[00903623]SAR图像浅海水下地形检测方法

合成孔径雷达(SAR)是主动式微波成像雷达，其搭载在卫星或飞机上，具有大范围、全天候、全天时和高分辨率的海洋遥感观测能力。SAR对海洋学感兴趣的很多特征或现象(如风场、流场、海浪、锋面、涡旋、内波和浅海水下地形等)，都能进行遥感成像。这使得SAR海洋遥感应用成为了新的研究热点，并逐渐发展成为涉及电子信息、海洋学、对地观测、遥感图像处理等多学科交叉的研究方向。浅海水下地形和水深的测量对浅海石油勘测与开采、海底通信电缆和光缆的埋设、海上航运安全、海洋渔业、海洋搜救、浅海地质环境监测等具有十分重要的意义。同时也是军事海洋学研究的重要内容。SAR已成为了浅海水下地形遥感探测的重要手段。现有的SAR遥感图像覆盖了中国大多数沿岸浅海区域，而且有不同时期的SAR遥感图像，这些数据可用于浅海水下地形的检测、探测，以支持国家和地方政府进行管理、监测。2006年德国科学家Hennings的现场实验表明浅海水下地形往往具有移动性，即在潮流运动的长期作用下，水下地形沿特征变化方向会移动一定距离，其类似于沙漠中沙坡的移动。欧盟的C-STAR项目和德国的OROMA项目都将此类现象列入了海洋地质环境的调查、监测内容。此外，浅海水下地形的SAR遥感成像还依赖于气象、水文条件。即使同一地点的水下地形在不同的气象、水文条件下有时能完整成像，有时只能部分成像，甚至是不能成像。因此，水下地形在不同时期的SAR遥感图像上表现得“时隐时现”、区域大小也在变化。所以，需要对水下地形进行长期监测，以充分、及时地掌握水下地形区域的位置、大小、动态变化，及发现新出现的水下地形区域。对浅海水下地形的长期监测，需要自动化的检测算法，以快速处理大量的、长期的日常SAR遥感图像。但有关SAR图像中浅海水下地形的检测方法，至今国内外未见报道。该项目针对有关问题进行了深入研究，提出了SAR图像中浅海水下地形区域的检测算法。利用该项目提出的检测算法，可对水下地形区域进行长期监测，以快速处理大量的、长期的日常SAR遥感图像。自动化的检测算法极大地提高了浅海水下地形区域检测的效率，同时大大降低了遥感图像解译人员的劳动强度。综上所述，该项目针对SAR图像浅海水下地形检测方法进行研究，项目的研究内容主要包括以下几个方面：研究浅海水下地形的SAR成像机制及其SAR图像特征。研究、提出SAR图像中浅海水下地形特征变化方向的提取方法。研究、提出SAR图像中浅海水下地形区域的描述方法。研究、综合提出SAR图像中浅海水下地形区域的自动化检测算法。