[發明專利]一種基于時空系點值的海冰密集度獲取方法

在審

• 申請號: 202010878475.6
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112051221A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 趙羲;季青;龐小平;陳穎
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01N25/20;G01S19/42;G01S19/10;G06F17/10
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡琦旖

本發明屬于遙感技術領域，公開了一種基于時空系點值的海冰密集度獲取方法，包括獲取原始條帶數據并進行預處理得到日尺度亮溫數據；對日尺度亮溫數據進行交叉定標得到定標后的日尺度亮溫數據；利用ASI算法計算得到初次海冰密集度；給定初次海冰密集度條件、空間位置條件、時間條件，選取計算每日海冰系點值和海水系點值的樣本點，將樣本點的平均值作為每日新的系點值；基于每日新的系點值，利用ASI算法計算得到二次海冰密集度；利用天氣濾波器、最大海冰范圍掩膜去除虛假冰，得到日尺度海冰密集度。本發明解決了現有技術中獲取的海冰密集度的精度較低的問題。本發明獲取的海冰密集度精度高于基于固定系點值獲取的海冰密集度。

技術領域

本發明涉及遙感技術領域，尤其涉及一種基于時空系點值的海冰密集度獲取方法。

背景技術

海冰在全球氣候系統中起著至關重要的作用，能有效地調節海洋和大氣間的能量和動量交換。海冰密集度是描述海冰分布的一個重要參數，其表示單位面積內的海冰占比。國內外許多學者基于被動微波亮溫數據開發出了不同的海冰密集度反演方法，獲取了長時間序列的海冰密集度產品。近年來氣候變化顯著，過去所提出的算法無法適應于目前的氣候條件和新發布的被動微波傳感器。系點值是海冰密集度反演算法中的關鍵參數，影響著反演精度。然而，針對搭載在我國風云三號衛星上的微波成像儀(Microwave RadiationImager,MWRI)所應用的海冰密集度反演算法目前均采用固定系點值，未考慮系點值的季節性變化。

發明內容

本發明通過提供一種基于時空系點值的海冰密集度獲取方法，解決了現有技術中獲取的海冰密集度的精度較低的問題。

本發明提供一種基于時空系點值的海冰密集度獲取方法，包括以下步驟：

步驟1、獲取原始條帶數據，對所述原始條帶數據進行預處理，得到日尺度亮溫數據；

步驟2、對所述日尺度亮溫數據進行交叉定標，得到定標后的日尺度亮溫數據；

步驟3、基于所述定標后的日尺度亮溫數據，利用ASI算法進行初次海冰密集度反演，得到初次海冰密集度；

步驟4、給定初次海冰密集度條件、空間位置條件、時間條件，選取計算每日海冰系點值和海水系點值的樣本點，將樣本點的平均值作為每日新的系點值；所述每日新的系點值包括每日新的海冰系點值和每日新的海水系點值；

步驟5、基于每日新的系點值，利用ASI算法計算得到二次海冰密集度；

步驟6、利用天氣濾波器去除開闊水面上的虛假冰，利用最大海冰范圍掩膜去除低緯度的虛假冰，得到日尺度海冰密集度。

優選的，所述步驟1中，通過風云三號D星上的微波成像儀獲取所述原始條帶數據；

對所述原始條帶數據進行預處理包括：對所述原始條帶數據進行輻射定標、幾何定標、投影，并拼接條帶完成亮溫合成，進行陸地掩膜。

優選的，所述步驟2中，選取NSIDC發布的AMSR2亮溫數據，將所述AMSR2亮溫數據與所述日尺度亮溫數據進行交叉定標。

優選的，所述步驟2中，對所述日尺度亮溫數據進行交叉定標的具體實現方式為：

選取與FY-3D MWRI數據具有一年重疊期的NSIDC發布的AMSR2亮溫數據日產品，剔除存在明顯條帶的數據，選取用于建立亮溫校正模型的樣本數據對，采用線性回歸模型進行校正，分別對每日的樣本數據對進行線性回歸，得到日校正系數，在年尺度上進行平均，得到亮溫校正年模型，利用所述亮溫校正年模型對所述日尺度亮溫數據進行亮溫校正；

其中，用于建立亮溫校正模型的樣本數據對滿足緯度范圍在66.5°N-87°N，且所述樣本對類型為海冰。