基于X波段雷达的海洋动力学参数提取算法初步研究.pdf

第 11卷 　第 6期 遥 　感 　学 　报 Vol. 11, No. 6 2007年 11月 JOURNAL O F R EMO TE SEN SIN G Nov. , 2007 文章编号 : 100746 19 2007 0座机电话号码 基于 X波段雷达的海洋动力学参数 提取算法初步研究 吴艳琴 , 吴雄斌 , 程 　丰 , 柯亨玉 武汉大学 电子信息学院 , 湖北 武汉 　430072 摘 　要 : 　从 X波段船舶雷达记录的连续雷达图像中 ,可以获得海浪频谱和海流的信息 。在不存在海洋表面流的 情况下 ,雷达图像的三维频谱分布在由静水色散关系确定的平面轨迹上 。海流的存在会使三维频谱的能量分布产 生相应的多普勒频移 ,对此频移进行最小二乘拟合 ,可以确定海流的大小和方向,进而得到有向浪高谱 。本文基于 通用的海浪谱和方向函数 ,在考虑阴影调制的情况下仿真海面 X 波段雷达图像序列 ,分别对无海流和有海流作用 下的三维频谱进行 了数值模拟 , 通过海流产生 的多普勒频移拟合 出海流 , 并获得二维 图像谱 。最后分析 了 M cM a ster 大学 X波段雷达的实测定向海面回波数据 ,获取了海浪的一维图像频谱 。 关键词 : 　X波段雷达 ; 傅氏变换 ; 海浪谱 ; 海流 中图分类号 : 　TP722. 6 / P76　　　文献标识码 : 　A Ba sic Ana ly sis on the Extraction of O cean D ynam ic Param eter s w ith an Xband Radar WU Yanqin , WU X iongb in , CHEN G Feng, KE H engyu S chool of E lectron ic Inf orm a tion , W uhan Un iversity, H ubei W uhan　430072, Ch ina Ab stract: 　Ocean wave sp ectrum and surface cu rrents can be determ ined from a series of sp atial wave im ages recorded by Xband m arine radar. In the ab sence of su rface cu rrent, the threedim en sional sp ectral energy resu lted from the series of im ages w ill be confined to a trajectory defined by the still water disp ersion relation sh ip. The p resence of a surface cu rrent w ill m ake the threedim en sional sp ectral energy show a corre sponding Dopp ler sh ift from wh ich the cu rrent velocity can be inferred u sing the least squares m ethod and then the directional wave sp ectrum can be also ob tained. On the bas