基于星载sar数据和模式资料的海面风场变分融合方法研究

《基于星载sar数据和模式资料的海面风场变分融合方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、基于星载SAR数据和模式资料的海面风场变分融合方法研究4—.冠宇艾未华gi鑫戈书睿鎌蜂国防科技大学气象海洋学院中国华明兵器试验中心海军海洋水文气象中心为实现合成孔径雷达数据与数值预报模式资料融合，提高海面风场精度和业务化运用水平，提出了一种基于星载SAR数据与模式资料的变分融合方法。其研宄思路是采用二维连续小波变换提取SAR图像中高精度风条纹风向，结合地球物理模型函数求解海面风场的经向分量和纬向分量，然后采用Kriging插值方法将数值预报模式风速插值到SAR海而风场覆盖区域，得到SAR风速观测算子，由此构建SAR风场与模式风场融合的代价函数，并采用变分方法求解分析风场，最终得到融合后的海面风

2、场结果。仿真分析结果表明，变分融合后的海面风速和风向结果更接近于理想值，尤其在SAR海面风场覆盖区域更为明显。选取ENVISAT/ASAR资料和与其时空匹配的欧洲屮期天气预报屮心模式风场资料开展实例验证，结果表明融合后的海而风场结果比模式风场更加接近于浮标观测结果。关键词：合成孔径雷达;小波变换;变分融合方法;海面风场;基金：国家自然科学基金项FI（41475019,41375029）Researchonoceanwindvariationalfusionmethodbasedonspace-borneSARandmodeldataCHENGuanyuAIWeihuaCHENGYuxinGES

3、huruiYUANLingfengCollegeofMeteorologyandOceanography,NationalUniversityofDefenseTechnology;HuayinWeaponTestCenterofChina;NavyHydrometeorologicalCenter;Abstract：Basedonthespace-borneSAR(syntheticapertureradar)dataandmodeldata,avariationalfusionmethodispresentedtoimplementthefusionofSARdataandnumerica

4、lweatherpredictionmodeldata,andtoimprovetheaccuracyofseasurfacewindfieldandoperationallevel.First,two-dimensionalcontinuouswavelettransformisappliedtoextractwinddirectionofhighprecisionwindstripeinSARimage,andgeophysicalmodelfunctionisusedtocalculatemeridionalandzonalcomponentsofseasurfacewindfield.

5、ThentheKriginginterpolationmethodisusedtointerpolatethewindspeedofnumericalweatherpredictionmodeltothecoverageareaofSARseasurfacewindfield,resultinginthattheSARwindspeedobservationoperatorisobtainedandthecostfunctionofSARwindfieldcombinedwithmodelwindfieldisestablished.Thevariationalmethodisadoptedt

6、osolvetheanalysiswindfield.Finally,theseasurfacewindfieldresultsafterfusionareobtained.Simulationresultsshowthatthroughthevariationalfusion,theseasurfacewindspeedandwinddirectionresultsareclosertotheidealvalues,especiallyinthecoverageareaofSARwindfield.TheENVISAT/ASARsoundingdataandthespatialtempora

7、llymatchedmodelwinddataofECMWE(EuropeanCenterforMediumrangeWeatherForecasts)areselectedtocarryoutthecaseverification,andtheresultsshowthattheseasurfacewindfieldafterfusionisclosertothebuoyobservedresu