[发明专利]一种SAR波模式海浪方向谱产品的优化算法

摘要

本发明公开了一种SAR波模式海浪方向谱产品的优化算法，包含以下步骤：(1)、WVW海浪方向谱的风浪谱和涌浪谱的分离，(2)、引入风浪谱模型，(3)、风浪谱的谱分割与交叉调整，(4)、WVW海浪方向谱产品分离出来的涌浪谱与经过文氏谱调整后的风浪谱的有效融合以获得新的海浪方向谱，本发明算法不再使用很难获得的准实时第一猜测谱，而是采用已验证的在涌浪部分有较高反演精度的交叉谱反演结果WVW产品，加之被广泛应用的风浪谱模型(文氏谱)，对二者进行有效的谱融合，得到包含涌浪信息与风浪信息的海浪方向谱。

主权项

1.一种SAR波模式海浪方向谱产品的优化算法，其特征在于，包含以下步骤：(1)、WVW海浪方向谱的风浪谱和涌浪谱的分离：基于Komen等提出的风向波浪传递能量的关系式，其中，β＝1.3，U₁₀是10m高处的风速，c_p是波速，θ是波的方向，是风向，二维谱中满足上述关系式的部分分离为风浪，其余部分分离为涌浪；/n(2)、引入风浪谱模型，采用的是文氏谱，海浪方向谱表达式其中是频谱，是方向函数，是归一化函数，其中：无因次频谱：Q＝4.14exp(-0.809P^0.766)≤1.42，t是风时，U是10m高处的平均风速；/n(3)、谱分割及子谱的交叉调整，使用Hasselmann的谱分割方法对两个风浪谱进行谱分割，然后进行交叉调整及最优插值法得到有完整风浪信息的风浪谱，Hasselmann对每个分割用到了三个积分波参数，分别是分割的有效波高h_s,p、分割的均值频率f_m,p和分割的均值方向θ_m,p，其中，E_p表示分割的能量E_P＝∫∫_{A_P}F(f,θ)dfdθ，两个二维谱A和B，其分割的数目分别为m和n个，这样，对于谱A中的每一个分割i(A)，如果谱B中某一分割j(B)满足如下条件，则i(A)和j(B)进行交叉分配，①、在频率方向谱中，‘分割’i(A)和j(B)的平均‘坐标’需在一定的‘距离’范围之内，这个距离指的是：如果二者的均值频率相等则均值方向的最大差距不能超过50°，若二者的均值方向相同则均值频率的差别不能超过40％，即②、某分割的能量至少是另外一个分割能量的10％要大，即或者/n(4)、涌浪谱和风浪谱融合，对涌浪谱和风浪谱采取小波变换与重构法进行有效的谱数据融合，最终得到包含较为完整的风浪和涌浪信息的海浪方向谱。/n