大坡度水下地形的SAR遥感模拟仿真

根据星载合成孔径雷达(SAR)的成像机理,建立了浅海水下地形的数学物理模型,提出了利用该模型进行水下地形计算的数值方法.利用该模型和方法对大坡度水下地形进行数值模拟,分析了大坡度水下地形的地形坡度与SAR探测程度的关系,发现在水下地形坡度较大的情况下,SAR可测量水深达100～200 m.通过对曾文溪附近海域水下地形的数值模拟,证明了SAR对大坡度水下地形的探测深度.     

多源卫星高度计有效波高数据融合方法研究

有效波高数据融合可以弥补单颗卫星高度计数据存在的时间和空间分辨率不足的问题,为有效波高的海洋学应用提供更精确的分析资料.对反距离加权法、克里金插值法和逐步订正法等数据融合方法进行了研究,得到了适合于有效波高数据融合的模型和参数,并利用GFO,Jason-1和Envisat高度计获取的我国海域及其邻近海域有效波高数据,对不同融合方法、滤波器窗口和卫星个数等影响融合结果的因素进行了分析,结果表明:(1)融合后的有效波高分布特征与前人多年统计分析结果基本一致;(2)数据较密集时,不同融合方法的结果差别不大;(3)选择的滤波器窗口大小与时间分辨率有关,对于时间分辨率为10d的融合而言,采用2.5°×2.5°~3°×3°大小的滤波器窗口所得到的融合结果最合适;(4)参加融合的卫星个数至少为3颗.     

Depth inversion in coastal water based on SAR image of waves

Wave-number spectrum technique is proposed to retrieve coastal water depths by means of Synthetic Aperture Radar （SAR） image of waves. Based on the general dispersion relation of ocean waves the wavelength changes of a surface wave over varying water depths can be derived from SAR. Approaching the analysis of SAR images of waves and using the general dispersion relation of ocean waves, this indirect technique of remote sensing bathymetry has been applied to a coastal region of Xiapu in Fujian Province, China. Results show that this technique is suitable for the coastal waters especially for the near-shore regions with variable water depths.     

风速风向对SAR浅海水下地形成像影响的仿真研究

基于SAR浅海水下地形成像机理和M4S海面微波成像程序,建立了SAR浅海水下地形成像仿真模型,改进了传统浅海水下地形成像仿真模型的缺陷.通过仿真研究和分析浅海水下地形SAR图像特征实例,对风速风向与浅海水下地形SAR图像特征的关系提出了新的认识.低风速条件下,浅海水下地形SAR海面后向散射强度整体偏暗,高风速下整体偏亮;sAR图像条带亮暗的程度与风速有一定的关系,但不是主要的影响因素.风向对SAR浅海水下地形成像的影响明显,表现为,在逆风和顺风情况下,浅海水下地形SAR海面后向散射强度整体偏亮,SAR图像分别以亮条带和暗条带为主;侧风情况下,整体偏暗,SAR图像条带亮暗相当;最佳探测风向是逆风向.     

影响海洋光学遥感的海面白泡云研究回顾及进展

回顾了国内外影响海洋光学遥感的白泡云的反射率和覆盖率的研究进展情况。根据海洋水色高光谱遥感发展的需要，指出应当开展海洋白泡云中信号白浪和白沫光学反射特征的测量和研究，以便评价和排除白泡云的反射分量在光学遥感中的干扰。     

Kelvin尾迹SAR多视向的成像仿真

利用船只Kelvin航迹模型、海面波模型和二尺度微波散射模型,提出了船尾迹多视向的成像仿真技术,并首次在二维空间中从不同视向仿真船尾迹的SAR图像。结果表明,当雷达视向与船只航向平行时,横波成像明显;当雷达视向与船只航向垂直时,扩散波成像明显;当雷达视向与船只航向有个夹角时,会出现一臂亮一臂暗的现象,这一现象取决于两臂尖波的传播方向与雷达视向的夹角,传播方向与雷达视向越接近平行的波越容易被雷达观测到,从而形成亮臂。仿真结果还得出另外一个结论:船只航向与雷达视向越接近垂直,两臂张角越小。仿真结果和实际的多幅ERS-SAR图像所观测到的结果是一致的。该模型可以有效地模拟Kelvin尾迹SAR多视向成像。     

合成孔径雷达图像的近岸海面风场反演

根据海面微波散射原理，给出了星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像海面风场反演的方法。该方法包括SAR图像辐射定标、海面风向确定和风速计算。利用该方法由加拿大RadarsatSAR图像反演获得了中国海南省东南部近岸海区海面风场，并与预报风场作了比较。结果显示，二者相符得很好，风速的均方根误差为0.94m/s，风向的均方根误差为4.03°。     

三维成像雷达高度计的工作机理及其可能的海洋学应用

三维成像雷达高度计(China Imaging Altimeter,CIALT)是中科院空间中心在传统高度计的基础上,结合偏离天底点观测技术与高度跟踪测量技术、合成孔径技术和干涉技术发展起来的新型雷达高度计.其中,偏离天底点技术是为了增大刈幅宽度,高度跟踪技术是为了兼容海陆信息的观测,合成孔径技术是为了增加方位向分辨率,干涉技术是为了测量像素点的高程值.CIALT相当于是一部Ku波段、小于5°入射角的SAR,它的成像机理与SAR和InSAR基本相似,同时也能够达到传统高度计那样的厘米量级的精确度.但是,CIALT的入射角小于5°,它发射的电磁波不满足发生Bragg散射和二尺度散射的条件,只能发生准镜面散射.因此,CIALT不能完全应用SAR的一些遥感机理和研究算法,但是可以在SAR的研究基础上发展自己的遥感机理和研究算法.CIALT技术主要是解决增加有效测量点和减小时间间隔的问题,它满足了现代海洋研究与应用对于海洋参数采样空间间隔和时间间隔的要求.它在海洋三维立体成像、海洋大地水准面、洋流、中尺度涡、海面风场、海浪和潮汐等方面有良好的应用前景.     

1986年以来杭州湾围垦淤涨状况卫星遥感调查

利用1986年以来8个时相的TM/ETM+遥感资料，调查杭州湾围垦淤涨情况。在几何校正、图像拼接的基础上，提取多时相的岸线； 利用GIS空间分析功能，分析岸线动态变化、围垦淤涨状况及其趋势。结果表明，1986年以来杭州湾岸线演化主要是由人工围垦和滩涂养殖引起。     

地图投影反解变换的一种新方法

通常地图投影反解变换有2种方法,即多项式拟合法和投影方程解析法.多项式法利用已知控制点的坐标对应关系,通过最小二乘法拟合求解地图投影反解变换的多项式函数,其优点是反解模型与地图投影无关,算法具有通用性,缺点是反算精度较低.解析法根据地图投影正算公式,在一定条件下通过解方程求得地图投影反解变换解析式,其优点是反解变换精度高,缺点是解法复杂.本文利用计算数学方法,根据地图投影变换的基本数学原理,提出了一种新的地图投影反解变换方法,双向迭代逼近法(BDIRA).具有反解变换精度高、收敛速度快、算法通用和GIS软件编程实现方便等特点.