一种异源卫星高度计观测资料的数据融合方法技术

本发明专利技术公开了一种异源卫星高度计观测资料的数据融合方法，其包括以下步骤：1）对异源卫星高度计的原产品数据进行读取、预处理；2）计算异源卫星轨道交叉点位置，提取交叉点一定时空窗口内的相关数据，并利用距离加权方法计算交叉点位置数据；3）分析异源卫星交叉点数据之间的相关性，消除系统误差；4）校正异源卫星数据，在指定的时间周期内（月或者季度）采用距离加权算法得到观测资料的数据平均值。本方法所得出的数据总体平均误差水平低于单独卫星的误差水平。

【技术实现步骤摘要】
一种异源卫星高度计观测资料的数据融合方法
本专利技术属于卫星数据处理
，具体涉及一种异源卫星高度计观测资料的数据融合方法。
技术介绍
近年来，我国在海洋防灾减灾、服务民生等方面取得了一定成效。科技的发展以及新技术的应用为海洋环境保护、防灾减灾和国防安全建设提供了强有力的支持。然而，目前我国的海洋动力环境遥感产品的反演依托国外卫星数据，实时性不强；此外，在大部分海域还缺乏有效监测手段，监测数据较为贫乏，因此迫切需要能提供大面积实时的海洋动力环境遥感产品。我国发射了自己的海洋卫星，用以提高预报系统的准确性。但是，不同的卫星在卫星轨道参数和空间时间覆盖率上存在一定的差距，为了能够更好的提供卫星遥感观测产品，就需要利用数据融合技术把异源卫星的观测数据进行融合。随着海洋经济的不断发展，海上活动的日益频繁，海上工程安全及船只航行安全等问题日益突出。为了保护海洋环境、保障海上工作的安全以及区域海洋探索的需要，迫切需要加强海洋海面风、灾害性海浪的观测，提供海洋大面积的海水有效波高和有效波高等遥感产品以及通过遥感产品数据同化后得到的24-72小时的风场和浪场等预报产品。随着卫星遥感技术的发展，在海洋研究中越来越广泛地应用了遥感卫星的数据，推动了海洋遥感科学的发展。遥感卫星上的散射计、高度计等观测手段，对海洋动力参数的观测发挥了重要的作用。其中卫星测高已经成为研究海平面变化的重要手段之一，卫星高度计从最初的单维度、低精度发展到多维度、高精度，可以以厘米经度对全球海平面高度进行观测，同时还可以测量有效波高和海表风速等信息。卫星数据相对传统观测方式，具有全天候、高重复率和高分辨率的优点。通过对海表高度、有效波高、海表风速的测量，可以同时获取其他重要的动力参数。随着卫星测高的观测精度提高和数据处理方法改进，卫星高度计的应用将会越来越广。全球先后发射了不少卫星荷载卫星高度计，它们的工作方式各有不同，测量精度也基本相当，这为融合不同卫星高度计测量数据提供了一定的依据。另外，不同卫星尤其特定的轨道参数，会带来不同的空间覆盖率及时间采样间隔，这些差异又需要我们进一步研究不同卫星各自的特点，进行科学抉择，能够充分发挥不同卫星的优点。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种异源卫星高度计观测资料的数据融合方法。为实现上书目，本专利技术采用以下技术方案：一种异源卫星高度计观测资料的数据融合方法，其特征在于，包括以下步骤：1）对异源卫星高度计的原产品数据进行读取、预处理；2）计算异源卫星轨道交叉点位置，提取交叉点一定时空窗口内的相关数据，并利用距离加权方法计算交叉点位置数据；3）分析异源卫星交叉点数据之间的相关性，消除系统误差；4）校正异源卫星数据，在指定的时间周期内采用距离加权算法得到观测资料的数据平均值。进一步的，在所述步骤1）中，对异源卫星高度计的原产品数据进行预处理，需要去除陆上以及冰上的数据，同时对观测资料的数据进行校准，保证不同卫星高度计数据的一致性。进一步的，在所述步骤2）中，由于异源卫星往往具有不同的轨道倾角、轨道高度和重复周期，对其进行对比分析首先需要提取时间空间匹配的测量数据；为了保证一定范围内异源卫星都有观测数据，需要提取空间匹配信息，获取轨道交叉点测量数据；由于测量点的离散性，需要进行插值或距离加权计算出交叉点的数据。进一步的，在所述步骤2）中，计算异源卫星轨道交叉点位置，只抽取异源卫星同时都有观测数值的交叉点，放弃某个卫星在交叉点附近没有观测值的点；提取交叉点一定时空窗口内的相关数据，并利用距离加权方法计算交叉点位置数据；在计算加权平均值过程中，需要迭代去除大于两个标准差的数据，直到数据中不存在大于两个标准差的数据。