搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

高度计风速与辐射计风速的变分融合研究

姜祝辉 游小宝 肖义国

引用本文:
Citation:

高度计风速与辐射计风速的变分融合研究

姜祝辉, 游小宝, 肖义国

Research on the method of variational fusion of altimeter wind speed and radiometer wind speed

Jiang Zhu-Hui, You Xiao-Bao, Xiao Yi-Guo
PDF
导出引用
  • 为实现高度计风速与辐射计风速的融合, 采用Kriging插值方法将辐射计风速插值到高度计路径得到高度计风速观测算子, 建立高度计风速与辐射计风速融合的代价函数; 利用变分方法求解分析风速, 得出融合结果. 分别在仅高度计风速有误差、 仅辐射计风速有误差和两者都有误差的情况下开展了模拟试验, 结果表明变分融合结果更接近于理想风速, 尤其在高度计路径上更为明显. 选取Jason-1高度计第241周期风速资料和与其时空匹配的国防气象卫星计划 F17上所搭载的专用传感器微波成像仪辐射计风速资料开展了实例试验, 结果表明融合后的结果更加接近于浮标观测结果, 证实了变分融合方法的有效性. 经统计, 上述高度计和辐射计资料有60%时空匹配, 开展风速融合有重要的理论及应用价值. 该变分融合方法可应用于我国海洋二号卫星所载高度计与辐射计风速反演结果的融合.
    In order to realize the fusion of altimeter wind speed and radiometer wind speed, the Kriging method is used to interpolate radiometer wind speed to the altimeter path to obtain the altimeter wind speed observation operator, a cost function is established, and then the variational method is adopted to construct and analyze wind speed and derive fusion results. Simulation tests are carried out when only altimeter wind speed contains error, only radiometer wind speed contains error, both altimeter and radiometer wind speed contain error. The results show that through the variational fusion, the accuracy is improved, especially in the altimeter path. The Jason-1 altimeter cycle 241 wind speed data and spatial temporally matched Special Sensor Microwave Imager Sounder wind speed data (carried by Defense Meteorological Satellite Program F17) are selected to carry out the real test, and the results show that the fused wind speed is more close to the buoy observation, so it is confirmed that the variational fusion method is effective, statics shows that 60% altimeter and radiometer data matched, which means that fusion is an important theory and has application value. The variational fusion method can be applied to the fusion of HY-2 satellite altimeter and radiometer wind inversion results.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2010CB951901)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Basic Research Program of China (Grant No. 2010CB951901).
    [1]

    Zieger S, Vinoth J, Young I R 2009 J. Atmos. Ocean Tech. 26 2549

    [2]

    Jiang Z H, Huang S X, Liu G 2011 Marine Sci. Bull. 30 588 (in Chinese) [姜祝辉, 黄思训, 刘刚 2011海洋通报 30 588]

    [3]

    Witter D L, Chelton D B 1991 J. Geophys. Res. 96 8853

    [4]

    Atlas R 2010 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium Honolulu, USA, July 25-30, 2010 p3538

    [5]

    Jacques S, Francis G, Alain M 1993 J. Atmos. Ocean Tech. 10 880

    [6]

    Ruchi K, Deo M C 2007 Coastal Eng. 54 187

    [7]

    Jiang Z H, Huang S X, Du H D, Liu B 2010 Acta Phys. Sin. 59 8968 (in Chinese) [姜祝辉, 黄思训, 杜华栋, 刘博 2010 物理学报 59 8968]

    [8]

    Qi Y L, Lin M S 2012 Spacecraft Engineering 21 117 (in Chinese) [齐亚琳, 林明森 2012 航天器工程 21 117]

    [9]

    Atlas R, Hoffman R N, Ardizzone J, Leidner M, Jusem J C 2008 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium Boston, USA, July 6-11, 2008 pI-106

    [10]

    Portabella M, Stoffelen A, Johannessen J A 2002J. Geophys. Res. 107 3086

    [11]

    Ding L, Weng F, Chen Y, Zhu T 2012 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium Munich, Germany, July 22-27, 2012 p875

    [12]

    Sun N, Weng F 2008 IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 46 1006

    [13]

