研究目的
提出一种利用沿航迹干涉合成孔径雷达(ATI-SAR)相位信息去除SAR图像风场反演中风向模糊性的方法,且不依赖外部数据源。
研究成果
所提出的方法利用ATI-SAR相位信息成功消除了风向模糊性,与大气模型数据和目视检查结果高度吻合。该方法证明了无需外部数据源即可提取风向的可行性,在均匀风况下表现更优。
研究不足
该方法假设表面速度主要由风致漂移和波浪运动主导,这在极低风速条件下或风的径向分量较小时可能不成立。它还假设总表面流与风向的夹角在90度以内。提取的风矢量的空间分辨率比原始图像更粗糙。
1:实验设计与方法选择:
本研究利用ATI-SAR相位来解析从SAR强度图像中提取的风向所存在的180度模糊性。该方法包括处理干涉相位数据,并将其与基于强度的风向提取方法(局部梯度法)相结合。
2:样本选择与数据来源:
选取2014年8月9日和20日在波罗的海南部海域获取的两幅TerraSAR-X/TanDEM-X图像。使用瑞典气象水文研究所(SMHI)的HIRLAM大气模型风数据进行对比。
3:实验设备与材料清单:
用于获取SAR数据的TerraSAR-X/TanDEM-X卫星系统。
4:实验步骤与操作流程:
使用局部梯度法处理SAR强度图像以检测风条纹并提取存在模糊性的风向。对ATI-SAR相位进行校准和处理,以确定相位的符号(正表示接近目标,负表示远离目标),从而解析模糊性。提取风矢量并与模型数据进行对比。
5:数据分析方法:
对局部梯度方向进行统计分析、图像的视觉检查以及与大气模型数据的对比。
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