张颖瑞1, 马林涛2, 王小青1, 韦骏2
ZHANG Yingrui1, MA Lintao2, WANG Xiaoqing1, WEI Jun2
摘要: 浅海水下地形信息在海洋资源开发、海洋环境保障等领域具有重要应用价值。浅海地形造成的流场扰动会在海面上形成辐聚辐散效应,间接改变海面粗糙度分布,进而反映到高分辨率的SAR图像中,这使得基于合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像进行浅海地形的高分辨率反演成为可能。由于缺乏高分辨率的真实标签样本数据,使得基于深度学习方法进行SAR海底地形反演依赖于仿真手段构建样本。本文基于面向SAR海洋成像的全链路仿真模型,实现复杂浅海地形条件下大规模、高精度仿真数据集的快速生成。研究以江苏省太平沙地区和海南岛东北部海域为典型研究区,对3景不同时刻的仿真与真实SAR影像进行定量对比分析。定量分析结果表明,仿真影像在纹理结构、明暗分布及空间分布上与真实影像具有较高的一致性,太平沙地区和海南岛东北部海域的最高结构相似度分别达到0.62和0.73。通过对仿真结果的整体与局部分析,验证了仿真模型在不同地形动力环境下的物理一致性与泛化能力。所构建的全链路仿真模型能够有效还原水下地形到SAR图像的完整物理过程,实现从水深数据到SAR影像的正向模拟。