    Hirotaka S, Sean A M, Zimmerman D A, Timothy C C 2005 Stoch. Environ. Res. Risk Assess. 19 71

    [14]

    Jiang Z H, Huang S X, Shi H Q, Zhang W, Wang B 2011 Acta Phys. Sin. 60 108402 (in Chinese) [姜祝辉, 黄思训, 石汉青, 张伟, 王彪 2011 物理学报 60 108402

    [15]

    Jouhaud J C, Sagaut P, Labeyrie B 2006 J. Fluids Eng. 128 847

    [16]

    Li J, Huang S X 2001 Sci. China D 31 70 (in Chinese) [李俊, 黄思训2001 中国科学D 31 70]

    [17]

    Huang S X, Wu R S 2001 Methods of Mathematical Physics in Atmospheric Science (Beijing: China Meteorological Press) p422 (in Chinese) [黄思训, 伍荣生2001 大气科学中的数学物理问题(北京: 气象出版社) 第422 页]

  • [1]

    Zieger S, Vinoth J, Young I R 2009 J. Atmos. Ocean Tech. 26 2549

    [2]

    Jiang Z H, Huang S X, Liu G 2011 Marine Sci. Bull. 30 588 (in Chinese) [姜祝辉, 黄思训, 刘刚 2011海洋通报 30 588]

    [3]

    Witter D L, Chelton D B 1991 J. Geophys. Res. 96 8853

    [4]

    Atlas R 2010 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium Honolulu, USA, July 25-30, 2010 p3538

    [5]

    Jacques S, Francis G, Alain M 1993 J. Atmos. Ocean Tech. 10 880

    [6]

    Ruchi K, Deo M C 2007 Coastal Eng. 54 187

    [7]

    Jiang Z H, Huang S X, Du H D, Liu B 2010 Acta Phys. Sin. 59 8968 (in Chinese) [姜祝辉, 黄思训, 杜华栋, 刘博 2010 物理学报 59 8968]

    [8]

    Qi Y L, Lin M S 2012 Spacecraft Engineering 21 117 (in Chinese) [齐亚琳, 林明森 2012 航天器工程 21 117]

    [9]

    Atlas R, Hoffman R N, Ardizzone J, Leidner M, Jusem J C 2008 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium Boston, USA, July 6-11, 2008 pI-106

    [10]

    Portabella M, Stoffelen A, Johannessen J A 2002J. Geophys. Res. 107 3086

    [11]

    Ding L, Weng F, Chen Y, Zhu T 2012 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium Munich, Germany, July 22-27, 2012 p875

    [12]

    Sun N, Weng F 2008 IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 46 1006

    [13]

    Hirotaka S, Sean A M, Zimmerman D A, Timothy C C 2005 Stoch. Environ. Res. Risk Assess. 19 71

    [14]

    Jiang Z H, Huang S X, Shi H Q, Zhang W, Wang B 2011 Acta Phys. Sin. 60 108402 (in Chinese) [姜祝辉, 黄思训, 石汉青, 张伟, 王彪 2011 物理学报 60 108402

    [15]

    Jouhaud J C, Sagaut P, Labeyrie B 2006 J. Fluids Eng. 128 847

    [16]

    Li J, Huang S X 2001 Sci. China D 31 70 (in Chinese) [李俊, 黄思训2001 中国科学D 31 70]

    [17]

    Huang S X, Wu R S 2001 Methods of Mathematical Physics in Atmospheric Science (Beijing: China Meteorological Press) p422 (in Chinese) [黄思训, 伍荣生2001 大气科学中的数学物理问题(北京: 气象出版社) 第422 页]

