基于最优插值算法的红外和微波遥感海表温度数据融合
发布时间：2022-02-21 12:45
海洋表面温度（Sea Surface Temperature, SST）对于海洋科学、大气科学以及气候学的研究和应用具有重要意义。卫星遥感技术具有覆盖范围广、采样频率高等特点,为全球海面温度的观测和研究提供了可靠的观测基础。本论文首先详细回顾了有关海表温度数据融合的理论渊源、发展过程以及国内外学者比对分析的研究状况,介绍了海表温度的特性,数据融合的概念及特点,用于海表温度数据融合的卫星和传感器,以及目前国际上广泛使用的六种海表温度分析产品。并分析了应用于海表温度数据融合的各种算法,对最优插值算法（Optimum Interpolation, OI）的基本原理、公式推导及其在海表温度数据融合中的实际应用进行了详细分析和讨论。其次,本论文实现了最优插值算法,针对中小尺度海面温度的空间结构选取了适当的相关尺度,对红外遥感（AVHRR）和微波遥感（AMSR-E）海表温度数据进行融合,生成了能够解析大洋锋面结构的高分辨海表温度分析产品。本论文利用最优插值算法,对南半球中纬度地区南印度洋的阿古拉斯回流（the Agulhas Return Current, ARC）区域（25°S-65°S,10°...
【文章来源】：国家海洋环境预报中心北京市
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
图目录
表目录
第一章 引言
1.1 研究意义
1.2 研究进展
1.2.1 理论渊源及发展过程
1.2.2 国内有关比对分析研究的综述
1.2.3 国外有关比对分析研究的综述
1.3 研究目标
1.4 研究内容
1.5 论文章节结构
第二章 海表温度的测量
2.1 海表温度(SST)
2.2 遥感数据融合
2.3 用于海表温度观测的卫星及传感器
2.3.1 AVHRR 传感器
2.3.2 COCTS 传感器
2.3.3 MODIS 传感器
2.3.4 AATSR 传感器
2.3.5 AMSR-E 传感器
2.3.6 TMI 传感器
2.4 海表温度分析产品
2.4.1 AVHRR-only 分析产品和AMSR+AVHRR 分析产品
2.4.2 NCODA 分析产品
2.4.3 RSS 分析产品
2.4.4 NCEP RTG-HR 分析产品
2.4.5 OSTIA 分析产品
2.5 本章小结
第三章 海表温度数据融合算法
3.1 逐步订正算法
3.2 混合分析算法
3.3 使用截断滤波窗的变分分析算法
3.4 统计最优估计（客观分析）算法
3.5 三维变分同化（3DVAR）分析算法
3.6 卡尔曼滤波算法
3.7 最优插值算法(OI)
3.8 本章小结
第四章 最优插值算法海表温度数据融合
4.1 数据简介
4.2 数据预处理
4.3 最优插值融合海表温度数据
4.3.1 融合流程
4.3.2 计算公式
4.3.3 融合结果
4.4 结果分析
4.5 海洋一号卫星数据的融合
4.6 本章小结
第五章 海表温度分析产品之间的比对分析
5.1 分析产品差异
5.2 波数谱分析
5.3 本章小结
第六章：总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]西北太平洋部分海域AVHRR、TMI与MODIS遥感海表层温度的初步验证[J]. 孙凤琴,张彩云,商少平,商少凌. 厦门大学学报(自然科学版). 2007(S1)
[2]台湾海峡及其邻近海域AVHRR遥感SST的初步验证[J]. 李娜,孙凤琴,张彩云,商少凌,洪华生. 厦门大学学报(自然科学版). 2006(03)
[3]AMSR被动微波数据介绍及主要应用研究领域分析[J]. 毛克彪,覃志豪,李满春,徐斌. 遥感信息. 2005(03)
[4]矩阵的QR分解[J]. 冯天祥,李世宏. 西南民族学院学报(自然科学版). 2001(04)
[5]西北太平洋常规SST资料的客观分析方法研究（Ⅰ.旬平均船舶报资料分析）[J]. 王可光,张建华,王彩欣. 海洋预报. 2000(04)
[6]多源遥感数据融合的现状[J]. 罗忠. 测试技术学报. 1999(01)
[7]多传感器信息融合技术[J]. 周荫清,洪信镇. 遥测遥控. 1996(01)