与现有技术相比，本专利技术所得出的数据总体平均误差水平低于单独卫星的误差水平。附图说明图1为本专利技术方法流程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术的异源卫星高度计观测资料的数据融合方法进行具体说明。本专利技术的一种异源卫星高度计观测资料的数据融合方法，包括以下步骤：1）对异源卫星高度计的原产品数据进行预处理，去除陆上以及冰上的数据，同时对观测资料的数据进行校准，保证不同卫星高度计数据的一致性；2)计算异源卫星轨道交叉点位置，为了保证一定范围内异源卫星都有观测数据，需要提取空间匹配信息，获取轨道交叉点测量数据。只抽取异源卫星同时都有观测数值的交叉点，而放弃某个卫星在交叉点附近没有观测值的点。然后提取交叉点一定时空窗口内的相关数据，并利用距离加权方法计算交叉点位置数据。在计算加权平均值过程中，迭代去除大于两个标准差的数据，直到数据中不存在大于两个标准差的数据；3)分析异源卫星交叉点数据之间的相关性，消除系统误差；4)校正异源卫星数据，在指定的时间周期内（月或者季度）采用距离加权算法得到观测资料的数据平均值。在所述步骤1）中，对异源卫星高度计的原产品数据进行预处理，需要去除陆上以及冰上的数据，同时对观测资料的数据进行校准，保证不同卫星高度计数据的一致性。在所述步骤2）中，由于异源卫星往往具有不同的轨道倾角、轨道高度和重复周期，对其进行对比分析首先需要提取时间空间匹配的测量数据；为了保证一定范围内异源卫星都有观测数据，需要提取空间匹配信息，获取轨道交叉点测量数据；由于测量点的离散性，需要进行插值或距离加权计算出交叉点的数据。在所述步骤2）中，计算异源卫星轨道交叉点位置，只抽取异源卫星同时都有观测数值的交叉点，放弃某个卫星在交叉点附近没有观测值的点；提取交叉点一定时空窗口内的相关数据，并利用距离加权方法计算交叉点位置数据；在计算加权平均值过程中，需要迭代去除大于两个标准差的数据，直到数据中不存在大于两个标准差的数据。以上是本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本专利技术技术方案的范围时，均属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异源卫星高度计观测资料的数据融合方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对异源卫星高度计的原产品数据进行读取、预处理；2)计算异源卫星轨道交叉点位置，提取交叉点一定时空窗口内的相关数据，并利用距离加权方法计算交叉点位置数据；3)分析异源卫星交叉点数据之间的相关性，消除系统误差；4)校正异源卫星数据，在指定的时间周期内采用距离加权算法得到观测资料的数据平均值。

【技术特征摘要】
1.一种异源卫星高度计观测资料的数据融合方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对异源卫星高度计的原产品数据进行读取、预处理；2)计算异源卫星轨道交叉点位置，提取交叉点一定时空窗口内的相关数据，并利用距离加权方法计算交叉点位置数据；3)分析异源卫星交叉点数据之间的相关性，消除系统误差；4)校正异源卫星数据，在指定的时间周期内采用距离加权算法得到观测资料的数据平均值。2.根据权利要求1所述的一种异源卫星高度计观测资料的数据融合方法，其特征在于：在所述步骤1）中，对异源卫星高度计的原产品数据进行预处理，需要去除陆上以及冰上的数据，同时对观测资料的数据进行校准，保证不同卫星高度计数据的一致性。3.根据权利要求1所述的一种异源卫星高度计观测资料的数据融合方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振昌，高丽斌，王长缨，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：发明
国别省市：福建,35