ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2009. В.6. Т.1. С. 303-313

Определение спектрально-кинематических характеристик поверхностного волнения по оптическим изображениям поверхности моря

В.В. Баханов , Э.М. Зуйкова , О.Н. Кемарская , В.И. Титов , Ю.И. Троицкая 
Институт прикладной физики РАН, 603950 Н.Новгород, Ульянова, 46
Как известно, в последнее время появились модели морского волнения, основанные на каскадных
механизмах взаимодействия волн разных масштабов. В связи с этим в ИПФ РАН разработан
корабельный оптический комплекс для регистрации характеристик морского волнения в широком
диапазоне длин волн: от сантиметровых до энергонесущих поверхностных волн. Короткомасштабное
волнение анализируется с помощью оптических спектранализаторов на некогерентном свете (ДОСА), а
параметры длинных поверхностных волн определяются по панорамам морской поверхности
(изображения в координатах дальность - время - интенсивность света), конструируемых по оптическим
профилям морской поверхности. Эти панорамы являются как бы оптическими аналогами РЛ-панорам
морской поверхности, но обладают гораздо большим поверхностным разрешением и некоторыми
дополнительными возможностями для диагностики волнения, связанными с особенностями
формирования оптических изображений морской поверхности. Оптические панорамы обладают
определенной гибкостью: в зависимости от требуемого пространственного разрешения можно
формировать панорамы различной ширины от сотен метров до километров.
Приведены данные исследования морского волнения в широком диапазоне длин
поверхностных волн от сантиметров до десятков метров с помощью оптического комплекса, а
также предварительные результаты по созданию модели двумерного спектра ветрового волнения.
Ключевые слова: оптика океана, морские волны, спектральный анализ, обработка изображений, дистанционное зондирование
Полный текст

Список литературы:

  1. Chapman R.D. and Irani G.B. Errors in estimating slope spectra from wave images // Applied Optics, 1981. V. 20. № 20. P.3645-3652.
  2. Зуйкова Э.М., А.Г. Лучинин, В.И. Титов. Определение характеристик пространственно - временных спектров волнения по оптическому изображению поверхности моря // Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана, 1985. Т.21. № 10. С.1095-1102.
  3. Баханов В.В., Э.М. Зуйкова, О.Н. Кемарская, В.И. Титов. Определение спектров волнения по оптическому изображению морской поверхности // Известия вузов. Радиофизика, 2006. Т. XLIX. № 1. С.53-63.
  4. Bakhanov V.V. et al. A computer ship complex of remote sensing for investigation of ocean subsurface processes // Black Sea`92 Proceedings, Varna, Bulgaria, 1992. P.24-26.
  5. Titov V.I. et al. Investigation of variations of long surface wave parameters by optical technique during JUSREX 1992 // IGARSS`94 Proceedings, Pasadena, USA, 1994. P.759.
  6. Bernd Jane, Klaus S. Riemer. Two-dimensional wave number spectra of small-scale water surface waves // Journ. of Geophys. Res. 1990. V.95. NO C 7. P.11,531 - 11,546.
  7. Elfouhaily T., B. Chapron, and A. Katsaros. A unified directional spectrum for long and short wind-driven waves // Journ. of Geophys. Res. 1997. V.102. NO C7. P.15,781 - 15,796.
  8. Баханов В.В., Браво-Животовский Д.М., Зуйкова Э.М., Кемарская О.Н., Титов В.И. Методы диагностики спектрально-кинематических характеристик поверхностного волнения по оптическим изображениям поверхности моря // Сб. Проявление глубинных процессов на морской поверхности. Н.Новгород, 2004. С.102-110.
  9. Баханов В.В., Э.М. Зуйкова, О.Н. Кемарская, В.И. Титов. Диагностика спектрально- кинематических характеристик длинных поверхностных волн по оптическим изображениям поверхности моря // Препринт № 775. издательства Института прикладной физики РАН, 2008. 20 с.