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. 2010. Т. 7. №3. С. 197-207

Исследование динамики двумерных спектров морского волнения

В.И. Титов , В.В. Баханов , Э.М. Зуйкова , А.Г. Лучинин , Ю.И. Троицкая 
Институт прикладной физики РАН, 603950 Н.Новгород,Ульянова 46
Разработан комплекс оптических спектранализаторов для регистрации в реальном времени спектров мор-
ского волнения в диапазоне длин поверхностных волн от сантиметров до метров путем анализа изображения
морской поверхности. На основе двухмасштабного представления морской поверхности разработаны моде-
ли отображения поверхностных волн и алгоритмы обработки изображений поверхности, позволяющие вос-
станавливать пространственно - временные спектры волнения. Предложен и экспериментально апробирован
оптический метод определения высот длинных энергонесущих волн по спектру изображения короткомас-
штабных волн.
В лабораторных условиях с использованием искусственной диффузной подсветки поверхности получены
пространственно - временные панорамы капиллярных волн с пространственным разрешением 0,3 мм и вре-
менным разрешением 300 Гц. Создан пакет программ для обработки изображений капиллярных волн.
Ключевые слова: оптика океана, морские волны, спектральный анализ, обработка изображений, дистанци- онное зондирование, капиллярные волны
Полный текст

Список литературы:

  1. Фукс И.М. О ширине спектров сигналов, рассеянных на взволнованной поверхности моря // Акуст. Ж. 1973. т. 20. №3. C. 358-468.
  2. Зельдис В.И., Лейкин И.А., Розенберг А.Д., Рускевич В.Г. Исследование фазовых характери- стик акустических сигналов, рассеянных взволнованной водной поверхностью // Акуст. Ж. 1974. т.20. №2. C. 235 - 241.
  3. Monaldo F.M. and Kasevich R.S. Optical determination of short - wave modulation by long ocean gravity waves // IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing. 1982. V. GE-20. N 3. P. 254-258.
  4. Gotwols B.L. and Irani G.B. Optical Determination of the Phase Velocity of Short Gravity Waves // Journ. of Geophys. Res. 1980. V.85. NO C 7. P. 3964 - 3970.
  5. Keller W.C. and Gotwols B.L. Two-dimentional optical measurements of wave slopes // Applied Optics. 1983. V.22. N 22. P.3476 - 3478.
  6. Gotwols B.L. and Irani G.B. A CCD camera system for remotely measuring the dynamics of ocean waves // Applied Optics.1982. V. 21. P.851 - 860.
  7. Irani G.B. and Gotwols B.L. WAVDYN: measurements of the independence of ocean wind waves // JH APL Technical Digest. 1982. V.3. N 1. P. 49 - 58.
  8. Jane B., Riemer Klaus S. 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.
  9. Piotrovsky Cynthia C. and Dugan John P. Accuracy of bathymetry and current retrievals from airborne optical time - series imaging of shoaling waves // IEEE Transactions on geoscience and remote sensing. 2002. V.40. P 12, 2606 - 2618.
  10. Зуйкова Э.М., Лучинин А.Г., Титов В.И. Определение характеристик пространственно - вре- менных спектров волнения по оптическому изображению поверхности моря // Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана, 1985. Т.21. № 10. С.1095-1102.
  11. Зуйкова Э.М., Лучинин А.Г., Титов В.И. Оптические дистанционные методы исследования по- верхностного волнения // Сб. Дистанционные радиофизические методы изучения океана. ИПФ АН СССР. Горький. 1987. С.59 - 83.
  12. Баханов В.В., Зуйкова Э.М., Кемарская О.Н., Титов В.И. Определение спектров волнения по оптическому изображению морской поверхности // Известия вузов. Радиофизика, 2006. Т. XLIX. № 1. С.53-63.
  13. Titov V.I., V.V. Bakhanov, G.N. Balandina, D.L. Belyakov, O.N. Kemarskaya and E.M. Zuikova Investigation of variations of long surface wave parameters by optical technique during JUSREX 1992 // Proc. IGARSS`94, Pasadena, USA, 1994. P. 759.
  14. Zuikova E.M., Titov V.I., Troitskaja J.I. Wave spectra from daylight imagery of sea surface // Proc. V International Conference Current problems in optics of natural waters. ONW2009.St-Petersburg, Russia. 2009. P.345-348..
  15. Titov V.I., Zuikova E.M., Kemarskaja O.N., Troitskaja J.I. Optical remote sensing of sea surface waves // Proc. V International Conference Current problems in optics of natural waters. ONW2009.St-Petersburg, Russia. 2009. P.139-143.
  16. Titov V.I., Bakhanov V.V, Kemarskaja O.N., Luchinin A.G., Troizkaja J.I., Zuikova E.M. Investigation of sea roughness with complex of optical devices // Proc. Conference SPIE09 "Remote Sensing of the Ocean, Sea Ice, and Large Water Regions 2009", Берлин. 31.08-03.09.2009.
  17. Баханов В.В., Зуйкова Э.М., Кемарская О.Н., Титов В.И., Троицкая Ю.И. Определение спек- трально-кинематических характеристик поверхностного волнения по оптическим изображе- ниям поверхности моря // Сборник трудов конференции «Современные проблемы дистанци- онного зондирования Земли из космоса», ИКИ РАН, Москва. 2009. Секция Е.