专利名称：一种二维浅海水下地形合成孔径雷达影像仿真的方法
技术领域：
本发明涉及一种二维浅海水下地形合成孔径雷达(SAR)影像仿真的方法，属于合成孔径雷达技术领域。
背景技术：
SAR(合成孔径雷达)是一种全天时、全天候的高分辨力的微波遥感成像雷达。在国土测量、地形测绘、海洋及水文观测、战场侦察以及导弹制导等领域发挥着越来越重要的作用。SAR海洋遥感可以实现对海浪、风场、浅海水下地形、海冰、舰船、海上构造物、溢油的监测。浅海水下地形是海洋环境的重要要素。探测浅海水下地形对浅海油气勘测与开采、 海底输油气管道与通讯电缆的铺设以及海上交通运输具有重要的作用。因此需要发展一种描述浅海水下地形可视性的SAR影像仿真模式，用来研究SAR影像直观显示海底地形的地球流动动力学条件在风速、风向、流速、流向和地形走向呈什么关系时SAR影像具有最佳的地形可视性。目前浅海水下地形SAR影像仿真应用于浅海水下地形SAR遥感，取得了一定成果。 传统方法基于准一维水下地形假设，即认为浅海水下地形只在雷达视线方向有高度起伏， 在雷达的运动方向浅海水下地形高度没有变化。先通过求解简化的奈维-斯托克斯方程， 得到浅海水下地形海表层流流速；其次，根据风速风向和海表层流速，利用特征线方法由谱作用量平衡方程计算作用量谱；最后，通过对雷达Bragg散射模式的积分运算，得到雷达后向散射截面。SAR浅海水下地形遥感探测准一维模型只能针对某些SAR图像特征来定性地分析观测到现象的一些侧面，并且在地形方向变化的海域具有局限性，从而单纯利用准一维模型只能用于大尺度背景地形特征、方向性好的浅海水下地形。对类似于航道、潮流冲刷槽等地形特征的浅海水下地形不能完全解释，因此要建立二维浅海水下地形SAR影像仿真模型。为了克服现有技术的不足，本发明给出一种二维浅海水下地形SAR影像仿真方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，解决准一维模型不能完全解释航道、 潮流冲刷槽等地形特征的浅海水下地形的问题，提出一种二维浅海水下地形SAR影像仿真的方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。本发明的一种二维浅海水下地形合成孔径雷达影像仿真的方法，其步骤如下1)通过海表层流速与水深之间的关系计算浅海表层海水的流速。定义坐标系为 东向为X轴方向，北向为y轴方向，垂直向上为Z轴方向，Z轴的零面取在水平位势面上，海表层流速与水深之间的关系为
权利要求
1. 一种二维浅海水下地形合成孔径雷达影像仿真的方法，其特征在于步骤为 1)根据海表层流速与水深之间的关系计算浅海表层海水的流速，具体过程为 定义坐标系东向为χ轴方向，北向为y轴方向，垂直向上为ζ轴方向，ζ轴的零面取在水平位势面上，则海表层流速与水深之间的关系为
2. 1通过谱作用量平衡方程求浅海表面微尺度波的作用量谱，谱作用量平衡方程为
全文摘要
本发明涉及一种二维浅海水下地形合成孔径雷达影像仿真的方法，属于合成孔径雷达技术领域。分别计算浅海表层流速、浅海表面微尺度波的波高谱、浅海海面的后向散射截面积，得出浅海水下地形的SAR回波数据，最终根据SAR回波数据进行成像处理。本发明能够将复杂的二维浅海水下地形对浅海表层流速分布的影响引入到浅海水下地形SAR影像中，从而能通过SAR影像分析二维浅海水下地形的各种特征。
文档编号G01S13/90GK102176012SQ20101058798
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者丁泽刚, 曾涛, 杨文付, 胡程 申请人:北京理工大学