【技术实现步骤摘要】
SAR及水色遥感图像海洋涡旋动力参数提取方法及系统
[0001]本专利技术属于遥感图像处理领域及海洋遥感应用领域，具体地涉及一种SAR及水色遥感图像海洋涡旋动力参数提取方法及系统。
技术介绍
[0002]海洋涡旋在全球海洋中普遍存在，海洋涡旋所携带的动能占海洋总动能的80％。海洋涡旋承担着海洋中不同尺度过程的能量交换以及营养物质的输运过程，对深海洋流和水团的物理和化学特性都有很重要的影响。
[0003]海洋涡旋由于自身的旋转，能够聚集浮游植物，在浮游植物大量繁殖期间，海表面叶绿素浓度会明显升高。水色传感器可以通过自身接收信号的变化，反演海洋中引起水色变化的各种物质浓度的信息。海洋涡旋能够带动海洋中的叶绿素浓度分布发生变化，通过跟踪水色传感器获取的海表面叶绿素浓度的变化，提取海洋涡旋流场及动力参数。利用水色遥感图像对海洋涡旋进行流场提取所面临的主要问题是水色遥感图像易受云层覆盖问题的影响导致数据缺失。
[0004]SAR传感器不受天气的影响，可以全天时、全天候的获取遥感图像。海洋涡旋可以通过“油膜机制”在合成孔...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种SAR及水色遥感图像海洋涡旋动力参数提取方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、获取时间序列SAR图像和时间序列水色遥感图像；步骤2、对时间序列SAR图像和时间序列水色遥感图像进行配准；步骤3、分别获取时间序列SAR图像海表涡旋流场及时间序列水色遥感图像海表涡旋流场；步骤4、将时间序列SAR图像海表涡旋流场与时间序列水色遥感图像海表涡旋流场进行加权融合，得到融合流场；步骤5、对融合流场进行平滑，并从中提取海洋涡旋动力参数。2.根据权利要求1所述的SAR及水色遥感图像海洋涡旋动力参数提取方法，其特征在于，所述步骤1中，获取的时间序列SAR图像的数量至少为两景，获取的时间序列水色遥感图像的数量至少为两景。3.根据权利要求1所述的SAR及水色遥感图像海洋涡旋动力参数提取方法，其特征在于，所述时间序列遥感图像的时间间隔小于图像特征的去相关时间。4.根据权利要求1所述的SAR及水色遥感图像海洋涡旋动力参数提取方法，其特征在于，所述步骤3中，从时间序列SAR图像中估计SAR图像海表涡旋流场，从时间序列水色遥感图像中估计水色图像海表涡旋流场。5.根据权利要求4所述的SAR及水色遥感图像海洋涡旋动力参数提取方法，其特征在于，所述步骤3中，以时间序列SAR图像为例，获取SAR图像海表涡旋流场包括：将时间序列SAR图像中的第一幅SAR图像划分成许多小的模板窗口，选取任一模板窗口T；模板窗口T在时间序列SAR图像中选取的第二幅SAR图像的搜索区域内进行匹配，并计算互相关系数，计算公式如下：其中，S
′
表示模板窗口在搜索区域内对应的搜索子窗口，(x,y)为模板窗口的中心像素坐标，p和q分别表示搜索子窗口中心相对于搜索窗口中心在距离向和方位向上的位移，表示搜索子窗口内的像素平均值，表示模板窗口内的像素平均值；获取以(x,y)为中心像素点坐标的模板窗口所对应的相关系数矩阵中的最大值r(x,y)，根据最大值相对于中心点的位置偏移估计涡旋水平速度矢量：θ＝tan
‑1((q
max
Δy)(p
max
Δx))其中，Δt为时间序列SAR图像的时间间隔，Δx和Δy分别为SAR图像在距离向和方位向的像素间隔，c为估计的海表涡旋流场矢量，d为估计的海表面位移矢量，p
max
和q
max
分别为取得最大互相关系数时的模板窗口T在搜索窗口内向右和向下移动的像素点个数，θ为估计的海表涡旋流场矢量的方向；选取下一个模板窗口重复上述操作，直到将第一幅SAR图像中所有的模板窗口遍历完，即可获取时间序列SAR图像海表涡旋流场。
6.根据权利要求5所述的SAR及水色遥感图像海洋涡旋动力参数提取方法，其特征在于，所述步骤3中包括：对获取的时间序列SAR图像海表涡旋流场和时间序列水色遥感图像海表涡旋流场进行滤波，得到有效涡旋流场矢量，滤波后任意模板窗口的中心像素点处的有效相关系数w
n
(x,y)表示为：其中，r
n
(x,y)表示第n个流场...
【专利技术属性】
技术研发人员：种劲松，杨雪，李宗泽，刁立杰，魏献恩，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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