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合成孔径雷达(SAR)可以获取海浪、内波、漩涡、油膜、舰船目标、锋面、浅海水深和海岸线等多种海洋信息。海洋漩涡对海洋热循环起着重要作用,是海洋科学研究中的一个重要分支,目前有很多国家和研究机构利用SAR图像对其进行了研究。本文针对SAR图像海洋漩涡成像仿真、雷达参数和海洋环境对漩涡SAR成像的影响以及SAR图像漩涡信息提取三个方面进行了研究,主要的研究内容如下: (1)SAR图像漩涡成像仿真方法。SAR图像漩涡成像仿真方法是研究SAR图像上漩涡特征的重要手段,本文提出了一种基于Burgers-Rott涡旋修正模型的SAR图像漩涡成像仿真方法,该仿真方法主要分为两步:①基于Burgers-Rott涡旋修正模型的漩涡流场仿真;②漩涡SAR图像的仿真。首先通过对流体力学中Burgers-Rott涡旋模型的修正获得漩涡流场,然后将获得的漩涡流场输入海面微波成像仿真软件M4S,从而得到漩涡SAR图像仿真结果。基于此仿真方法,不仅可以获得不同雷达参数以及不同海面风场条件下的漩涡SAR图像,而且可以分析不同流场的漩涡在SAR图像上的成像特征。 (2)雷达参数和海洋环境对漩涡SAR成像的影响分析。利用本文提出的基于Burgers-Rott涡旋修正模型的SAR图像漩涡成像仿真方法,本文分别仿真了不同雷达参数、漩涡流场以及海面风场下的漩涡SAR图像,并从漩涡亮暗特征、漩涡边缘线对比度、漩涡SAR图像后向散射值反差度等三个方面分析了不同参数对漩涡成像的影响,并得出相应的结论。 (3)SAR图像漩涡信息提取方法。本文提出了一种基于对数螺旋线边缘拟合的SAR图像漩涡信息提取方法,能够有效地对漩涡中心位置、边缘尺寸以及直径等信息进行提取。基于此方法,本文利用ENVISARASAR和ERS-2获得的序列SAR图像进行了漩涡信息提取实验,得到了漩涡的信息及其变化趋势,并与伪彩色合成结果进行对比,验证了该方法的有效性。