本書系統(tǒng)闡述了極化 SAR 海洋成像基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)和典型應(yīng)用等方面的最新研究成果。在分析海浪、海洋內(nèi)波、海冰、船只目標等海洋動力要素和海上目標的極化 SAR 成像機制和極化特性的基礎(chǔ)上，發(fā)展了多種海洋要素的極化 SAR 解譯分析、信息提取與反演探測的新技術(shù)和新方法。 本書總結(jié)了作者多年在 SAR 海洋探測相關(guān)研究中的創(chuàng)新成果，對從事SAR 海洋探測研究的廣大科技工作者和工程技術(shù)人員具有較高的參考價值，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)高年級本科生、研究生的參考書。
合成孔徑雷達(Synthetie Aperture Radar，SAR)是先進的遙感手段，具有全天候、全天時和大范圍成像觀測等技術(shù)優(yōu)勢。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在陸地、海洋、極地等環(huán)境，在林業(yè)估產(chǎn)、農(nóng)作物估產(chǎn)、草原環(huán)境監(jiān)測、海洋動力要素反演、海上船只目標監(jiān)測、海冰與冰川監(jiān)測、城市沉降監(jiān)測等方面得到了廣泛的應(yīng)用，已充分展示了其應(yīng)用價值。但是，通常以來SAR 只有單一通道信息，以黑白圖像示人，遠不如光學(xué)遙感圖像斑斕多彩，而且由于其獨特的成像方式，圖像的斑點噪聲較為嚴重，影響了對地物目標的解譯和分析。21世紀初，極化 SAR(Polarimetric SAR，POISAR)技術(shù)蓬勃發(fā)展，加拿大 RADARSAT-2、德國 TeraSAR-X和 TanDEM-X、意大利 Cosmo-SkyMed、日本 ALOS-2 以及我國高分3號等 SAR 衛(wèi)星先后投人使用，這些衛(wèi)星具備雙極化或全極化能力，由此推動了極化SAR 在各個領(lǐng)域的應(yīng)用。本人所在團隊一直密切跟蹤 SAR 遙感技術(shù)的發(fā)展，在國家自然科學(xué)基金、國家863計劃、海洋行業(yè)公益性專項等項目的支持下，積極開展極化 SAR 的海洋應(yīng)用探索，系統(tǒng)地開展了極化 SAR 對海冰、船只、溢油、海浪以及海洋內(nèi)波的應(yīng)用研究，研究結(jié)果表明極化SAR 顯著增強了對海洋要素的觀測能力證明了極化 SAR 在海洋領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。
本書系統(tǒng)地介紹了作者所在團隊近年來利用極化 SAR 數(shù)據(jù)開展海洋動力要素和海上目標探測方面的最新成果，全書共六章。各章內(nèi)容安排如下:第一章為極化 SAR 海洋應(yīng)用概述，首先介紹了極化 SAR 的基本原理，其次從船只、海冰、溢油、內(nèi)波與海浪五個方面詳述極化應(yīng)用的進展情況。
第二章為極化 SAR 船只目標探測，首先詳細介紹了船只目標的 SAR 成像機理和檢測方法，其次針對小船只目標介紹了所發(fā)展的極化SAR 小船只檢測器及其參數(shù)設(shè)置與性能分析，最后給出了通過外海實驗，進行小船只目標檢測性能驗證的情況。
第三章為極化 SAR 海冰探測，首先針對我國冬季海冰主要分布的渤海海域，介紹了其極化散射特性，其次介紹了基于高分辨率全極化SAR 的海冰類型分類方法，最后給出了基于極化分解的海冰厚度反演方法。
第四章為極化 SAR 海上溢油探測，首先介紹了海上溢油的微波散射機理詳細說明溢油對海浪散射的抑制過程，其次通過構(gòu)建簡縮極化特征進行溢油與偽油膜及海水的分類，最后針對溢油的乳化過程，通過實驗研究了極化雷
達對溢油乳化過程的探測能力。第五章為極化 SAR 海洋內(nèi)波探測，首先介紹了內(nèi)波遙感機理與探測方法其次針對工波段 SAR，分析了響應(yīng)特征并提出了適合內(nèi)波檢測的最優(yōu)極化特征，進一步探索利用工波段全極化 SAR 進行海洋內(nèi)波引起的海表面粗糙度的反演，最后基于 SAR 的多普勒特性，進行了海洋內(nèi)波致表面流速的反演，以上工作為內(nèi)波參數(shù)的提取提供了依據(jù)。
第六章為極化 SAR 海浪參數(shù)反演，首先介紹了海浪SAR 成像機理與反演方法，其次介紹了極化基變換，研究了不同極化基下截斷波長與風和浪參數(shù)
的相關(guān)性，評估了不同極化基下風場和浪場參數(shù)的反演性能。本書是團隊成員集體努力的成果，多位同志參加書稿的編寫，具體分工為:第一章曹成會、第二章劉根旺、第三章張晰和包萌、第四章張海天、第五章張昊、第六章曹成會和張晰，最后由孟俊敏、張晰統(tǒng)稿。本書的內(nèi)容源于團隊多位博士、碩士學(xué)位論文的研究成果，包括:張晰、劉根旺等的博士論文，舒思京、張昊、侯富成和包立威等的碩士論文，同時作者也從網(wǎng)上搜集了大量資料，在此一并表示衷心感謝。
本書的出版要特別感謝國防科技大學(xué)的大力支持，同時也得到了國家自然科學(xué)基金山東省聯(lián)合基金項目(U2006207)的支持。極化 SAR 技術(shù)還在不斷發(fā)展中，本書只是介紹了作者所在團隊在這方面的研究成果，不可能覆蓋極化 SAR 在海洋領(lǐng)域應(yīng)用的方方面面，只是希望藉此給從事 SAR 海洋應(yīng)用研究的學(xué)者提供一些參考。而且隨著技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)和方法必然要向前迭代，希望本書能夠為推動我國SAR 海洋遙感技術(shù)發(fā)展做一點貢獻。同時，鑒于作者學(xué)識有限，書中難免存在錯誤和疏漏，懇請讀者給予批評指正。
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