一种基于最大似然估计的微波散射计风场反演方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及主动微波遥感技术领域，尤其涉及一种基于最大似然估计的微波散射计风场反演方法及系统，所述方法包括：获取微波散射计接收的后向散射回波信号，经处理得到后向散射系数；基于最大似然估计法结合地球物理模型函数，由后向散射系数计算得到对应的风矢量单元的风场反演残差和风场模糊解；基于风矢量单元的风场反演残差，遍历预先建立的似然概率模型，得到对应的风矢量单元的模糊风场解的似然概率；经过模糊去除和质量控制，得到L2B级风场数据产品。本发明专利技术提出了对刈幅不同位置的残差特性进行分析的新方法；针对刈幅不同位置观测信息的变化，提出了一种与刈幅位置相关的似然概率模型函数。概率模型函数。概率模型函数。

【技术实现步骤摘要】
一种基于最大似然估计的微波散射计风场反演方法及系统


[0001]本专利技术涉及主动微波遥感
，尤其涉及一种基于最大似然估计的微波散射计风场反演方法及系统。

技术介绍

[0002]海面风场是海洋和大气科学研究与应用中的重要物理参数。星载微波散射计作为当前获取全球海面风场资料最主要的遥感仪器，其感测结果在数值天气预报，海洋灾害监测海洋环境数值预报、气象预报和气候研究等方面发挥了重要的作用。
[0003]散射计观测的风场对数值天气预报等定量化应用的影响程度取决于反演风场质量。因此，在海面风场的诸多应用中，风场质量的定量化描述尤为重要，通常用风场质量敏感因子来实现，其中最常用的一种质量敏感因子是风场反演的残差。由于卫星散射计海面风场反演最常用的算法是最大似然估计(MLE)法，风场反演的残差也称作MLE值，表示一组测量的后向散射系数(σ0)与地球物理模型函数(GMF)构成多维参考面之间的距离。通常情况下，散射计测量的海面后向散射系数与GMF之间的距离较小，反演的风场质量高、MLE值小。然而，当风单元中的雷达后向散射信号主要受到除风以外的其它本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于最大似然估计的微波散射计风场反演方法，所述方法包括：获取微波散射计接收的后向散射回波信号，经处理得到后向散射系数；基于最大似然估计法结合地球物理模型函数，由后向散射系数计算得到对应的风矢量单元的风场反演残差和风场模糊解；基于风矢量单元的风场反演残差，遍历预先建立的似然概率模型，得到对应的风矢量单元的模糊风场解的似然概率；经过模糊去除和质量控制，得到L2B级风场数据产品。2.根据权利要求1所述的基于最大似然估计的微波散射计风场反演方法，其特征在于，所述对应的风矢量单元的风场反演残差MLE为：其中，N为独立观测的次数，i为独立观测的序号，和分别表示第i视观测的后向散射系数和仿真的后向散射系数，kp
i
为第i视观测的后向散射系数的归一化标准差。3.根据权利要求2所述的基于最大似然估计的微波散射计风场反演方法，其特征在于，所述仿真的后向散射系数通过地球物理模型计算得到。4.根据权利要求2所述的基于最大似然估计的微波散射计风场反演方法，其特征在于，所述方法还包括似然概率模型的建立步骤；具体包括：对风场反演残差MLE进行归一化处理，得到归一化MLE值R
n
为：R
n
＝MLE
n
/＜MLE＞，其中，n表示模糊风场解的阶数，MLE
n
表示反演得到的第n阶模糊解对应的MLE值，＜MLE＞表示MLE的数学期望，通过查表获得；建立似然概率模型的函数表达式，第x列刈幅风单元的任一个风单元第n阶模糊风场解对应的归一化MLE值的似然概率p(R
xn
)为：其中，k
x

【专利技术属性】
技术研发人员：王冰花，
申请(专利权)人：中国科学院国家空间科学中心，
类型：发明
国别省市：