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海冰是一种严重的气象灾害,实现对海冰的实时监测和及时解译对于沿海地区的经济发展具有重要意义。相比传统的可见光和红外等遥感器,合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)不受天气条件的限制,具有全天时、全天候、覆盖面积大、空间分辨率高、快速获取等特点,利用SAR遥感技术可以及时、准确、全面地监测海冰区域。由于海冰自身散射特性复杂,目前可以有效实现SAR海冰自动化识别的算法并不多,大部分学者主要通过研究SAR海冰识别算法的方式来提高SAR海冰识别的效果。然而,SAR海冰识别效果不仅与用于海冰识别的算法有关,还会受到图像本身质量以及进行海冰监测时所选择的SAR系统参数的影响。 本文针对SAR系统本身在海冰监测应用中存在的问题,研究了面向海冰识别的SAR应用效能优化方法,具体研究工作如下: (1)首先分析了不同的海冰类型及其物理形态特征和SAR后向散射特征,然后研究了影响海冰识别的SAR系统参数以及外部环境因素。结合2010年至2013年辽东湾海冰X波段同极化星载SAR数据构造了海冰海水后向散射随入射角的变化曲线函数,用于指导该系统在SAR海冰监测时选择合适的工作参数。 (2)研究SAR海冰识别的算法:通过四种图像分割算法识别危害严重的一年冰与海水,从海冰识别精度和目视效果两方面选取基于马尔科夫随机场(Markov Random Field,MRF)和基于空间纹理特性的方法重点进行研究。 (3)研究SAR海冰识别应用效能的优化方法:首先分析影响SAR海冰识别的SAR海冰图像质量因素,然后从增强SAR海冰图像质量以及改进用于SAR海冰识别的算法本身两个方面进行了面向海冰识别的SAR应用效能优化研究。