海面溢油的微波散射模型研究

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2、研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外果，也不包含为，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。Ｉ《日：如年Ｔ月作者签名：麥弓日期论支使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文保留并向国家有关部口或化构送交论文的复巧件和磁盘’的规定，有权允许论文被查阅和借願。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全、缩印或扫描部或部分内容编入有关数

3、据库进行检秦，可＾＾采用影巧、汇论文。等复制手段保存编学位遽）守此规定密应论文在解后（保密的学位：导师签名作者签：爹名心曰：年月曰期＾分类号密级注1UDC学位论文海面溢油的微波散射模型研究（题名和副题名）龚宁（作者姓名）指导教师李玉霞副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业控制科学与工程提交论文日期2016.4.14论文答辩日期2016.5.12学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人RESEARCHOFELECTROMAGNETICSCATTERINGFROMAPOLLUT

4、EDSEASURFACEAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ControlScienceandEngineeringAuthor:GongNingSupervisor:AssociateProf.YuxiaLiSchool:SchoolofAutomationEngineering2摘要摘要随着海洋石油开采和海上石油运输的兴盛，溢油事故也屡次发生。泄露的石油会对海洋环境造成重大破坏，对海洋经济造成重大损失。SAR（合成孔径雷达）

5、是海面溢油监测的有效手段。溢油会改变海面的物理和几何特性，造成海面毛细波的衰减，降低布拉格散射，使溢油区域在SAR图像中呈现暗色区域，然而多种疑似溢油现象（内波、生物油膜、低风速区）在SAR图像中也呈现出暗色区域，这给溢油的提取造成了困难。因此，有必要从机理上研究溢油海面的电磁散射。本文的主要研究内容为溢油对海面电磁散射的影响，主要包括溢油对海面物理和几何特征的影响和海面电磁散射建模两个部分。首先需要研究溢油对海面物理和几何特性的改变。本文从作用量谱方程出发，研究溢油对风能输入、粘性损耗、非线性波-波相互作用及波破碎能量耗散的影响，利用双层流体模型

6、改进了局部平衡抑制模型中的粘性阻尼衰减系数，并引入了非线性波-波交互作用描述油膜对大尺度波的衰减作用，由此建立溢油抑制比模型，定量化描述油膜对海谱的影响，为后文的电磁散射打下基础。在此过程中，充分考虑了油膜的物理参数和海面风速对抑制比的影响。在适合溢油监测的中低风速和中等入射角下，本文不仅研究了传统海面散射研究关注的布拉格散射，还分析了波破碎散射这一非布拉格散射对有无溢油海面散射系数和极化比等极化参数的影响，并分析了海面风速、油膜厚度等因素对溢油海面散射的影响。对溢油乳化和扩散过程中形成油水混合的情况，介绍了此时介电常数的变化及其带来的影响。本文不

7、仅建立了海面单站散射的解析模型，还运用矩量法研究了清洁海面和溢油海面的双站散射，并分析了油膜对双站散射系数的影响。鉴于溢油海面的散射机理尚不明确以及相位信息在提取溢油信息中的重要作用，本文不仅研究了不同波段和极化下油膜对海面散射的影响，而且对学者们较少关注的相位的统计特征也做了研究，研究结果表明清洁海面和溢油海面的共极化相位差分布有明显差异。关键词：海面溢油，海面散射，矩量法IABSTRACTABSTRACTAstheriseofoffshoreoilexploitationandtransport,oilspillshaverepeatedlyo

8、ccurred.Significantdamagetothemarineenvironmentandhugelosseso