  • [1] 李月, 李竣, 薛正跃, 王晶晶, 王贵师, 高晓明, 谈图. 本振光功率锁定方法应用于激光外差辐射计的研究. 物理学报, 2023, 72(9): 093201. doi: 10.7498/aps.72.20230261
    [2] 孙永丰, 徐亮, 沈先春, 王钰豪, 徐寒杨, 刘文清. 干涉型红外光谱辐射计仪器线型函数仿真及校正. 物理学报, 2021, 70(14): 140701. doi: 10.7498/aps.70.20210302
    [3] 孙永丰, 徐亮, 沈先春, 金岭, 徐寒杨, 成潇潇, 王钰豪, 刘文清, 刘建国. 红外光谱辐射计探测器高阶非线性响应校正方法. 物理学报, 2021, 70(6): 060701. doi: 10.7498/aps.70.20201530
    [4] 牛青辰, 苟君, 王军, 蒋亚东. 钛圆盘阵列增强微测辐射热计太赫兹波吸收特性. 物理学报, 2019, 68(20): 208501. doi: 10.7498/aps.68.20190902
    [5] 庄新港, 刘红博, 张鹏举, 史学舜, 刘长明, 刘红元, 王恒飞. 低温辐射计热结构设计与分析. 物理学报, 2019, 68(6): 060601. doi: 10.7498/aps.68.20181880
    [6] 彭哲, 靖旭, 侯再红, 吴毅. 梯度倾斜相关测量水平Cn2和横向风速廓线的理论与仿真研究. 物理学报, 2017, 66(10): 104207. doi: 10.7498/aps.66.104207
    [7] 田中大, 李树江, 王艳红, 高宪文. 短期风速时间序列混沌特性分析及预测. 物理学报, 2015, 64(3): 030506. doi: 10.7498/aps.64.030506
    [8] 杜延磊, 马文韬, 杨晓峰, 刘桂红, 于暘, 李紫薇. 无云情况下L波段微波辐射计快速大气校正方法. 物理学报, 2015, 64(7): 079501. doi: 10.7498/aps.64.079501
    [9] 青海银, 张援农, 周晨, 赵正予, 陈罡. 基于MST雷达垂直风速的大气温度剖面反演. 物理学报, 2014, 63(9): 094301. doi: 10.7498/aps.63.094301
    [10] 李帅, 孙龙泉, 张阿漫. 水中上浮气泡动态特性研究. 物理学报, 2014, 63(18): 184701. doi: 10.7498/aps.63.184701
    [11] 史剑, 周林, 杨隆颖. 高风速下海洋飞沫水滴对拖曳系数的影响. 物理学报, 2013, 62(3): 039201. doi: 10.7498/aps.62.039201
    [12] 施健康, 陆文, 严卫, 艾未华. 星载极化相关型全极化微波辐射计天线交叉极化校正技术(I): 天线温度方程推导. 物理学报, 2013, 62(7): 078402. doi: 10.7498/aps.62.078402
    [13] 陆文, 严卫, 艾未华, 施健康. 星载极化相关型全极化微波辐射计天线交叉极化校正技术 (II) : 校正试验. 物理学报, 2013, 62(7): 078403. doi: 10.7498/aps.62.078403
    [14] 陆文, 严卫, 王蕊, 王迎强. 全极化微波辐射计姿态对观测亮温的影响及消除. 物理学报, 2012, 61(1): 018401. doi: 10.7498/aps.61.018401
    [15] 姜祝辉, 黄思训, 杜华栋, 刘博. 利用变分结合正则化方法对高度计风速资料调整海面风场的研究. 物理学报, 2010, 59(12): 8968-8977. doi: 10.7498/aps.59.8968
    [16] 宗晓萍, 徐 艳, 董江涛. 多信息融合的模糊边缘检测技术. 物理学报, 2006, 55(7): 3223-3228. doi: 10.7498/aps.55.3223
    [17] 范钦梁, 张书东, 丁鄂江. 体温计模型的临界行为. 物理学报, 1996, 45(4): 545-555. doi: 10.7498/aps.45.545
    [18] 冉启泽. 简单可靠的氦液面计. 物理学报, 1976, 25(3): 270-270. doi: 10.7498/aps.25.270
    [19] 李志岩, 黄慕贤, 潘震明. 同轴圆筒形辐射真空计的绝对性. 物理学报, 1963, 19(2): 90-98. doi: 10.7498/aps.19.90
    [20] G.O.斯屈克尔. 磁调制光电倍加管的超光度计. 物理学报, 1958, 14(1): 23-36. doi: 10.7498/aps.14.23
计量
  • 文章访问数:  5061
  • PDF下载量:  404
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-01-07
  • 修回日期:  2013-02-18
  • 刊出日期:  2013-06-05

/

返回文章
返回