利用衛(wèi)星資料反演表面海流的研究
發(fā)布時間:2024-04-09 18:35
海流對海洋中多種物理過程、化學(xué)過程、生物過程和地質(zhì)過程,以及海洋上空的氣候和天氣的形成及變化,都有影響和制約的作用;對于海軍作戰(zhàn),海流是考慮作戰(zhàn)的重要因素之一,恰當(dāng)?shù)乩煤A?對作戰(zhàn)會起到降低戰(zhàn)爭消耗,增加勝利因素的一個籌碼。然而,目前利用的常規(guī)手段對大面積海域的表面海流實施高頻率實時觀測幾乎是不可能的。衛(wèi)星資料具有覆蓋范圍廣,時間分辨率和空間分辨率高的特點,因此,研究如何利用衛(wèi)星資料開展表面海流遙感反演,具有非常重要的理論和實踐意義。 基于優(yōu)化通道組合和減少閾值設(shè)置的思想,利用MODIS資料的多光譜特性,提出了一種多種算法結(jié)合優(yōu)化的云檢測方法,為海流的監(jiān)測反演計算提供了較高的晴空像元可信度。分析最大相關(guān)系數(shù)方法(MCC)海表流反演原理以及其誤差來源,基于連續(xù)時刻水體紅外、光學(xué)特征,利用MCC方法反演得到表面海流場。采用DINEOF方法,對衛(wèi)星反演的海表流場結(jié)果中,由于云覆蓋和反演方法本身缺陷所導(dǎo)致的數(shù)據(jù)空白區(qū)插值補缺;并提出了一種基于變分同化方法并結(jié)合正則化思想的表面海流場全局優(yōu)化方法,對插值后數(shù)據(jù)進行優(yōu)化調(diào)整。通過對Jason-1資料統(tǒng)計試驗,確定后向散射截面臨界點,使其可作為采用...
【文章頁數(shù)】:141 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 云覆蓋研究進展及意義
1.2.2 序列圖象資料海表流場反演
1.2.3 星載雷達高度計反演海面風(fēng)速
1.3 研究的內(nèi)容和方法
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技術(shù)路線
1.3.4 論文結(jié)構(gòu)
第2章 研究區(qū)說明及數(shù)據(jù)處理
2.1 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)說明
2.1.1 研究區(qū)域
2.1.2 實測表而海流簡介
2.1.3 EOS/MODIS衛(wèi)星資料簡介
2.1.4 SSH資料簡介
2.2 EOS/MODIS衛(wèi)星資料處理
2.2.1 輻射計算
2.2.2 條帶噪聲去除
2.2.3 邊緣Bowtie效應(yīng)糾正
2.2.4 太陽天頂角糾正
2.2.5 臨邊效應(yīng)的訂正
2.2.6 圖像的投影
2.2.7 太陽耀斑區(qū)的識別
2.3 SSH資料處理
2.3.1 高度計測高原理
2.3.2 高度計測高誤差的原因及消除方法
2.4 高精度海上云檢測
2.4.1 光譜特征分析
2.4.2 NASA云檢測算法
2.4.3 本文的云檢測方法確定
小結(jié)
第3章 序列衛(wèi)星資料海表流場反演
3.1 海面溫度計算
3.1.1 海面溫度的反演原理
3.1.2 海表溫度反演算法設(shè)計
3.1.3 計算結(jié)果
3.2 序列衛(wèi)星資料海表流場反演原理
3.2.1 示蹤物的特性分析
3.2.2 示蹤物追蹤方法
3.2.3 流向流速計算
3.2.4 質(zhì)量控制
3.3 特征量跟蹤中的誤差分析及糾正
3.3.1 特征跟蹤中的誤差
3.3.2 糾正地理定位錯誤
3.4 實例分析
3.4.1 美國西海岸夜間
3.4.2 美國話海岸日間
3.4.3 江蘇沿海夜間
3.4.4 江蘇沿海日間
小結(jié)
第4章 優(yōu)化調(diào)整MCC法反演海表流場
4.1 缺測數(shù)據(jù)的插值補缺
4.1.1 Kriging插值方法
4.1.2 DINEOF的原理
4.1.3 實驗分析
4.2 變分同化方法并結(jié)合正則化思想的表面海流場全局優(yōu)化
4.2.1 變分同化技術(shù)原理
4.2.2 海表流場變分同化優(yōu)化調(diào)整方法
4.2.3 實驗分析
小結(jié)
第5章 海表高度計海面風(fēng)速校正及地轉(zhuǎn)流反演
5.1 JASON-1衛(wèi)星基本信息及雷達高度計反演海面參數(shù)原理
5.1.1 Jason-1衛(wèi)星基本信息
5.1.2 雷達高度計反演海面參數(shù)原理
5.2 VANDEMARK-CHAPRON算法與YOUNG算法聯(lián)合反演JASON-1雷達高度計海面風(fēng)速的校準(zhǔn)方法研究
