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海面电磁回波频谱宽度与海浪波高密切相关，可应用频谱宽度进行海浪有效波高反演。本文应用线性滤波法仿真出了海表散射面元在雷达视向上的投影速度，建立了回波谱宽模型，分析了雷达空间分辨率、回波时间序列长度及海洋环境参数等因素对频谱宽度的影响，同时还针对如何在实际观测过程中选择回波时间序列长度、观测方位角等参数进行了讨论。最后还将理论结果与CSIR-X波段雷达实测数据谱宽估计结果进行了比较。结果表明，剔除雷达噪声以及频率泄露的影响后，基于高斯分布标准偏差的谱宽估计方法所得结果与理论结果吻合很好，这从而证明了理论结果的可靠性。本文所得结果对海浪有效波高反演具有一定参考价值。 相似文献
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为弥补测高数据在近海区域因为编辑准则被剔除而导致近海测量数据质量不高的缺点,利用5参数模型的两种形式和Ice-2模型对Jason-2卫星在中国南海部分海域的海洋回波波形进行了波形重跟踪的研究,并选择20个海洋回波波形,依据最小二乘原理进行计算、分析、对比,发现5参数模型的指数形式的结果和Ice-2模型结果非常接近。研究结果表明,在开阔的海域,对Jason-2波形进行3种方法波形重跟踪时,可以优先考虑Ice-2模型。波形重跟踪技术能够提高卫星测高数据利用率,为科学研究提供可靠的数据保障。 相似文献
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HY-2A卫星高度计有效波高信息提取业务化算法 总被引：1，自引：0，他引：1
2011年8月16日我国成功发射了第一颗自主海洋动力环境卫星HY-2A,有效波高是其搭载的雷达高度计可获取的重要海洋动力环境参数之一。本文详细介绍了应用于HY-2A雷达高度计的有效波高信息提取业务化算法,该算法通过迭代最小二乘拟合方法提取有效波高信息。同时,基于HY-2A雷达高度计业务化运行获取的有效波高数据,分别与Jason-2卫星高度计有效波高和NDBC浮标海浪波高数据进行了比对分析。比较结果表明,HY-2A雷达高度计与Jason-2有效波高的标准偏差为-0.26m,RMS为0.58m;HY-2A高度计与NDBC浮标数据间的标准偏差为-0.22m,RMS为0.37m。结果证明了目前应用于HY-2A雷达高度计业务化运行中的有效波高信息提取算法的可行性。 相似文献
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雷达高度计海况偏差估计神经网络模型研究 总被引：2，自引：2，他引：0
本文基于Jason-2高度计数据,在12个不同季节的cycle数据中组合1~6个cycle的有效波高、风速和海况偏差为训练集,选取Jason-2的另外3个不同季节的cycle数据集为测试集。经检验分析,确定3个cycle对应的BP神经网络模型。将该模型应用于HY-2高度计海况偏差的估计,通过海况偏差与有效波高及风速的拟合优度、解释方差和残差对比分析,结果表明:神经网络BP模型可以有效应用于HY-2的海况偏差估计并明显优于传统海况偏差参数模型。 相似文献
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有效波高反演对于海洋工程及海洋环境安全具有重要意义。我国海洋二号(HY-2A)卫星载有散射计和高度计等获取海洋要素的仪器。散射计可获取海洋风场数据但无法直接获取有效波高数据,高度计可获取海洋有效波高数据但覆盖区域狭小。本文将散射计与高度计各自优势结合,利用支持向量回归(SVR)和长短期记忆(LSTM)智能算法反演散射计下有效波高,提升高度计有效波高利用率。实验结果表明,长短期记忆智能算法更能有效反演散射计下有效波高。 相似文献
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HY-2A卫星雷达高度计海面高度测量分析与评估 总被引：1，自引：0，他引：1
HY-2A卫星是我国首颗自主海洋动力环境卫星，已连续运行6年多。卫星上搭载的主载荷雷达高度计能够实现全天候、全天时全球海面高度、有效波高和海面风速的观测，这些观测数据已经广泛用于海洋防灾减灾、资源开发和海上安全等领域。为了全面了解HY-2A卫星雷达高度计多年来的整体观测性能，本文选取了2012年10月26日至2017年8月27日间的全部观测数据IGDR产品进行综合评价。通过自交叉和与Jason-2互交叉两种手段对HY-2A卫星雷达高度计测高能力进行评估。计算HY-2A升降轨自交叉点的测高不符值，发现HY-2A卫星雷达高度计在近全球海域内、升降轨高度异常差小于30cm的限制条件下，平均绝对高度误差为5.81cm，高度异常标准差为7.76cm；限制观测区域为南北纬60°范围内、海面高度异常升降轨交叉点处的差小于10cm的情况下，平均绝对误差可达3.95cm，海面高度异常标准差达4.76cm。通过和Jason-2卫星的互交叉，发现在南北纬66°范围内，交叉点高度异常差小于30cm的情况下，HY-2A和Jason-2的海面高度异常平均绝对误差为5.86cm，标准差为7.52cm，如果在该海域内将海面高度异常差限制在10cm内，平均绝对误差和标准差分别达到4.19cm和4.98cm。HY-2A卫星雷达高度计已经达到国际同类卫星雷达高度计测高水平，可以满足海洋科学研究、海洋环流反演等的需求。 相似文献
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本文基于HY-2高度计与Jason-2高度计时空匹配数据集,将匹配点Jason-2的海况偏差视为真值、HY-2的有效波高和风速为变量,利用最小二乘法建立海况偏差估计六参数模型。将所建模型应用于HY-2第70、71cycle数据,结果表明:改进后的海况偏差估计参数模型优于传统海况偏差估计参数模型,能够有效提高HY-2的海况偏差估计精度。 相似文献
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应用一种基于遗传算法的二类水体水色反演算法,评估了HY-1A CCD反演水体组分浓度的能力.算法采用了三组分(叶绿素、悬浮物质和黄色物质)海水光学模型作为前向模型,以二进制编码遗传算法作为优化方法.通过多次反演试验,讨论了遗传算法参数对反演结果的影响;通过构造不同目标函数,讨论了目标函数对反演结果的影响;通过波段平均前后的数据模拟反演,分析了HY-1A CCD的波段平均对水色反演的影响;分析了该水色优化反演算法的浓度范围适用性;最后分析了该算法对输入数据误差的敏感性.模拟反演表明,HY-1A CCD可以用于进行二类水体水色反演,特别是在悬浮物质反演方面,该传感器优势明显. 相似文献
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波形分解是机载测深LiDAR数据处理的关键环节,为水深计算、底质类型反演和水体浑浊度分析等提供基础信息。针对传统测深LiDAR波形分解算法受噪声干扰严重、对微弱及叠加信号分解不准确的问题,提出一种新的波形分解算法。对原始波形经小波滤波后,计算滤波前后尾段波形的差异,估计回波信号的噪声;利用高斯模型,从原始波形数据中不断分解出经LM算法优化参数后的波形分量,直到剩余波形中最大峰值与优化后的参数小于一定阈值。通过南海实测数据进行验证,实验结果表明:该算法分解弱回波能力强,不论在浅水(回波发生叠加)还是深水,其分解精度均优于传统算法。 相似文献
