复Morlet小波方法遥感反演海浪波长和水深的仿真分析.docxVIP

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2024-09-12 发布于湖北
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复Morlet小波方法遥感反演海浪波长和水深的仿真分析.docx

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复Morlet小波方法遥感反演海浪波长和水深的仿真分析

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摘要：利用海浪造成的遙感影像波纹状特征，可以基于小波方法反演海浪波长，进而利用海浪波长随水深变浅而变短的特点反演浅海水深.选择复Morlet小波方法，采用理想波面数据和FUNWAVE模式数值模拟的波面数据代替遥感资料进行仿真研究，讨论资料分辨率和子图分割对波长及水深反演的影响.理想波面数据反演波长的结果表明，在波长空间无变化的情况下，子图长度大于波长、子图内均匀分布的资料点数在9个以上时，资料分辨率对海浪波长反演结果基本无影响，可以用波长能量谱解释其原因；在波长空间变化的情况下，子图长度大于2倍波长、每个波长内资料点数在4个以上，可以得到较好的波长反演效果.数值模拟波面数据反演波长对子图长度和资料点数也有类似的要求，水深反演误差在子图尺度太大时略有增大，随资料分辨率降低也略有增大.

关键词：复Morlet小波；海浪波长反演；水深反演；仿真分析

：P714文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1000-5641.2021.04.015

SimulationanalysisforremotesensinginversionofoceanwavelengthandwaterdepthbytheComplexMorletWaveletmethod

CHENGShanling1，ZHUShouxian1，ZHANGGui2，ZHANGWenjing3

（1.CollegeofOceanography，HohaiUniversity，Nanjing210098，China；2.DepartmentofBasicEngineering，ArmyUniversityofEngineering，Nanjing211101，China；3.CollegeofMeteorologyandOceanography，NationalUniversityofDefenseTechnology，Nanjing211101，China）

Abstract：Usingthewave-shapedfeaturesofremotesensingimages，thewavelengthofoceanwavescanbedeterminedbasedonthewaveletmethod.Shallowwaterdepthscanthenbeestimatedfromthewavelengthbecausethewavelengthbecomesshorterasthewaterdepthdecreases.Inthispaper，remotesensingdatawerereplacedbyidealelevationdata，andnumericalsimulationdatawereusedtostudytheperformanceoftheComplexMorletWaveletmethodinestimatingwavelengthandwaterdepth.Inparticular，theeffectsofdataresolutionandsub-imagesizeonwaterdepthestimationwereexplored.Theresultsfromtheidealelevationdatashowsthat：whenthewavelengthhasnospatialchangeandthesizeofthesub-imageisgreaterthanthewavelength，thedataresolutionhasnosubstantialeffectonthewavelengthestimationiftherearemorethannineevenlydistributeddatagridsinoneimage.Thisphenomenoncanbeexplainedbythewavelength-energyspectrum.Whenthewavelengthchangesspatially，accurateestimationofthe