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第1章 海浪基本理论概述1

1.1 海浪的物理基础1

1.1.1 线性海浪理论1

1.1.2 非线性波4

1.1.3 均匀流场中的线性波6

1.2 海浪的统计表示7

1.2.1 能谱和方向谱的概念7

1.2.2 几种典型的海浪频率谱10

1.2.3 常用的海浪特征参数15

1.3 海浪的预报17

1.3.1 数值海浪模式17

1.3.2 海浪资料同化简介19

1.3.3 最优插值法22

参考文献24

第2章 雷达海面散射特性26

2.1 基尔霍夫散射模型26

2.2 小扰动散射模型28

2.3 镜面反射模型34

2.4 布拉格散射模型37

2.5 双尺度散射模型39

2.6 改进的复合表面散射模型41

参考文献46

第3章 海浪现场观测方法49

3.1 重力式波浪测量50

3.1.1 测波浮标介绍50

3.1.2 浮标观测测量原理和方法60

3.2 声学波浪测量68

3.3 其他现场波浪测量方法73

3.3.1 压力式波浪测量73

3.3.2 测波杆式海浪测量75

3.3.3 船载波浪测量系统75

参考文献77

第4章 高度计海浪遥感79

4.1 测波原理80

4.1.1 海面回波的形成80

4.1.2 海面回波理论模型82

4.2 有效波高反演85

4.2.1 高度计业务化产品有效波高反演方法85

4.2.2 HY-2A卫星高度计有效波高反演改进方法87

4.3 海浪周期反演96

4.3.1 半经验方法97

4.3.2 神经网络法98

4.3.3 参数化方法100

参考文献103

第5章 波谱仪海浪遥感105

5.1 波谱仪遥感机理105

5.1.1 倾斜调制105

5.1.2 雷达回波功率108

5.2 数值仿真109

5.2.1 海面模拟109

5.2.2 信号仿真方法110

5.2.3 仿真软件及结果110

5.3 反演方法113

5.3.1 星载波谱仪海浪谱反演方法113

5.3.2 机载波谱仪数据处理流程116

参考文献125

第6章 合成孔径雷达海浪遥感方法126

6.1 合成孔径雷达海浪遥感机理126

6.1.1 冻结海面的成像机理126

6.1.2 海面的运动效应127

6.1.3 海浪方向谱与SAR图像谱非线性积分映射关系128

6.2 初猜谱反演方法132

6.3 参数化反演方法137

6.4 半参数化反演方法141

6.5 参数化初猜谱反演方法147

6.6 交叉谱反演方法151

6.7 参数化交叉谱反演方法155

6.8 经验方法157

参考文献160

第7章 导航X波段雷达海浪观测方法161

7.1 导航X波段雷达海浪观测系统的组成161

7.2 导航X波段雷达的成像机理164

7.2.1 雷达成像的散射机理164

7.2.2 雷达成像的调制机理167

7.3 导航X波段雷达反演海浪的传统方法169

7.3.1 表层流向量的反演170

7.3.2 调制传递函数173

7.3.3 海浪参数反演算法177

7.4 导航X波段雷达反演海浪的其他方法179

7.4.1 方法179

7.4.2 讨论185

7.4.3 小结194

参考文献194

第8章 高频雷达海浪观测理论与方法196

8.1 高频电波海面散射模型197

8.1.1 一阶散射模型197

8.1.2 二阶散射模型199

8.1.3 散射模型的简化202

8.2 波浪反演算法205

8.2.1 改进的Barrick反演算法205

8.2.2 Howell海浪参数反演方法208

8.2.3 海浪谱Wyatt反演理论与方法212

8.2.4 海浪谱优化反演理论与方法213

8.2.5 实验结果比较216

参考文献222

第9章 光学波浪测量225

9.1 概况225

9.2 视频海浪测量229

9.2.1 视频图像坐标转换231

9.2.2 图像校正232

9.2.3 图像分析与参数提取算法233

9.2.4 视频波浪测量具体流程234

9.3 立体摄影波浪测量236

9.3.1 立体成像236

9.3.2 立体视觉的组成237

9.3.3 波浪测量流程238

参考文献240