tǒng)起來，對進一步海面風場科學研究具有重要的參考價值。 作者主要介紹了X波段雷達

3、提取風場的算法研究和一些相關知識以及所進行的試驗，這是本論文的主要內容。其算法分為兩個，一個是基于光流運動估計技術的方法提取風場，另一個是利用局部梯度法提取風向和神經網(wǎng)絡提取風速。在此，重點介紹的是前一種，這種新技術不需要校正雷達系統(tǒng)的相位，從試驗結果來看，大多數(shù)結果還是比較好的，證實了這種算法的可執(zhí)行性。但是由于試驗數(shù)據(jù)的不夠豐富以及近海海域的不均勻性等因素存在，還有一定的誤差，需要通過進一步的研究去消除；對于后者，主要沿用了合成孔徑

4、雷達反演海面風向的局部梯度算法。但是，由于時間的緊促和數(shù)據(jù)的缺乏，最終并沒有通過大量的試驗去研究，只是給出了幾個簡單的結果；對于神經網(wǎng)絡提取風速，我們利用了39組數(shù)據(jù)，分成訓練的和測試的兩部分，得出了與現(xiàn)場風數(shù)據(jù)比較符合的風速結果。相信如果我們加大外海試驗力度，采集了豐富的試驗數(shù)據(jù)，定能得出非常滿意的結果。 總之，作者在課題組研制的“海洋動力環(huán)境X波段雷達監(jiān)測系統(tǒng)(XWCMS)”原理樣機基礎上，實現(xiàn)了海面風場反演算法研究，證明了