[發(fā)明專利]一種極地關(guān)鍵通道海冰輸出面積通量的估算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911132406.4
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110849311B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁鈺;畢海波;李運(yùn)瑋;黃海軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院海洋研究所
• 主分類號: G01B21/28
• 分類號: G01B21/28;G06F17/16;G06T3/00;G06T7/62
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

1.一種極地關(guān)鍵通道海冰輸出面積通量的估算方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)獲取通道兩端在經(jīng)緯度坐標(biāo)系下的位置坐標(biāo)；

2)分別建立海冰漂移速度數(shù)據(jù)投影坐標(biāo)系和海冰密集度數(shù)據(jù)投影坐標(biāo)系；

3)將通道兩端在經(jīng)緯度坐標(biāo)系下的位置坐標(biāo)分別轉(zhuǎn)換成在上述兩個投影坐標(biāo)系下的端點坐標(biāo)；分別在兩個投影坐標(biāo)系下，將通道離散為均勻分布的若干個離散點，并計算每個離散點在該投影坐標(biāo)系下的投影坐標(biāo)；

4)對于每個離散點在上述兩個投影坐標(biāo)系下的投影坐標(biāo)，查找其與周圍網(wǎng)格距離最近的網(wǎng)格，并以該網(wǎng)格的屬性數(shù)據(jù)作為該離散點在當(dāng)前投影坐標(biāo)系下的屬性值；所述海冰漂移速度投影坐標(biāo)系的屬性數(shù)據(jù)為海冰漂移速度矢量，所述海冰密集度數(shù)據(jù)投影坐標(biāo)系的屬性數(shù)據(jù)為海冰密集度數(shù)值；

5)海冰漂移速度投影坐標(biāo)系下，計算當(dāng)前網(wǎng)格的海冰漂移速度矢量和通道矢量的位置關(guān)系用于判斷海冰是流入或流出此通道，計算該網(wǎng)格處的海冰垂直于通道的海冰漂移速度分量；

6)海冰密集度數(shù)據(jù)投影坐標(biāo)系下，讀取當(dāng)前網(wǎng)格的海冰密集度數(shù)值，將垂直于通道的海冰漂移速度分量的大小、限定時間、網(wǎng)格邊長和海冰密集度數(shù)值的乘積作為該網(wǎng)格限定時間間隔內(nèi)的海冰面積輸出通量；

7)重復(fù)步驟5)-6)，對所有網(wǎng)格進(jìn)行迭代處理，累計每個網(wǎng)格的限定時間間隔內(nèi)的海冰面積輸出通量，得到整個通道限定時間間隔內(nèi)的海冰面積輸出通量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種極地關(guān)鍵通道海冰輸出面積通量的估算方法，其特征在于，所述分別建立海冰漂移速度和海冰密集度數(shù)據(jù)對應(yīng)的投影坐標(biāo)系具體為：設(shè)置投影類型、橢球體、中央經(jīng)線和單位，建立所需的坐標(biāo)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種極地關(guān)鍵通道海冰輸出面積通量的估算方法，其特征在于，所述將通道兩端在經(jīng)緯度坐標(biāo)系下的位置坐標(biāo)分別轉(zhuǎn)換成在上述兩個投影坐標(biāo)系下的端點坐標(biāo)具體為：根據(jù)建立的兩種投影坐標(biāo)系，將經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)投影坐標(biāo)系下的投影坐標(biāo)(x₀,y₀)和(x₁,y₁)，是一種投影轉(zhuǎn)換的過程。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種極地關(guān)鍵通道海冰輸出面積通量的估算方法，其特征在于，是采用間隔分辨率r將通道離散為均勻分布的若干個離散點具體為：假設(shè)，通道兩端在當(dāng)前投影坐標(biāo)系下的端點坐標(biāo)為A(x₀，y₀)、B(x₁，y₁)；

則有，通道的角度

通道覆蓋網(wǎng)格的數(shù)目

通道上任意離散點j的投影坐標(biāo)(x_j，y_j)為：

x_j＝x₀+r×cosα×j；

y_j＝y(tǒng)₀+r×sinα×j。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種極地關(guān)鍵通道海冰輸出面積通量的估算方法，其特征在于，所述查找其與周圍網(wǎng)格距離最近的網(wǎng)格具體為：計算該離散點與周圍網(wǎng)格中心的距離。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種極地關(guān)鍵通道海冰輸出面積通量的估算方法，其特征在于，所述計算當(dāng)前網(wǎng)格的海冰漂移速度矢量和通道矢量的位置關(guān)系是通過計算二者叉乘實現(xiàn)的：

確定對應(yīng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)格位置后，讀取當(dāng)前網(wǎng)格位置處的海冰漂移速度計算：其中，通道已知；

則：若為負(fù)，說明在通道順時針方向，當(dāng)前網(wǎng)格處的海冰是從該通道流出，反之代表海冰流入該通道。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種極地關(guān)鍵通道海冰輸出面積通量的估算方法，其特征在于，所述計算該網(wǎng)格處的海冰垂直于通道的海冰漂移速度分量具體為：

根據(jù)矢量運(yùn)算法則計算海冰漂移速度在通道矢量上的投影向量，進(jìn)而計算此網(wǎng)格處垂直于通道的海冰漂移速度分量的大小。