杨翠竹

(浙江海洋大学 海洋科学与技术学院，浙江 舟山 316022)

1 研究背景

1.1 海浪观测

海浪能以其可再生、清洁等特性具有巨大的商业应用价值。根据美国EPRI对波浪能的评估方法可得波浪能的理论计算式[1]：

(1)

在进行具体的海浪能开发之前，需要对海浪有详细的观测，然而传统的浮标观测或者走航观测由于造价成本高、受环境影响较大等因素影响导致观测效率和精度并不高。随着近些年的卫星遥感技术迅速发展，通过遥感卫星对海洋要素进行观测与统计是各种科学研究中常用的方法。而在海浪的观测中，合成孔径雷达由于其分辨率高、穿透力强，能够24 h工作，可以高效率、大范围识别不同性质的目标物，是目前海浪探测领域较为合适的工具之一。因此，本文主要介绍了几种通过合成孔径雷达和其他常用的卫星技术观测波浪的原理与方法。

1.2 海浪分类

海浪根据其成因分为风浪与涌浪。风浪是被海表风直接驱使的表面运动的海水，由于风力和风向的不同，波长、振幅、速度均不相同；涌浪是风浪运动到一定程度受风力影响很小的海浪，可以看作是由振幅、频率、运动方向、初始相位都不相同的正弦波叠加形成的。涌浪的波高和能量随着海水的运动会逐渐减小。

1.3 星载合成孔径雷达探测原理

星载合成孔径雷达是指安装在卫星平台上随着卫星运动的雷达监测系统，包括信号发射系统、天线引导系统和控制系统。信号发射系统会通过固定的时间间隔发射连续且较短的微波脉冲信号，天线接收信号聚焦成波束并且以一定的倾斜角向探测目标再次发射信号，探测目标接收到信号后反射部分信号再次被天线接收。……