【摘 要】
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该文研究浅海SAR影像仿真与水下地形反演的数值方法.将仿真与反演问题模型处理为相互独立的依赖于时间的非线性偏微分方程动力系统,使反演问题模型仅依赖于SAR影像灰度值,计
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该文研究浅海SAR影像仿真与水下地形反演的数值方法.将仿真与反演问题模型处理为相互独立的依赖于时间的非线性偏微分方程动力系统,使反演问题模型仅依赖于SAR影像灰度值,计算一次完成,计算过程中无须与正问题进行数据交互.在此基础上,提出了仿真与反演的一种新的一致性优化算法;阻尼牛顿-行作用法.首先采用隐式差分格式将目标方程组全场离散化,对得到的非线性方程组利用阻尼牛顿法进行求解,对在牛顿法中出现的线性方程组采用行作用法求解.问题具有大型稀疏非对称性质,该文采用了一种分块二维按行压缩存储方法,压缩效果明显,为进行大规模计算和提高计算速度创造了条件.所采用的阻尼牛顿法具有快速收敛的特征,较以往采用的最速下降法、共轭梯度法明显提高了求解效率.行作用法则适应了问题的大型稀疏非对称性质,拓展了所求解问题的规模.水下地形反演模型之解对SAR影像灰度值非常敏感,从而使反演问题数值上呈现较严重的病态性质,该文所采用的行作用法也明显改善了对这一数值病态问题的计算效果.数值实验结果表明,算法对SAR影像仿真问题具有高效、可靠、计算稳定的特征;对水下地形反演问题以往算法则提高了数值稳定性和计算精度,反演出的地形与实际地形能较好的吻合.
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