[8]海温数值预报资料同化试验Ⅰ．客观分析的最优插值法试验[J]. 朱江,徐启春,王赐震,李许花. 海洋学报(中文版). 1995(06)
博士论文
[1]海洋流场数据同化方法与应用的研究[D]. 马寨璞.浙江大学 2002
硕士论文
[1]多传感器卫星海表温度数据的印证与交叉比较[D]. 刘恒.中国海洋大学 2008
[2]Kalman滤波法在海温数据同化中的应用研究[D]. 张（弓同）.中国海洋大学 2003
本文编号：3637280
【文章来源】：国家海洋环境预报中心北京市
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
图目录
表目录
第一章 引言
1.1 研究意义
1.2 研究进展
1.2.1 理论渊源及发展过程
1.2.2 国内有关比对分析研究的综述
1.2.3 国外有关比对分析研究的综述
1.3 研究目标
1.4 研究内容
1.5 论文章节结构
第二章 海表温度的测量
2.1 海表温度(SST)
2.2 遥感数据融合
2.3 用于海表温度观测的卫星及传感器
2.3.1 AVHRR 传感器
2.3.2 COCTS 传感器
2.3.3 MODIS 传感器
2.3.4 AATSR 传感器
2.3.5 AMSR-E 传感器
2.3.6 TMI 传感器
2.4 海表温度分析产品
2.4.1 AVHRR-only 分析产品和AMSR+AVHRR 分析产品
2.4.2 NCODA 分析产品
2.4.3 RSS 分析产品
2.4.4 NCEP RTG-HR 分析产品
2.4.5 OSTIA 分析产品
2.5 本章小结
第三章 海表温度数据融合算法
3.1 逐步订正算法
3.2 混合分析算法
3.3 使用截断滤波窗的变分分析算法
3.4 统计最优估计（客观分析）算法
3.5 三维变分同化（3DVAR）分析算法
3.6 卡尔曼滤波算法
3.7 最优插值算法(OI)
3.8 本章小结
第四章 最优插值算法海表温度数据融合
4.1 数据简介
4.2 数据预处理
4.3 最优插值融合海表温度数据
4.3.1 融合流程
4.3.2 计算公式
4.3.3 融合结果
4.4 结果分析
4.5 海洋一号卫星数据的融合
4.6 本章小结
第五章 海表温度分析产品之间的比对分析
5.1 分析产品差异
5.2 波数谱分析
5.3 本章小结
第六章：总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]西北太平洋部分海域AVHRR、TMI与MODIS遥感海表层温度的初步验证[J]. 孙凤琴,张彩云,商少平,商少凌. 厦门大学学报(自然科学版). 2007(S1)
[2]台湾海峡及其邻近海域AVHRR遥感SST的初步验证[J]. 李娜,孙凤琴,张彩云,商少凌,洪华生. 厦门大学学报(自然科学版). 2006(03)
[3]AMSR被动微波数据介绍及主要应用研究领域分析[J]. 毛克彪,覃志豪,李满春,徐斌. 遥感信息. 2005(03)
[4]矩阵的QR分解[J]. 冯天祥,李世宏. 西南民族学院学报(自然科学版). 2001(04)
[5]西北太平洋常规SST资料的客观分析方法研究（Ⅰ.旬平均船舶报资料分析）[J]. 王可光,张建华,王彩欣. 海洋预报. 2000(04)
[6]多源遥感数据融合的现状[J]. 罗忠. 测试技术学报. 1999(01)
[7]多传感器信息融合技术[J]. 周荫清,洪信镇. 遥测遥控. 1996(01)
[8]海温数值预报资料同化试验Ⅰ．客观分析的最优插值法试验[J]. 朱江,徐启春,王赐震,李许花. 海洋学报(中文版). 1995(06)
博士论文
[1]海洋流场数据同化方法与应用的研究[D]. 马寨璞.浙江大学 2002
硕士论文
[1]多传感器卫星海表温度数据的印证与交叉比较[D]. 刘恒.中国海洋大学 2008
[2]Kalman滤波法在海温数据同化中的应用研究[D]. 张（弓同）.中国海洋大学 2003
本文编号：3637280
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3637280.html
