برآورد هندسه عمقی به کمک تصاویر لحظه ای امواج نزدیک ساحل

چکیده:

روش های موجود برای تعیین عمق دریا و اقیانوس با استفاده از تصاویر سنجش از دور مربوط به امواج نزدیک ساحل تنها اطلاعات بزرگی عدد موج (K=2π/L)را استخراج می کند،این روش ها تغییرات مکانی در جهت موج θ که می تواند اطلاعاتی در مورد شیب عمق سنجی فراهم کند را نادیده می گیرند. این روش ها همچنین نیازمند اطلاعات دوره موج می باشند ،بتابراین تنها وقتی که سری زمانی تصویرسازی موجود باشد قابل استفاده می باشند. در این مقاله الگوریتمی که تغییرات در جهت امواج منعکس شده را بر اساس وضعیت عدد موج غیرچرخشی برای تعیین شیب و هندسه اعماق استفاده می کند ، ارائه می دهیم. وابستگی عمق به صراحت از رابطه پراکندگی خطی معرفی شده است. شکل نهایی مدل از طول موج مستقل بوده به طوری که تمام اندازه گیری های ورودی مورد نیاز را می توان از یک تصویر هوایی گرفته شده از هواپیما، وسیله نقلیه های هوایی بدون سرنشین و یا ماهواره تهیه کرد . سه روش مختلف برای استخراج عدد موج و زاویه از تصاویر مورد آزمایش قرار گرفتند که دو روش بر اساس شیب فضایی فاز موج و یک روش بر اساس زمان سفر یکپارچه بین نقاط نمونه (یک روش توموگرافی) بودند. تست مصنوعی با استفاده از امواج تک رنگ و دورنگ، با و بدون نویزصورت گرفت و نشان داد در حالی که هر سه روش تحت شرایط ایده آل موج خوب کار می کنند، اما روش شیب بیش از حد به نقص داده ها حساس می باشد. روش توموگرافی اندازه گیری های موج قوی تری به همراه داشته و مناطق قیر قابل استفاده را با اطمینان بیشتری محدود میکند. تست های بیشتر از این روش با استفاده از امواج تک رنگ بر سه عمق سنج مصنوعی با افزایش پیچیدگی نشان دهنده بایاس متوسط ​​0.01 متر و میانگین خطای متوسط ​​0.17 متر بود. با وجود اینکه این مدل همیشه قابل اجرا نیست، اما یک فرم جایگزین تخمین عمق دریا و اقیانوس را برای هنگامی که اطلاعات در آن بازه زمانی در دسترس نیست ،ارائه می دهد.