1.一种基于交叉谱分析的X波段雷达海流反演方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:选取X波段雷达图像序列I,对相邻的两幅图像分别做交叉谱分析,得到相干系数
和相位
Φij(k,φ)=arg(Sij),i,j=1,2,…,n (2)其中Ii(x,y)是雷达图像的强度值,x和y为图像中点的横坐标和纵坐标,i和j为图像的序列,n为图像的数量,k与 组成频域坐标,K为波数,为波向,Sij是图像Ii(x,y)与Ij(x,y)的功率谱,Sii为Ii(x,y)与其自身的功率谱,arg()表示取复数的辐角;
步骤2:根据步骤1的相干系数 和相位 对所有相邻的图像做交叉谱分析,得到平均相干系数
和平均相位
步骤3:根据步骤1中的相干系数的峰值确定主波波数km,并利用步骤2中的平均相位确定真实主波波数用于消除180度的方向模糊;
步骤4:选择主波波向φm附近的不同方向的所有的波向φp,p为波向φm附近的不同方向的所有波向的个数,并建立如下模型;
利用最小二乘法求解方程5,得出海流矢量 的值;
其中,cradar为波向 方向波浪的相速度, ctheory为相速度的理论值,根据海浪的频散关系理论,得到 其中g为重力加速度;h为水深,为海流矢量,Δt为相邻两幅图像的时间间隔,所有两幅图像之间的时间间隔均相同;
为波数矢量;Q=1,2,3,…,p。
2.根据权利要求1所述的一种基于交叉谱分析的X波段雷达海流反演方法,其特征在于,所述步骤3中确定真实主波波数用于消除180度的方向模糊,选择真实主波波数的方法为:选择满足 的峰值波数 为真实的主波波数。
3.根据权利要求1所述的一种基于交叉谱分析的X波段雷达海流反演方法,其特征在于,所述步骤4中选择的波向φp,该波向φp同时满足下列要求:
1,φp的相干系数γ(k,φp)>0.6,其中波数k满足:0.03≤k≤0.3rad/m;
2,|φp‑φm|<30°, 为主波波向。