本文關(guān)鍵詞：星載微波散射計(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法反演海面風(fēng)場(chǎng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：海洋表面風(fēng)場(chǎng)是海洋動(dòng)力環(huán)境的重要參數(shù)。星載微波散射計(jì)是獲取海洋表面風(fēng)速的重要儀器,通過(guò)測(cè)量目標(biāo)的反射回波,得到目標(biāo)后向散射系數(shù)信息。由于散射計(jì)較大的觀測(cè)刈幅和豐富的方位角觀測(cè)信息,適合用于海洋風(fēng)場(chǎng)觀測(cè),其風(fēng)產(chǎn)品在全球天氣預(yù)報(bào)、天氣分析、海洋環(huán)流分析等領(lǐng)域有著極其廣泛和重要的應(yīng)用。星載微波散射計(jì)數(shù)據(jù)產(chǎn)品大致可以分為兩級(jí),一級(jí)產(chǎn)品以后向散射系數(shù)為主,二級(jí)產(chǎn)品以風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品為主。觀測(cè)的后向散射系數(shù)與海面風(fēng)場(chǎng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系建立了微波散射計(jì)的半經(jīng)驗(yàn)地球物理模型函數(shù)(Geophysical Model Function,GMF)。傳統(tǒng)風(fēng)場(chǎng)反演方法以GMF為基礎(chǔ)展開(kāi),在高風(fēng)速條件下,后向散射系數(shù)易發(fā)生飽和,后向散射系數(shù)與風(fēng)場(chǎng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系難以準(zhǔn)確描述。本文研究利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法處理微波散射計(jì)數(shù)據(jù),反演海面風(fēng)場(chǎng)。重點(diǎn)研究海洋二號(hào)(HY-2)衛(wèi)星微波散射計(jì)數(shù)據(jù)反演,特別是中高風(fēng)速條件下的風(fēng)場(chǎng)反演。其中風(fēng)速的反演基于后向傳播(Back Propagation,BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);多解風(fēng)向的反演基于混合密度(Mixture Density Network,MDN)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),求解過(guò)程中的核函數(shù)采用高斯分布;網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的目標(biāo)風(fēng)場(chǎng)采用歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心(European Centre for Medium-Range Weather Foresting,ECMWF)模式風(fēng)場(chǎng)。本文針對(duì)低風(fēng)速和中高風(fēng)速情況,分別建立了風(fēng)場(chǎng)反演神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,并對(duì)本文方法反演得到的風(fēng)場(chǎng)和HY-2微波散射計(jì)L2B風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品進(jìn)行了比較。通過(guò)與ECMWF風(fēng)場(chǎng)的比較,利用本文神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法反演的風(fēng)場(chǎng)可以滿足HY-2微波散射計(jì)風(fēng)場(chǎng)反演的精度要求。同時(shí)通過(guò)與國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心發(fā)布的HY-2微波散射計(jì)L2B級(jí)風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)品相比較,表明本文方法反演的風(fēng)場(chǎng)更接近ECMWF模式風(fēng)場(chǎng)。
【關(guān)鍵詞】：微波散射計(jì) 海面風(fēng)場(chǎng)反演 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 海洋二號(hào)衛(wèi)星
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：P714.2;TP183
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 引言12-13
• 1.2 微波散射計(jì)測(cè)量海面風(fēng)場(chǎng)13-19
• 1.2.1 微波散射計(jì)海面風(fēng)場(chǎng)測(cè)量原理13-15
• 1.2.2 星載散射計(jì)簡(jiǎn)介15-19
• 1.3 微波散射計(jì)海面風(fēng)場(chǎng)反演方法研究現(xiàn)狀19-21
• 1.4 本論文工作及論文結(jié)構(gòu)21-22
• 第2章 微波散射計(jì)風(fēng)場(chǎng)反演方法22-38
• 2.1 微波散射計(jì)風(fēng)場(chǎng)反演方法概述22-23
• 2.2 基于GMF的微波散射計(jì)海面風(fēng)場(chǎng)反演方法23-24
• 2.2.1 地球物理模型函數(shù)23
• 2.2.2 最大似然估計(jì)法23-24
• 2.2.3 模糊解去除24
• 2.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的微波散射計(jì)海面風(fēng)場(chǎng)反演方法24-38
• 2.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)介紹24-29
• 2.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演方法整體流程29-30
• 2.3.3 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備30-35
• 2.3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演模型35-38
• 第3章 海面風(fēng)場(chǎng)反演神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練38-58
• 3.1 神經(jīng)模型訓(xùn)練整體流程38-39
• 3.2 低風(fēng)速模型訓(xùn)練39-47
• 3.2.1 模型數(shù)據(jù)39-40
• 3.2.2 風(fēng)速模型訓(xùn)練40-43
• 3.2.3 風(fēng)向模型訓(xùn)練43-47
• 3.3 中高風(fēng)速模型訓(xùn)練47-55
• 3.3.1 模型數(shù)據(jù)47-48
• 3.3.2 風(fēng)速模型訓(xùn)練48-52
• 3.3.3 風(fēng)向模型訓(xùn)練52-55
• 3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練結(jié)果匯總55-57
• 3.4.1 低風(fēng)速風(fēng)場(chǎng)反演模型總結(jié)55-56
• 3.4.2 中高風(fēng)速風(fēng)場(chǎng)反演模型總結(jié)56-57
• 3.5 小結(jié)57-58
• 第4章 海面風(fēng)場(chǎng)反演神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分析58-68
• 4.1 低風(fēng)速模型分析59-65
• 4.2 中高風(fēng)速模型分析65-66
• 4.3 小結(jié)66-68
• 第5章 總結(jié)與展望68-70
• 5.1 總結(jié)68
• 5.2 展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-76
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的論文與研究成果76

