多源多时相SAR资料反演水下地形的同化模型

合成孔径雷达(SAR)是重要的微波传感器之一，在海洋遥感领域得到了广泛应用。浅海水下地形SAR探测是SAR海洋应用的重要部分之一，发展业务化水下地形SAR探测技术是水下地形SAR探测研究的最终目标。现有的水下地形SAR探测是基于单景SAR影像开展的，探测结果不能全面反映水下地形。因此，发展一种基于多源多时相SAR影像的水下地形反演方法是该研究方向的前沿问题。 本文基于水下地形SAR成像机制和袁业立（1997）导出的海波高频谱解析表达式，首次建立了基于多源多时相SAR影像的水下地形反演的同化模型与算法，并通过该模型在台湾浅滩水下地形SAR探测中的应用检验了该模型和算法的可行性。本文还开展了已有的浅海水下地形SAR探测技术（浅海水下地形单景SAR影像反演）在台湾浅滩水下地形探测中的应用研究，以及反演初始水深对水下地形SAR反演结果影响的研究。此外，本文还对中国近海水下地形SAR成像能力进行了分析。 在浅海水下地形SAR探测技术应用于台湾浅滩研究方面，基于7景SAR影像开展了台湾浅滩单景SAR影像反演计算，反演结果表明同一水下地形不同时相SAR影像反演结果不能全面反映真实地形特征。 在反演初始水深对水下地形SAR反演结果影响研究方面，通过不同初始水深条件下台湾浅滩水下地形SAR反演结果的比较分析，可以得出：初始水深影响水下地形反演结果的准确性，初始水深的选取需要较粗的实际水深的支持； 在多源多时相水下地形SAR反演同化模型研究方面， 建立了多源多时相水下地形SAR反演的同化模型与算法，通过基于多源多时相SAR影像的台湾浅滩五种不同情形水下地形反演计算，证明了多源多时相水下地形SAR反演同化模型和算法是可行的，并给出了基于多源多时相SAR影像的水下地形反演计算中SAR影像的选取原则。 在中国近海浅海水下地形SAR响应能力分析方面，基于对中国近海潮汐潮流状况、水下地形概况和已有中国近海SAR影像中水下地形特征等的分析，总结出中国近海适合开展浅海水下地形SAR探测的区域主要有：渤海海域、苏北近海海域、台湾海峡海域和南沙群岛海域。