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The impact of Stokes drift on the mixed layer temperature variation was estimated by taking into account an advective heat transport term induced by the Stokes drift in the equation of mixed layer temperature and using the oceanic and wave parameters from a global ocean circulation model （HYCOM） and a wave model （Wave Watch III）. The dimensional analysis and quantitative estimation method were conducted to assess the importance of the effect induced by the Stokes drift and to analyze its spatial distribution and seasonal variation characteristics. Results show that the contribution of the Stokes drift to the mixed layer temperature variation at mid-to-high latitudes is comparable with that of the mean current, and a substantial part of mixed layer temperature change is induced by taking the Stokes drift effect into account. Although the advection heat transport induced by the Stokes drift is not the leading term for the mixed layer temperature equation, it cannot be neglected and even becomes critical in some regions for the simulation of the upperocean temperature. 相似文献
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Retracking of Jason-1 Data 总被引：1，自引：0，他引：1
We present the results of retracking 18 cycles (15 from the Jason-TOPEX collinear period) of Jason-1 data. We used the retracking method of Rodriguez which simultaneously solves for all relevant waveform parameters using a 26 Gaussian model of the altimeter point target response. We find significant differences from the Jason-1 Project retracking in the key parameters of range and significant wave height (SWH) in the second version of the Project SGDRs. The differences from the Jason-1 data have a strong dependence on off-nadir angle and some dependence on SWH. The dependence of range on SWH is what is called sea state bias. The retracking technique also estimates surface skewness. For Jason-1 with its very clean waveforms we make the first direct estimates of the skewness effect on altimeter data. We believe that the differences found here and thus in overall sea surface height are the result of the standard project processing using a single Gaussian approximation to the Point Target Response (PTR) and not solving simultaneously for off nadir angle. We believe that the relatively large sea state bias errors estimated empirically for Jason-1 during the cal/val phase result from sensitivity of quantities, particularly SWH, in project GDRs to off nadir angle. The TOPEX-Jason-1 bias can be determined only when a full retracking of Jason-1 is done for the collinear period. 相似文献
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We present the results of retracking 18 cycles (15 from the Jason-TOPEX collinear period) of Jason-1 data. We used the retracking method of Rodriguez which simultaneously solves for all relevant waveform parameters using a 26 Gaussian model of the altimeter point target response. We find significant differences from the Jason-1 Project retracking in the key parameters of range and significant wave height (SWH) in the second version of the Project SGDRs. The differences from the Jason-1 data have a strong dependence on off-nadir angle and some dependence on SWH. The dependence of range on SWH is what is called sea state bias. The retracking technique also estimates surface skewness. For Jason-1 with its very clean waveforms we make the first direct estimates of the skewness effect on altimeter data. We believe that the differences found here and thus in overall sea surface height are the result of the standard project processing using a single Gaussian approximation to the Point Target Response (PTR) and not solving simultaneously for off nadir angle. We believe that the relatively large sea state bias errors estimated empirically for Jason-1 during the cal/val phase result from sensitivity of quantities, particularly SWH, in project GDRs to off nadir angle. The TOPEX-Jason-1 bias can be determined only when a full retracking of Jason-1 is done for the collinear period. 相似文献
