本发明涉及极化干涉SAR(PolInSAR)数据处理领域中利用极化散射特性解析海面高频风浪谱，即一种利用全极化SAR回波数据解析海面风浪谱的方法，能解析出淹没在低频背景海浪中的高频风浪方向谱。
背景技术：
极化干涉SAR是同时发射和接收两种(水平H和垂直V)极化的电磁波的合成孔径雷达(SAR)，在相干时间内获取四种极化组合(HH/VV/HV/VH)的SAR回波信号，能捕着地球表面不同散射元的不同极化特性。在海面的海水背景波动系统中，能够在SAR传感器上成像的是与电磁波发生Bragg共振散射的毛细波。毛细波又被长波调制，因此，在SAR图像上存在长波对毛细波的倾斜调制、流体力学调制、以及速度聚束调制。由于长波对毛细波的调制，导致SAR图像与海面的波动起伏是非线性的。因此，在SAR图像上解析海面波浪，本质上是在一个非线性的映射关系中，提取准线性的部分。其中，毛细波作为风海浪的主要成分，具有较高的瞬时径向速度，非线性较强。1991年德国科学家Hasselmann等人利用气象模式的海浪数据作为第一猜测谱，通过收敛迭代，从SAR图像谱中解析了准线性部分的海浪谱。1995年挪威科学家Engen等人利用SAR图像的交叉谱，不需要气象模式的先验参数便可解析准线性部分的海浪方向谱。2004年美国科学家Schuler等人提出利用极化SAR图像可以测量海面倾斜，进而反演海浪谱的算法。该算法利用了极化参数α的图像谱。
在海面散射特性方面，1999年法国科学家Quilfen等人提出将雷达后向散射系数分解为极化不变的贡献与极化可变的贡献。2007年法国科学家 Mouche等人在研究SAR后向散射系数在不同极化方式下的极化比特性时发现，考虑单一Bragg散射比考虑整个海浪谱的贡献能更好地解释SAR回波的极化比(VV/HH)特性。因此，Bragg波可以理解为海面上能改变电磁波极化方式的散射元。
技术实现要素：
1.要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种在合成孔径雷达回波数据中解析高频风海浪的方法。该方法首先在海面进行散射单元的极化分解，然后对单纯的Bragg散射贡献的回波分量进行图像谱分析，解决了传统海浪谱反演算法无法解析非线性的高频风海浪的问题。
2.技术方案
本发明提供一种全极化SAR回波数据解析海面风浪谱的方法。该方法基于极化SAR测量数据的海面散射机制的分解。首先对全极化SAR回波数据进行极化分解。根据相干极化分解理论和海面散射理论，利用布拉格(Bragg)散射的理论模型，从全极化SAR回波数据中分离出单纯的Bragg散射贡献。将Bragg散射贡献的回波分量用于图像交叉谱的计算，能在海浪截止频率之外解析到Bragg散射对应的海面风浪频段的方向谱。
3.有益效果
本发明相比背景技术具有如下优点：
(1)通过散射贡献的分割，解决了海浪谱反演的非线性问题；
(2)通过Bragg散射分量的谱分析，解析出风海浪的方向与强度；
附图说明
说明书附图1是本发明的实施原理流程图，图1中标记的具体含义参见具体实施方式。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明作进一步详细描述。参照说明书附图，本发明的具体实施方式分以下几个步骤：
(1)全极化SAR海面回波数据的极化分解。SAR的海面回波信号可模拟为Bragg散射回波与非Bragg散射回波的矢量和，即
其中，来自每一个散射元的回波经矢量叠加后，分别归属于Bragg散射贡献分量与非Bragg散射贡献分量。
(2)Bragg散射贡献的谱特征分析。对于极化分解得到的Bragg散射贡献Sb做交叉图像谱，该谱对应于频率在截至频率之外的高频风海浪。