[发明专利]一种针对下降型海洋内孤立波的振幅反演方法及装置

说明书

本申请提供了一种针对下降型海洋内孤立波的振幅反演方法及装置，其中，方法包括：获取预设范围内的多个上层厚度；将多个上层厚度依次带入预设的内孤立波信号的理论模型表达式，得到多个内孤立波信号模拟曲线，内孤立波信号的理论模型表达式依据eKdV理论生成；获取内孤立波信号观测曲线，内孤立波信号观测曲线基于人工在包括内孤立波的合成孔径雷达图像上的操作得到；将内孤立波信号模拟曲线中，与内孤立波信号观测曲线最相近的曲线，确定为最优模拟曲线；依据得到最优模拟曲线的上层厚度，确定内孤立波信号的振幅。通过本申请提供的针对下降型海洋内孤立波的振幅反演方案，可以使反演得到的振幅的准确性得到提高。

技术领域

本申请涉及卫星遥感海洋观测领域，尤其涉及一种针对下降型海洋内孤立波的振幅反演方法及装置。

背景技术

随着科学技术的发展，人类在海洋中的活动日益频繁。海洋中内孤立波，特别是下降型内孤立波(当海洋中密度跃层以上水深小于下层水深时出现，为了描述方便，以下在没有特别说明的情况下，所述的内孤立波都是指下降型内孤立波)的存在会使海洋内部产生大振幅垂向波动，引发强烈的海水混合，是海洋中物质、动量和能量的传输和平衡的重要环节。因此，对海洋内孤立波的观测和研究日益受到众人关注。

内孤立波的振幅是指内孤立波传播过程中水质子离开平衡位置的最大位移。星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)不依赖于太阳光照和天气条件，可以全天时且全天候获取高分辨率海洋观测数据从而提供精细的内孤立波的要素信息，因此，SAR已成为获取海洋中内孤立波信息的重要工具。内孤立波的振幅不能直接通过对SAR图像测算获得，因此，内孤立波的振幅一直是反演的难点。

在现有技术中,一般是基于KdV(Korteweg-de Vries)理论，在两层海洋模型下建立内孤立波的振幅与图像中的内孤立波信号之间的关系，通过所建立的关系反演内孤立波的振幅。

但是，目前通过KdV理论反演得到的内孤立波的振幅的准确性较低。

发明内容

本申请提供了一种针对下降型海洋内孤立波的振幅反演方法及装置，目的在于解决基于KdV理论反演得到的振幅的准确性低的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

本申请提供了一种针对下降型海洋内孤立波的振幅反演方法，包括：

获取预设范围内的多个上层厚度，所述上层厚度为将所述下降型内孤立波所在的海域映射为两层海洋模型后，所述两层海洋模型中上层的厚度，所述预设范围依据所在海域的水深确定；

将所述多个上层厚度依次带入预设的内孤立波信号的理论模型表达式，得到多个内孤立波信号模拟曲线，其中，任意一个所述上层厚度得到一个所述内孤立波信号模拟曲线；所述内孤立波信号的理论模型表达式依据eKdV理论生成；

获取内孤立波信号观测曲线，所述内孤立波信号观测曲线基于人工在包括所述内孤立波的合成孔径雷达图像上的操作得到；

将所述内孤立波信号模拟曲线中，与所述内孤立波信号观测曲线最相近的曲线，确定为最优模拟曲线；

依据得到所述最优模拟曲线的上层厚度，确定所述内孤立波信号的振幅。

可选的，所述内孤立波信号的理论模型表达式包含的参数包括：所述内孤立波信号的相速度；

通过以下方式计算所述内孤立波信号的相速度：

获取对所述下降型内孤立波成像的两幅SAR图像；

获取任意一幅SAR图像中包含所述内孤立波信号的子图像；

对所述子图像进行二维傅里叶谱分析，得到所述内孤立波信号的传播方向；