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Significant wave height(SWH) can be computed from the returning waveform of radar altimeter, this parameter is only raw estimates if it does not calibrate. But accurate calibration is important for all applications, especially for climate studies. HY-2a altimeter has been operational since April 2012 and its products are available to the scientific community. In this work, SWH data from HY-2A altimeters are calibrated against in situ buoy data from the National Data Buoy Center(NDBC), Distinguished from previous calibration studies which generally regarded buoy data as "truth", the work of calibration for HY-2A altimeter wave data against in situ buoys was applied a more sophisticated statistical technique—the total least squares(TLS) method which can take into account errors in both variables. We present calibration results for HY-2A radar altimeter measurement of wave height against NDBC buoys. In addition, cross-calibration for HY-2A and Jason-2 wave data are talked over and the result is given. 相似文献
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ENVISAT Radar Altimeter Tracker Bias 总被引：1，自引：0，他引：1
J. G mez-Enri C. P. Gommenginger P. G. Challenor M. A. Srokosz M. R. Drinkwater 《Marine Geodesy》2006,29(1):19-38
In the past, errors in the determination of the orbit were dominant in radar altimeter missions, but technical advances have improved the orbit accuracy and hence, other sources of error have become more important. Sea-state bias is now the main source of error and can be divided into three sea-state dependent errors: skewness, electromagnetic bias, and tracker bias. We estimated the magnitude of the third term, by retracking ocean waveforms from ENVISAT RA-2. The retracking algorithm used is based on Maximum Likelihood Estimation. Tracker bias shows a seasonal and geographical dependence related to the distribution of significant wave height (SWH) and time origin differences. We estimated a mean value of 0.13 ± 0.07 %SWH. Temporal and regional dependent errors are introduced when using a linear retracker processing approach. 相似文献
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HY-2卫星雷达高度计时标偏差估算 总被引：2，自引：0，他引：2
卫星雷达高度计是海洋遥感监测的重要传感器之一,测高系统和定轨系统是高度计重要的组成部分。若两系统使用不同的系统时钟,则获得的轨道高度和卫星测距值之间可能会存在一个时标偏差,该时标偏差会降低卫星雷达高度计的海面高度测量精度。针对HY-2卫星雷达高度计的时标偏差问题,本文分析了时标偏差对测高精度的影响,介绍了一种使用自交叉点数据估算时标偏差值的方法,并基于HY-2卫星雷达高度计第21个周期数据开展了时标偏差修正实验。时标偏差修正后HY-2自交叉点的海面高度差值(也称"不符值")分布收敛程度有了明显的提高,其RMS均方根值从24.7 cm减小到了7.0 cm,HY-2与Jason-2互交叉点的不符值的RMS也从16.6 cm减小到了7.3 cm。这表明本文介绍的时标偏差修正方法可有效地提高HY-2卫星雷达高度计的测高精度。 相似文献
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时空窗口的选择是卫星高度计有效波高产品检验的主要影响因素。采用Monte Carlo(MC)数学模拟的方法 ,研究了时空窗口对HY-2高度计有效波高检验的影响,并采用现场浮标测量数据验证了MC模拟的可靠性。MC模拟结果表明,采用浮标测量数据对HY-2高度计有效波高检验时,必须分海况选取对应的最优空间窗口进行,并给出不同海况下的最优的时空窗口。对于高海况需采用小的空间窗口,在1 m,2 m,3 m,4 m有效波高的海况下,其理想的时空窗口为0 min,117 km,30 km,18 km和13 km。 相似文献
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海面有效波高(H1/3)是表征海浪的重要参数,随着卫星遥感技术的发展,雷达高度计已成为获取海面有效波高的重要手段,但也只能对卫星星下点轨迹处进行有效观测,远无法满足大范围应用的需求.本研究结合2013年10月HY-2雷达高度计观测的海面有效波高和微波散射计观测的海面风场资料,分别对高、低风速下风浪数据进行拟合,建立了适用于0~40 m/s风速范围内的南海海域风浪关系模型,经模型比对和结果验证,结果表明,基于HY-2卫星数据分析建立的南海海域风浪关系模型是可信的,特别是低风速的风浪模型与实测数据建立的风浪模型具有很好的一致性;根据建立的风浪关系模型,从卫星散射计大面观测的海面风场出发,能推算出风浪条件下海面有效波高的大面信息,数据覆盖远高于卫星高度计的星下点观测,能为分析和预报海浪、风暴潮灾害提供大范围的海面有效波高信息. 相似文献