[发明专利]一种用于反演海洋内孤立波数据的反演方法

权利要求书

1.一种用于反演海洋内孤立波数据的反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集海洋内孤立波的SAR图像，提取所述海洋内孤立波的内孤立波传播方向；

基于所述内孤立波传播方向，通过对所述海洋内孤立波的基本方程进行Boussinesq近似后加入定性条件，构建所述海洋内孤立波的第一反演模型，其中，所述第一反演模型用于反演所述海洋内孤立波的波长；

采集所述海洋内孤立波的密度跃层的深度、厚度以及浮性频率的最大位置，基于参数化浮性频率公式，构建所述海洋内孤立波的第二反演模型，其中，所述第二反演模型用于反演所述海洋内孤立波的振幅；

采集所述海洋内孤立波的所述密度跃层的第一深度以及去除所述密度跃层后的第二深度，通过获取所述海洋内孤立波的约化重力加速度、重力加速度、海水平均密度、上下两层水的密度差以及波数、波长，构建所述海洋内孤立波的第三反演模型，其中，所述第三反演模型用于反演所述海洋内孤立波的相速度和群速度；

基于所述第一反演模型、所述第二反演模型、所述第三反演模型，构建所述海洋内孤立波的海洋内孤立波反演模型，其中，所述海洋内孤立波反演模型用于反演海洋内孤立波数据。

2.根据权利要求1所述一种用于反演海洋内孤立波数据的反演方法，其特征在于：

采集所述SAR图像的二维图像谱，通过保留所述二维图像谱的低频部分，获取所述SAR图像的低波数谱；

通过采集所述SAR图像的位置和方向信息，获取所述SAR图像中的陆架方位，并根据所述低波数谱的两个极值连线的方向，获取所述内孤立波传播方向。

3.根据权利要求2所述一种用于反演海洋内孤立波数据的反演方法，其特征在于：

在采集所述SAR图像的二维图像谱的过程中，所述二维图像谱的方程为：

F(k_x，k_y)＝|∫∫I(x，y)exp[-j2π(k_xx+k_yy)]dxdy|

其中，I(x，y)为所述SAR图像的灰度值，j表示复数虚部，k_x为x方向波数，k_y为y方向波数，dx为x方向积分微元，dy为y方向积分微元，F(k_x，k_y)表示所述二维图像谱。

4.根据权利要求3所述一种用于反演海洋内孤立波数据的反演方法，其特征在于：

在构建所述海洋内孤立波的第一反演模型的过程中，所述定性条件包括弱非线性条件、弱频散条件。

5.根据权利要求4所述一种用于反演海洋内孤立波数据的反演方法，其特征在于：

基于所述定性条件以及通过Boussinesq近似处理的所述基本方程，根据所述海洋内孤立波的成像理论，通过对所述海洋内孤立波进行归一化调制，获取调制信号的最大值和最小值的间距，并基于所述内孤立波传播方向，获取所述海洋内孤立波的所述波长。

6.根据权利要求5所述一种用于反演海洋内孤立波数据的反演方法，其特征在于：

所述波长与所述间距的关系表达式为：

λ＝1.52D

其中，λ表示海洋内孤立波的波长，D表示调制信号的最大值和最小值的间距。

7.根据权利要求6所述一种用于反演海洋内孤立波数据的反演方法，其特征在于：

在构建所述海洋内孤立波的第二反演模型的过程中，

所述参数化浮性频率公式表示为：

其中，H_P表示密度跃层的深度，dh_p表示密度跃层的厚度，N_m表示浮性频率的最大位置，H表示水深，η表示为垂直方向位移。

8.根据权利要求7所述一种用于反演海洋内孤立波数据的反演方法，其特征在于：

所述振幅的方程表达式为：

其中，H为水深，λ为表面参数反演的波长，γ是非线性参数；

非线性参数γ的表达式为：

其中，