[發(fā)明專利]一種海洋第一模態(tài)羅斯貝波信號分離與提取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110692082.0
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113507280B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹川川;陳戈;陳笑炎;王璇;黃寶香;葛林堯
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋大學
• 主分類號: H03H17/06
• 分類號: H03H17/06
• 代理公司: 青島鼎丞智佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 37277
• 代理人: 曲志乾

1.一種海洋第一模態(tài)羅斯貝波信號分離與提取方法，其特征在于，包括如下步驟：

A.通過多個在軌運行的衛(wèi)星高度計獲取SLA數(shù)據(jù)集；

B.基于洋盆和緯度構(gòu)建獨立的濾波器，所述濾波器包括二維有限脈沖響應濾波器(2D-FIR)，所述二維有限脈沖響應濾波器(2D-FIR)結(jié)合拉動變換構(gòu)建SLA信號提取與參數(shù)評估的完整算法；

C.結(jié)合緯度和洋盆寬度，通過線性理論預測特定緯度和特定洋盆寬度下的第一斜壓模態(tài)羅斯貝波的理論速度，同時設(shè)定預期波分量的周期；

D.依據(jù)所獲取的第一斜壓模態(tài)羅斯貝波理論速度值、預期波分量的周期，所述濾波器應用到對應緯度的時間-經(jīng)度場中的SLA數(shù)據(jù)，依次濾波完成SLA信號分離與提取，所述濾波器的分離結(jié)果包括非傳播信號、預期的類波信號、渦旋信號和殘余信號；

E.初始渦旋信號的分離與評估；結(jié)合渦旋識別算法，移除由多個衛(wèi)星高度計獲取的SLA數(shù)據(jù)中信號尺度大于經(jīng)向20°×緯向10°的信號，得到初始渦旋信號；

F.依據(jù)所獲取的第一斜壓模態(tài)羅斯貝波理論速度值、預期波分量的周期，

所述濾波器從初始渦旋信號中獲得由中尺度渦旋構(gòu)成的類波信號分量；

G.將所述濾波器的分離結(jié)果用總SLA數(shù)據(jù)信號的方差百分比量化出來后，將獲得的所述濾波器的分離結(jié)果的方差百分比與渦旋構(gòu)成的類波信號的方差百分比做差，以評估羅斯貝波信號所占方差百分比，獲取真實的羅斯貝波信號，剔除中尺度渦旋波的干擾。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋第一模態(tài)羅斯貝波信號分離與提取方法，其特征在于，所述線性理論預測第一斜壓模態(tài)羅斯貝波沿著緯帶西向傳播，傳播速度為且所述所述傳播速度取決于緯度θ且隨緯度升高而降低。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋第一模態(tài)羅斯貝波信號分離與提取方法，其特征在于，所述二維有限脈沖響應濾波器(2D-FIR)的濾波算法包括高斯圓形濾波算法和墨西哥帽形濾波算法，所述高斯圓形濾波算法可用于非傳播信號的提取與分離，所述墨西哥帽形濾波算法可用于分離傳播信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋第一模態(tài)羅斯貝波信號分離與提取方法，其特征在于，基于年份、季節(jié)性風場特征、厄爾尼諾和南方濤動(ENSO)驅(qū)動因素，所述預期波分量的周期為3個月～2年。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種海洋第一模態(tài)羅斯貝波信號分離與提取方法，其特征在于，所述預期波分量的周期為2年、1年、6個月或3個月，在由洋盆和緯度所確定的區(qū)域內(nèi)，所述濾波器完成對SLA數(shù)據(jù)的濾波過程涵蓋所有預期波分量的周期；所述濾波器完成對由中尺度渦旋構(gòu)成的類波信號分量的濾波過程涵蓋所有預期波分量的周期。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋第一模態(tài)羅斯貝波信號分離與提取方法，其特征在于，所述SLA數(shù)據(jù)集經(jīng)濾波器后的分離結(jié)果包含多組信號波分量，所述多組信號波分量依次迭代運算直至信號波分量的評估速度收斂至變化在10％以內(nèi)。