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