Numerisk simulering av radaravbildning över havets vågor
Typ
Examensarbete för kandidatexamen
Program
Publicerad
2022
Författare
Buske, Jesper
Gustafsson, Pontus
Jendle, Theodor
Modellbyggare
Tidskriftstitel
ISSN
Volymtitel
Utgivare
Sammanfattning
Havsobservationer är ett kraftfullt verktyg för miljöövervakning av havsytor, där SAR
idag är en av de mest tillgängliga tekniker. Syftet med detta projekt är att utifrån exi sterande teoretiska modeller simulera havsytor samt SAR-avbildning av havsytan. En
av dessa modeller har tre olika transformalternativ; linjär-, kvasilinjär- och ickelinjär
transform, detta arbete begränsar sig till den linjära transformen. Med simuleringarna
utförs en analys av den linjära transformmodellens giltighet för olika radarparametrar
och väderförhållanden, där främst påverkan från vindriktningen φvind och kvoten mel lan satellitens avståndet till havsyta R och satellitens hastighet V , β = R/V , studeras.
Arbetet utförs i programmeringsspråket python, där paketen numpy och matplotlib
används för numeriska beräkningar och visualiseringar. Det kan konstateras att både
den linjära transformen och SAR-avbildningen fungerar bättre då β antar lägre värden
än för höga, samt att den linjära transformen och SAR-avbildningen fungerar sämre
då havsvågorna breder ut sig i satellitens färdriktning. Att transformen fungerar bäst
för lägre β värden innebär att transformen är mest applicerbar för satelliter med hög
fart och/eller på kort avstånd från havsytan. Framtida implementation att göras är
de kvasi- och ickelinjära transformmodellerna och en inversionsalgoritm för att kunna
extrahera våg- och radarparametrar från ett SAR-bildsspektrum. Vidare kan en analys
av vindhastighetens påverkan på de simulerade spektrumen utföras, då vindhastighets parametern inte analyserats i detta projekt.
Beskrivning
Ämne/nyckelord
SAR, havsyta, simulering, python, vågspektrum