第5 章 SAR 海洋内波遥感探测技术 5.1 引言 内波是发生在海洋内部的波动现象，是引起海水内部混合，形成温、盐细微结构的主要原因。随着近代观测技术的进步，人们普遍认识到，海洋内波与海洋水声学、水下航行、海洋生物学、海洋光学、海洋沉积学、军事海洋学以及海洋水下建筑学等学科有着密切的联系（徐肇廷，1999）。因此，提取内波参数，研究内波特性具有非常重要的意义。长期以来, 它一直成为海洋学家潜心研究的前沿性课题（蔡树群，2001）。 在过去，人们通常利用锚系来测量内波。如简易温度锚系可以测量内波的时空特征，包括波长、振幅、传播方向和速度等（陈守虎等，2004）。然而，锚系测量内波站点有限平分辨率不高，难于推算出具有较 大 空间 尺 度的内波的波长及传播方向等空间 特征。大 范 围 、全 天 时和高分辨率的合成孔 径 雷 达 的出现为内波探测提供 了 一种 全 新 的方法 （Alpers，1985； Liu，1998）。综 合利用 SAR 数据 、CTD 数据 和海上 同 步测量数据 等来研究海洋内波是当 前的热 点。 在研究背 景 里 提到，一方面 ，SAR 图 像 噪 声大 ，给 自 动提取内波波长和半 振幅宽 度带 来困 难。另 一方面 ，传统 的内波参数反 演 方法 依 赖 于半 日 潮 假 定 ，对 许多 单 个 内波波群的SAR 图 像 ，无 法 开 展 定 量的反 演 工 作 。本 章根 据 以上 两 个 方面存 在的问 题，从 两 个 方面 来探讨 内波参数提取和反 演 。一方面 ，结合EMD 方法从 能 量大 小 的角 度来探讨 合成孔 径 雷 达 非线 性内波信 号 的提取方法 。目 的主要有：一是比 较 希 尔 伯 特— 黄 变 换 、傅 立 叶 变 换 和小 波分析 对 内波波长提取效 果 ； 二 是比 较 希 尔 伯 特— 黄 变 换 和小 波变 换 对 内波波形的提取效 果 ； 三 是在提取内波波形的基 础 上 对 各 个 孤 立 波的半 振幅宽 度进行计 算进而通过 CTD 辅 助 数据 反 演 孤 立子 波的振幅。效 果 评 价 采 用定 性分析 ，从 原始 信 号 和分离 后 的信 号 的比 较 以及内波成像 的数学仿 真 模 型 来分析 结果 的好 坏 ，对 于内波振幅反 演 的精 度评 估 方面 ，采 用与 Liu 等的验 证 算例 进行量级 上 的比 对 （Liu，1998）。另 一方面 ...
