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Francesco Serafino, Jochen Horstmann, José Carlos Nieto Borge, Claudio Lugni, Maurizio Brocchini, "海岸监测用传感器",杂志上的传感器, 卷。2016, 文章的ID1720563, 2 页面, 2016. https://doi.org/10.1155/2016/1720563
海岸监测用传感器
目前,利用传感器进行海岸监测是一种非常普遍和广泛的做法,因为它们具有灵活性和能力,即使在沿海地区也能提供精确和不均匀的海洋环境参数测量。事实上,实时和高精度测量海岸现象(波浪、洋流、羽流、形态等)的能力使这些传感器在提高对海岸现象动态演化的理解方面非常有用。例如,正确理解恶劣天气条件对海岸形态动力学的影响以及对污染物溢出的实时监测。
在本期专题中,我们收集了国际专家在其领域的一系列工作,介绍了先进和创新的海岸和河流监测系统。
在过去,一些重要的作品总结了这一领域的技术现状[1,2].然而,技术的指数级增长不断为创新和更精确的传感器的使用提供了新的投入和挑战,推动了当前的问题。出于同样的原因,我们主要强调传感器技术的能力,而不是科学贡献的原创性。
在《S-TDMA河羽监测传感器网络的最优公平调度》一文中,提出了一种用于河羽监测的水下无线传感器网络网关的最优公平框架的调度程序。重点是通过重叠节点的传输来寻找理论上的最大吞吐量,同时保持来自网络中每个传感器的均衡接收数据速率。当网关位于网络中心时,可获得最优性能;如果网关位于网络的边缘,这些流量将下降到最大标准化吞吐量的70%。
在论文《基于非下采样shearlet变换(NSST)和脉冲耦合神经网络(PCNN)的多聚焦彩色图像融合算法》中,对基于NSST和PCNN的多聚焦彩色图像融合算法进行了研究。提出的算法在一组图像对上进行了测试,并使用了其他评估良好的算法,在文献中已知,作为基准;该算法在融合性能上优于传统算法。
x波段雷达技术为海浪的实时监测提供了新的视角,提高了船舶的航行安全性和对中尺度水动力现象的理解。
题为“x波段雷达对河流羽流锋面的能见度”的论文研究了从海洋x波段雷达图像中探测河流羽流锋面的机会。为了实现这一目标,在日本天龙河口附近采集了一个巨大的雷达数据集,并与一些卫星和原位数据集进行了比较,以证明雷达采集的羽流锋面的可见性。此外,本文还对雷达资料中河流羽流锋面的“强度”、当地风矢量和当地水位进行了统计分析,以评估羽流锋面在环境条件下的“可探测性”。
发表的论文“x波段波浪雷达在海岸动力分析中的应用:Bagnara Calabra(南第勒尼安海,意大利)的案例试验”说明了常规x波段海洋雷达在分析沿海水域波浪特性方面的适用性。在这项工作中进行的分析允许识别沿海水域入射波的时空演变,包括当地的波高,以及识别作为分析结果的离岸流。使用不同的遥感传感器,“个人监测波浪特征与二维激光扫描仪内冲浪(激光雷达)”显示了使用二维激光扫描仪(激光雷达),运营在电磁波谱的光学领域,而不是x波段微波工程的范围,来推导单个波的特征及其时间演变。该工作已应用于某微潮滩的内浪区和冲浪区。用这种方法可以得到波高、波周期和波速等参数。“LG- mod:一种改进的局部梯度(LG)方法检索海洋沿海地区SAR海面风向”这篇论文采用了ESA-Envisat卫星(ASAR)上的合成孔径雷达系统来计算沿海地区的风向。该方法基于对SAR图像探测到的拟线性和准周期性结构的局部梯度计算。提出的风估计模型通过使用63幅Envisat ASAR图像的锚定浮标提供的原位海岸风测量数据进行验证。
在“基于2004年苏门答腊-安达曼海啸事件的GNSS-R延迟多普勒图模拟”这篇论文中,提出了一种新的模拟全球导航卫星系统的反射多普勒图的方法来分析海啸主导海面。该技术使用了基于Cox和Munk的模型。Cox和Munk模型在海啸情景下的可行性与相关系数为0.93的测量值进行了比较。在工作中进行的分析可能允许在未来使用本文中解释的技术来检索海啸参数。“一种新的浅水盆地小型漂流器:在Muggia湾(意大利)表面流研究中的应用”这篇论文使用拉格朗日漂流器分析了不同气象条件下沿海地区的表面流。本文介绍了一种通过GSM手机网络传输GPS定位的小型漂移器原型。根据漂移者的运动轨迹,导出了本地洋流;该分析还包括其他信息,如地表环流。
手稿《来自舰载x波段航海雷达图像的波高估计》描述了一种基于阴影分析的算法的一些改进,该算法用于从移动船舶上的雷达获得的x波段雷达图像的波高估计。该算法首先通过边缘检测技术从雷达图像中提取阴影区域。然后,利用计算得到的局部光照比,通过拟合Smith函数的曲线推导出均方根(RMS)表面斜率。最后,利用RMS表面坡度和平均过零波周期估计出有效波高。
本专题为感兴趣的读者提供了一个很好的机会,让他们了解参与沿海监测领域研究的研究人员所取得和描述的最新成果。
弗朗西斯科·希若珐诺
Jochen Horstmann
José Carlos Nieto Borge
克劳迪奥·Lugni
莫里吉奥Brocchini
参考文献
版权
版权所有©2016 Francesco Serafino等人。这是一篇发布在知识共享署名许可协议,允许在任何媒介上不受限制地使用、传播和复制,但必须正确引用原作。