[發明專利]一種考慮通道相關的衛星觀測資料三維變分同化方法

有效

• 申請號: 201811090686.2
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109212631B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 程小平;王挺;黃小剛;費建芳;丁菊麗
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01W1/10
• 分類號: G01W1/10
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種考慮通道相關的衛星觀測資料三維變分同化方法，其特征在于，包括下列步驟：

步驟1)，利用同化系統的后驗信息來診斷衛星資料觀測誤差協方差矩陣，后驗觀測誤差協方差矩陣計算公式為其中表示觀測和背景的差值,其中x^b為背景場，y為衛星資料觀測值，H為衛星觀測算子，為觀測和分析的差值，其中δx^a為分析增量；假設誤差為高斯分布，觀測和背景的誤差不相關，并且分析中觀測的權重與使用真實誤差特征時相同時，可得

E[]表示求數學期望；

步驟2)對步驟1)統計的衛星觀測誤差協方差矩陣分解塊對角化，假設有m個觀測資料，觀測誤差協方差矩陣表示為

假設觀測k有n個通道，則R_k為n×n維的矩陣，表示第k個觀測n個通道的觀測誤差協方差矩陣；

步驟3)，對步驟2)分析的塊對角化觀測誤差協方差矩陣R_k求逆，R_k的逆矩陣表示為其中，Σ為觀測誤差標準差矩陣，C為觀測誤差通道間相關系數的矩陣；

步驟4)，利用步驟3)確定的逆矩陣構造三維變分同化中的代價函數，實現在同化系統中考慮衛星觀測資料的誤差相關性；

步驟5)，計算步驟4)構造的代價函數及其梯度，并利用共軛梯度最小化算法對構造的代價函數最小化求解，獲得最優的分析場；

步驟6)，分析步驟5)計算得到的代價函數及其梯度，檢驗構造的三維變分同化方法收斂性。