[发明专利]溢油油水混合率的估计方法、装置、存储介质及计算设备

权利要求书

1.一种海面溢油油水混合率的估计方法，其特征在于，包括：

基于油区的CPSAR观测数据，计算油区像元所对应的协方差矩阵C_CP的主对角线元素的观测比值

根据所述油区像元所对应的实际入射角度值θ和所述油区像元所对应的所述观测比值来查找油水混合率查找表，得到所述油区像元所对应的油膜的油水混合率的估计值

其中，所述协方差矩阵C_CP的公式如下：

其中，表示约等于，*表示共轭转置，·表示对多个邻近像元进行系综平均，用以去除斑点噪声，S_pq表示复数散射系数，S_pq中的下标p、q是所述CPSAR的发射和接收电磁波的极化方式，HH表示水平极化，VV表示垂直极化，HV和VH表示交叉极化，表示tilted-Bragg散射模式下的归一化雷达后向散射截面NRCS的公式，

所述NRCS的公式如下：

其中，k_r表示所述CPSAR的雷达波数，W(·)表示用于描述海表面的粗糙程度的Bragg波数的海浪谱函数，反射函数Γ_pq的公式如下：

其中，

其中，

其中，ψ和ζ分别为方位和距离向海洋表面倾斜角，θ_i为所述油区像元所对应的实际入射角度值θ所对应的局地入射角度值，w₀为油水混合率，w₀的值大于等于0且小于等于1，为油的介电常数，为水的介电常数，ε_r为所述油区像元所对应的油膜的实际介电常数。

2.如权利要求1所述的油水混合率的估计方法，其特征在于，还包括：

基于所述油区附近的水区的CPSAR观测数据，计算油区像元附近的水区像元所对应的协方差矩阵C_CP的主对角线元素的观测比值

基于所述NRCS公式，水的介电常数观测比值与理论计算比值近似相等的前提条件，以及像元局地入射角度值θ_i、入射角度值θ、方位和距离向海洋表面倾斜角(ψ，ζ)之间的以下角度关系式：

θ_i＝cos^-1[cos(θ+ψ)cosζ]

计算水区海洋表面倾斜角估计值其中，所述水区海洋表面倾斜角估计值满足以下关系式：

基于油区海洋表面倾斜角(ψ，ζ)与所述水区海洋表面倾斜角估计值相同的前提条件、所述角度关系式，计算角度间隔为第一指定值的所有不同像元入射角度值θ所对应的油区像元局地入射角度值θ_i、数值间隔为第二指定值的所有不同油水混合率w₀所对应的不同油水混合介电常数ε_r、不同油区像元局地入射角度值θ_i和不同油水混合介电常数ε_r所对应的不同油水混合α_HH与α_VV，基于油区海洋表面倾斜角(ψ，ζ)、不同入射角度值θ、不同油区像元局地入射角度值θ_i、不同油水混合α_HH与α_VV，计算不同的油水混合Γ_HH、Γ_VV和Γ_HV、以及不同的油水混合理论计算比值构建所述油水混合率查找表。

3.如权利要求1或2所述的油水混合率的估计方法，其特征在于，在所述计算油区像元所对应的协方差矩阵C_CP的主对角线元素的观测比值时，将待计算的一个油区像元及相邻像元中的信噪比大于预定阈值的各个像元的观测比值的平均值作为待计算的这个油区像元所对应的新的观测比值

4.如权利要求2所述的油水混合率的估计方法，其特征在于，所述第一指定值小于等于1度，所述第二指定值小于等于0.1。