5.2.1 VC反演算法與Young反演算法簡介
5.2.2 聯(lián)合使用VC算法與Young算法的校準(zhǔn)方法
5.2.3 實例分析
5.3 地轉(zhuǎn)流計算原理及結(jié)果
5.3.1 美國西海岸
5.3.2 江蘇沿海
小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
6.1 結(jié)論
6.2 研究創(chuàng)新點
6.3 下一步工作
參考文獻
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
致謝
本文編號:3949477
【文章頁數(shù)】:141 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 云覆蓋研究進展及意義
1.2.2 序列圖象資料海表流場反演
1.2.3 星載雷達高度計反演海面風(fēng)速
1.3 研究的內(nèi)容和方法
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技術(shù)路線
1.3.4 論文結(jié)構(gòu)
第2章 研究區(qū)說明及數(shù)據(jù)處理
2.1 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)說明
2.1.1 研究區(qū)域
2.1.2 實測表而海流簡介
2.1.3 EOS/MODIS衛(wèi)星資料簡介
2.1.4 SSH資料簡介
2.2 EOS/MODIS衛(wèi)星資料處理
2.2.1 輻射計算
2.2.2 條帶噪聲去除
2.2.3 邊緣Bowtie效應(yīng)糾正
2.2.4 太陽天頂角糾正
2.2.5 臨邊效應(yīng)的訂正
2.2.6 圖像的投影
2.2.7 太陽耀斑區(qū)的識別
2.3 SSH資料處理
2.3.1 高度計測高原理
2.3.2 高度計測高誤差的原因及消除方法
2.4 高精度海上云檢測
2.4.1 光譜特征分析
2.4.2 NASA云檢測算法
2.4.3 本文的云檢測方法確定
小結(jié)
第3章 序列衛(wèi)星資料海表流場反演
3.1 海面溫度計算
3.1.1 海面溫度的反演原理
3.1.2 海表溫度反演算法設(shè)計
3.1.3 計算結(jié)果
3.2 序列衛(wèi)星資料海表流場反演原理
3.2.1 示蹤物的特性分析
3.2.2 示蹤物追蹤方法
3.2.3 流向流速計算
3.2.4 質(zhì)量控制
3.3 特征量跟蹤中的誤差分析及糾正
3.3.1 特征跟蹤中的誤差
3.3.2 糾正地理定位錯誤
3.4 實例分析
3.4.1 美國西海岸夜間
3.4.2 美國話海岸日間
3.4.3 江蘇沿海夜間
3.4.4 江蘇沿海日間
小結(jié)
第4章 優(yōu)化調(diào)整MCC法反演海表流場
4.1 缺測數(shù)據(jù)的插值補缺
4.1.1 Kriging插值方法
4.1.2 DINEOF的原理
4.1.3 實驗分析
4.2 變分同化方法并結(jié)合正則化思想的表面海流場全局優(yōu)化
4.2.1 變分同化技術(shù)原理
4.2.2 海表流場變分同化優(yōu)化調(diào)整方法
4.2.3 實驗分析
小結(jié)
第5章 海表高度計海面風(fēng)速校正及地轉(zhuǎn)流反演
5.1 JASON-1衛(wèi)星基本信息及雷達高度計反演海面參數(shù)原理
5.1.1 Jason-1衛(wèi)星基本信息
5.1.2 雷達高度計反演海面參數(shù)原理
5.2 VANDEMARK-CHAPRON算法與YOUNG算法聯(lián)合反演JASON-1雷達高度計海面風(fēng)速的校準(zhǔn)方法研究
5.2.1 VC反演算法與Young反演算法簡介
5.2.2 聯(lián)合使用VC算法與Young算法的校準(zhǔn)方法
5.2.3 實例分析
5.3 地轉(zhuǎn)流計算原理及結(jié)果
5.3.1 美國西海岸
5.3.2 江蘇沿海
小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
6.1 結(jié)論
6.2 研究創(chuàng)新點
6.3 下一步工作
參考文獻
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
致謝
本文編號:3949477
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