[發明專利]一種多源微波遙感海面風場數據融合方法及其裝置

有效

• 申請號: 201810596543.2
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN109100717B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 胡泓達;鐘凱文;吳萍昊
• 申請（專利權）人: 廣州地理研究所
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 鄧潮彬;劉明星

1.一種多源微波遙感海面風場數據融合方法，其特征在于，所述方法包括

獲取SAR影像，并對SAR影像進行數據預處理，SAR影像預處理完成后，進行海面風場反演，獲得SAR反演海面風場數據；

獲取原始CCMP海面風場數據，并對原始CCMP海面風場數據進行空間降尺度處理，獲得降尺度未校正的CCMP海面風場數據；

采用地理差異分析法對SAR反演海面風場數據和降尺度未校正的CCMP海面風場數據進行融合，獲得海面風場融合數據；

所述采用地理差異分析法對SAR反演海面風場數據和降尺度未校正的海面風場數據進行融合，獲得海面風場融合數據，具體包括：

首先對SAR反演海面風場數據和降尺度未校正的海面風場數據兩種風場數據進行時空匹配，以降尺度未校正的CCMP海面風場數據格網為基準，SAR反演海面風場數據通過雙線性插值重采樣到CCMP海面風場數據格網；

然后對CCMP海面風場數據格網上的SAR反演海面風場數據和降尺度未校正的CCMP海面風場數據進行差異分析，得到相應的降尺度誤差，進而通過距離反比插值得到研究區域上連續分布的CCMP海面風場降尺度誤差分布；

將連續分布的CCMP海面風場降尺度誤差分布與降尺度未校正的CCMP海面風場數據相加進行誤差校正，得到最終的海面風場融合數據。

2.如權利要求1所述的多源微波遙感海面風場數據融合方法，其特征在于，所述獲取原始CCMP海面風場數據，并對原始CCMP海面風場數據進行空間降尺度處理，獲得降尺度未校正的CCMP海面風場數據，具體包括：

首先利用原始CCMP海面風場數據計算海風區域化變量在低分辨率面尺度上的先驗變異函數值；

然后通過正則化逼近過程去卷積推斷海風變量點尺度理論變異函數，基于海風變量點尺度理論變異函數推理計算面與面、面與點各尺度上變量間的變異函數值，進而構建用于估算高分辨率海面風場的權重線性方程組，根據求解后的權重和相應的低分辨率面尺度的已知風場數據加權平均計算得到目標高分辨率遙感網格中心點的風速風向估計值，得到整個研究區域上降尺度未校正的高分辨率CCMP海面風場數據。

3.如權利要求1所述的多源微波遙感海面風場數據融合方法，其特征在于，所述對SAR影像進行數據預處理具體包括：

下載與數據觀測時間相近的衛星軌道文件對SAR影像進行軌道校正，然后基于增強Lee濾波算法對SAR影像進行濾波處理，抑制斑點噪聲；

接著對SAR影像進行輻射校正，進行像元值轉換，以獲得精確的海面雷達后向散射截面，根據歐空局數據處理中心提供的資料，采用以下定標公式得到后向散射系數：

其中DN_i,j為第i行、第j列像元的原始幅度值，隨后利用掩膜工具實現后向散射截面的陸地掩膜，只保留海面散射數據。

4.如權利要求3所述的多源微波遙感海面風場數據融合方法，其特征在于，所述SAR影像預處理完成后，進行海面風場反演，具體包括：

首先基于SAR影像風條紋信息在頻率域利用快速傅里葉變換提取海面風向，將風向信息和后向散射截面數據代入GMOD5地球物理模式函數GMF進行反向求解，獲得海面風速。