CN119439164A 一种运动信息约束的sar海洋内波振幅反演方法及系统 （中国科学院空天信息创新研究院）

号一种运动信息约束的SAR海洋内波振幅反演本发明公开了一种运动信息约束的SAR海洋包括获取研究区域内波特征清晰的时间序列SAR图像并预处理；从预处理后的时间序列SAR图像找SAR图像剖面与理论剖面的最佳拟合确定内波鲁棒性，为SAR海洋内波振幅反演工程化应用提22.根据权利要求1所述的一种运动信息约束的SAR海洋内波振幅反演方法，其特征在3.根据权利要求2所述的一种运动信息约束的SAR海洋内波振幅反演方法，其特征在4.根据权利要求3所述的一种运动信息约束的SAR海洋内波振幅反演方法，其特征在将时间序列SAR图像中的第一幅SAR图像划分成若干个模板窗口，选取模板窗口T，模板窗口T在时间序列SAR图像中选取第二幅SAR图像的搜索区域内进行匹获取以模板窗口的中心像素坐标为中心像素点的模板窗口所对应的相关系数其中，A为时间序列SAR图像的时间间隔，Ar和AY分别为SAR图像在距离向和方位向的像素间隔，v为计算的内波相速度，pmm和分别为取得最大互相关系数时的模板窗选取内波区域的下一个模板窗口重复估计内波相速度操作，直到将第一幅SAR图像中5.根据权利要求4所述的一种运动信息约束的SAR海洋内波振幅反演方法，其特征在于，所述步骤3中，在任意一幅SAR图像中选取经过内波并垂直于内波波峰线的SAR图像剖36.根据权利要求5所述的一种运动信息约束的SAR海洋内波振幅反演方法，其特征在基于高阶KdV方程推导的SAR图像内波后向散射系数的p表示雷达波束相对于波向的视角表示中间参量，z表7.根据权利要求6所述的一种运动信息约束的SAR海洋内波振幅反演方法，其特征在4在内波振幅的可能区间内遍历内波振幅，在以预估上层深度内波振幅确定模块，用于通过寻找SAR图像剖面与理论剖面的最佳拟合确定内波振幅其中，当一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，器实现权利要求1_7任一项所述的一种运动信息约束的SAR海洋执行时能够使处理器实现权利要求1_7任一项所述的一种运动信息约束的SAR海洋内波振5的峰峰距离和内波特征半宽度的关系来反演内波振幅，即首先提取SAR图像上内波剖面的[0005]但SAR海洋内波振幅反演的准确性受到上层深度等水文数据的严重影响。由于与SAR图像时空匹配的现场水文测量数据的匮乏，现有方法大多借助于历史水文数据资料进图像海洋内波振幅反演方法鲁棒性差，SAR图像内波峰峰距离和内波特征半宽度易受噪声[0007]为解决上述技术问题，本发明提供了一种运动信息约束的SAR海洋内波振幅反演6[0020]内波振幅确定模块，用于通过寻找SAR图像剖面与理论剖面的最佳拟合确定内波或多个处理器实现前述的一种运动信息约束的SAR海洋被处理器执行时能够使处理器实现前述的一种运动信息约束的SAR海洋内波振幅反演方7[0036]本发明基于高阶KdV方程理论获得了内波振幅关于内波峰峰距离的表达形式，绘[0046]目前基于SAR图像的海洋内波振幅反演方法主要基于KdV相同的感兴趣内波区域，利用最大互相关方法通过跟踪时序SAR图像中内波特征的运动计8[0050]获取以模板窗口的中心像素坐标为中心像素点的模板窗口所对应的相关[0052]其中，为时间序列SAR图像的时间间隔，Ar和AY分别为SAR图像在距离向和方位向的像素间隔，v为计算的内波相速度，pmm和分别为取得最大互相关系数时的模[0053]选取内波区域的下一个模板窗口重复估计内波相速度操作，直到将第一幅SAR图演的重要参量。在任意一幅SAR图像中选取经过内波并垂直于内波波峰线的SAR图像剖面，9[0065]其中，中间参量，表示时表示后向散射的极化方式，s,(0)表示入射角为θ时的雷达后向散射系数，表示取模操d,的表达式为：[0073]优选的，时间序列SAR图像的滤波过程除了利用频域滤波消除海浪对于内波特征[0075]以下通过具体实施例对本发明提出的一种运动信息约束的SAR海洋内波振幅反演[0078]选取经过内波并垂直于内波波峰线的SAR图像剖面（如图3的（a）中白色直线所示该剖面的雷达后向散射系数分布如图5所示，图中标出了内波正峰和负峰的位置及其对应的后向散射系数，通过正峰与负峰的位置差乘以SAR图像像素间隔即可得到内波的峰到密度、浮力频率剖面，根据密度剖面计算上层密度和下层密度分别为1026.57kg/m3和[0086]内波振幅确定模块，用于通过寻找SAR图像剖面与理论剖面的最佳拟合确定内波或多个处理器实现前述的一种运动信息约束的SAR海洋被处理器执行时能够使处理器实现前述的一种运动信息约束的SAR海洋内