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 林明森;鄒巨洪;解學(xué)通;張毅;;HY-2A微波散射計(jì)風(fēng)場(chǎng)反演算法[J];中國(guó)工程科學(xué);2013年07期

2 王睿;徐浩;張歡;賈宏;;海洋二號(hào)衛(wèi)星特點(diǎn)及應(yīng)用[J];中國(guó)航天;2012年10期

3 鐘劍;黃思訓(xùn);張亮;;星載微波散射計(jì)資料反演海面風(fēng)場(chǎng)進(jìn)展研究[J];氣象科學(xué);2010年01期

4 張毅;蔣興偉;林明森;張有廣;解學(xué)通;;星載微波散射計(jì)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];遙感信息;2009年06期

5 解學(xué)通;郁文賢;郭麗青;方裕;李文春;;基于遺傳算法的微波散射計(jì)海面風(fēng)矢量反演研究[J];海洋通報(bào);2008年04期

6 解學(xué)通;方裕;陳克海;黃舟;陳斌;;用SeaWinds散射計(jì)數(shù)據(jù)反演海面風(fēng)矢量的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[J];高技術(shù)通訊;2008年02期

7 馮倩;彭海龍;林明森;;基于混合密度網(wǎng)絡(luò)的NSCAT散射計(jì)海面風(fēng)場(chǎng)反演[J];海洋學(xué)報(bào)(中文版);2006年05期

8 王曉海;楊斌利;;國(guó)外星載微波散射計(jì)應(yīng)用現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)[J];中國(guó)航天;2006年07期

9 林明森;宋新改;彭海龍;馮倩;;散射計(jì)資料的風(fēng)場(chǎng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演算法研究[J];國(guó)土資源遙感;2006年02期

10 解學(xué)通;方裕;陳克海;陳曉翔;;一種海面風(fēng)場(chǎng)反演的快速風(fēng)矢量搜索算法[J];遙感學(xué)報(bào);2006年02期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 林文明;星載扇形波束掃描微波散射計(jì)系統(tǒng)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心）;2011年

  本文關(guān)鍵詞：星載微波散射計(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法反演海面風(fēng)場(chǎng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：313933