基于高频地波雷达海流观测结果空时特征的插值方法技术

本发明专利技术公开了基于高频地波雷达海流观测结果空时特征的插值重构方法，包含如下步骤：获取高频地波雷达海流观测结果数据，构建协方差矩阵；从海流观测结果数据中随机选择设定数量的有效数据作为交叉校正集，并将海流观测结果数据中交叉校正集对应部分赋值为0；对协方差矩阵进行特征分解，每个奇异值所在列和其对应的一列空间特征量以及一列时间特征向量组成一个特征模态，由此得到多个特征模态；计算得到均方根误差最小时对应的特征模态数Pmin；采用特征模态数为Pmin时计算的重构值补齐海流观测结果数据中的缺测点，并且将取出海流观测结果数据中交叉校正集部分保持原始值不变，由此得到海流观测结果数据的最终重构结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线电海洋遥感和数字信号处理领域，具体涉及一种基于高频地波雷达海流结果空时特征进行插值的方法，它主要适用于提高高频地波雷达海流结果的准确性和数据的完整性。
技术介绍
高频地波雷达(High Frequency Surface Wave Radar,HFSWR)利用短波(3-30MHz)在海洋表面绕射传播衰减小的特点可以大面积、全天候、时实的给出观测海域的表层海流结果。高频地波雷达观测得到的表面流场经过大量的海上对比实验，验证了海流的准确性，推动了高频地波雷达海流观测的业务化运行，为研究当地的流场空时特性提供了很好的数据支持。高频地波雷达具有造价低廉，空时分辨率高等优势。因此，高频地波雷达是专属经济区最廉价有效的监测工具，具有非常广泛的市场前景。然而在实际运行的过程中，由于存在各种干扰(电离层干扰、瞬态干扰等)和突发状况(停电等)，高频地波雷达海流观测结果在时间和空间上并不连续，严重影响了高频地波雷达的使用。传统的空间和时间插值方法如反距离加权法、最优插值、三次样条函数插值等都不能充分的利用高频地波雷达海流结果的空时信息进行插值，所得到的结果并不能很好的反应真实值，这很本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于高频地波雷达海流观测结果空时特征的插值重构方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤一、获取高频地波雷达海流观测结果数据，构建协方差矩阵；该海流观测结果数据中具有部分未观测到的数据点，记为缺测点；步骤二、从所述海流观测结果数据中随机选择设定数量的有效数据作为交叉校正集，并将海流观测结果数据中交叉校正集对应部分赋值为0；步骤三、对所述协方差矩阵进行特征分解得到空间特征向量、时间特征向量以及奇异值矩阵，每个奇异值所在列和其对应的一列空间特征量以及一列时间特征向量组成一个特征模态，由此得到多个特征模态；设定重构模态数P的初始值为1；步骤四、在所述多个特征模态中选取前P列奇异值所属特征模态进行数据重构，...

【技术特征摘要】
1.基于高频地波雷达海流观测结果空时特征的插值重构方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤一、获取高频地波雷达海流观测结果数据，构建协方差矩阵；该海流观测结果数据中具有部分未观测到的数据点，记为缺测点；步骤二、从所述海流观测结果数据中随机选择设定数量的有效数据作为交叉校正集，并将海流观测结果数据中交叉校正集对应部分赋值为0；步骤三、对所述协方差矩阵进行特征分解得到空间特征向量、时间特征向量以及奇异值矩阵，每个奇异值所在列和其对应的一列空间特征量以及一列时间特征向量组成一个特征模态，由此得到多个特征模态；设定重构模态数P的初始值为1；步骤四、在所述多个特征模态中选取前P列奇异值所属特征模态进行数据重构，获得海流观测结果数据的重构值，在该重构值中的交叉校正集对应部分为交叉校正集的重构值，计算交叉校正集的重构值和原始值的均方根误差；步骤五、P自增1，重复步骤四和五，直至P达到特征模态数上限，得到均方根误差最小时对应的特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈志奔，邓海华，彭亮，董梁，王赟，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42