[發明專利]風場融合方法及裝置

有效

• 申請號: 201910167695.5
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109886354B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 劉宇昕;宋清濤;季軒梁;劉凱;王兆徽;楊典
• 申請（專利權）人: 國家衛星海洋應用中心;國家海洋環境預報中心
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 陶洪

本申請實施例提供一種風場融合方法及裝置，涉及海面風場領域。該風場融合方法包括：獲取風場數據，風場數據包括模式數據以及第一預設時間段內的第一散射計數據；根據第一散射計數據計算目標計算區域中各個小波分辨率下的第一小波系數；根據第一小波系數計算各個小波分辨率對應的小波系數標準差；對目標計算區域的小波系數標準差以及周邊計算區域的小波系數標準差做滑動平均，得到目標計算區域中各個小波分辨率對應的平均標準差；根據平均標準差構造目標計算區域中各個小波分辨率對應的第二小波系數；利用多個第二小波系數合成第一高波數變化數據；根據模式數據以及第一高波數變化數據得到第一融合風場。

技術領域

本申請涉及海面風場領域，具體而言，涉及一種風場融合方法及裝置。

背景技術

目前，衛星觀測資料在全球是不均衡分布的，有些區域在一段時間內可能存在多次觀測，有些區域可能長期缺乏觀測數據。為了彌補信息缺失的觀測缺陷，通常是采用時空加權分析法對衛星采樣數據進行處理，使用時間和空間兩種衛星采樣模式的插值方法，在空間信息缺失的地方用時間信息替換，在時間信息缺失的地方用空間信息替換。

但是，在采用時空加權分析法時，隨著時間窗口和空間窗口的增大，會使得風場過渡平滑，部分區域將難以保留高波數信息。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例的目的在于提供一種風場融合方法及裝置，以改善現有技術中風場過渡平滑、部分區域難以保留高波數信息的問題。

第一方面，本申請實施例提供了一種風場融合方法，所述方法包括：

獲取風場數據，所述風場數據包括模式數據以及第一預設時間段內的第一散射計數據；

根據所述第一散射計數據計算目標計算區域中各個小波分辨率下的第一小波系數；

根據所述第一小波系數計算各個小波分辨率對應的小波系數標準差；

對所述目標計算區域的小波系數標準差以及周邊計算區域的小波系數標準差做滑動平均，得到所述目標計算區域中各個小波分辨率對應的平均標準差；

根據所述平均標準差構造所述目標計算區域中各個小波分辨率對應的第二小波系數；

利用所有所述第二小波系數合成第一高波數變化數據；

根據所述模式數據以及所述第一高波數變化數據得到第一融合風場。

在上述實現過程中，對在一段時間內涉及目標計算區域的所有散射計數據進行了統計分析處理，對目標計算區域中涉及的數據進行了小波分解與合成(或稱重組)，將小波分析與統計過程相結合后保留了散射計數據的高波數信息。將小波合成得到的第一高波數變化數據與作為背景場的模式數據融合后，能夠得到具有高波數特性的第一融合風場。以此能夠改善現有技術中風場過渡平滑、部分區域難以保留高波數信息的問題。

結合第一方面，在一種可能的設計中，所述根據所述第一散射計數據計算目標計算區域中各個小波分辨率下的第一小波系數，包括：對所述第一散射計數據進行切割，得到多個散射計數據片段；確定每個所述數據片段對應的目標計算區域；利用變分法分別計算每個所述目標計算區域中各個小波分辨率下的第一小波系數。

通過上述方法，可以根據劃分的散射計數據片段確定需要進行計算的目標計算區域，能夠得到關于目標計算區域的多個第一小波系數，有利于后續數據統計與合成。

結合第一方面，在一種可能的設計中，所述根據所述模式數據以及所述第一高波數變化數據得到第一融合風場，包括：對所述模式數據進行低通濾波，得到低波數模式數據；根據所述低波數模式數據以及所述第一高波數變化數據得到第一融合風場。