【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星遥感数据质量控制标识，尤其涉及一种海表温度反演数据的实时质量控制标识方法。
技术介绍
1、目前海表温度数据质量控制方法多采用气候态阈值法、气候态标准差倍数法和空间一致性阈值法。气候态阈值法是将|yo-yb|≥x的观测数据剔除，式中分别为观测海表温度与气候态海表温度；x为温度阈值，通常设为2.5-3.5℃。气候态标准差倍数法将|yo-yb|≥kσ的观测数据剔除，式中k为倍数，通常设为3；σ为气候态海表温度标准差。空间一致性阈值法是选择3×3或5×5的空间窗口，计算窗口内数据的标准差，将超出阈值范围的数据(大于0.7℃或1.2℃)剔除。
2、图1所示为气候态标准差的空间分布。在低纬开阔海域气候态标准差较小(≤0.2℃)，而高梯度变化海域呈现出较大的气候态标准差(≥2.5℃)。发生极端气候时(如厄尔尼诺或拉尼娜现象)，在气候态标准差较小的低纬海域，观测数据会与气候态数据存在显著差异，甚至超出三倍标准差，若仅依赖气候态标准差倍数法进行质量控制，会误删良好数据；在气候态标准差较大的海域，通过标准差倍数法剔除其中的异常数也会遇到困难。气候态阈值法与标准差倍数法相反，容易遗漏低纬海域标准差小、质量差的数据，而误删标准差大、变化率高、质量良好的数据。
3、图2为空间一致性标准差分布图。在热带不稳定波(tiws)、黑潮延伸体等中尺度现象存在较大海洋锋面的海域，由于其标准差可达1.5℃，空间一致性阈值法会导致误删标准差较大的良好数据，而这些数据对研究海洋中尺度能量与热量收支平衡有重要作用。小的阈值有利于提高
4、图3为直接使用空间一致性阈值法对海表温度反演数据进行质量控制的结果，阈值设为1.2℃。仅依赖该方法难以有效剔除空间分布一致的异常值，如(25°—35°n，120°—130°e)、(30°—40°n，140°—155°e)和(45°—60°n，150°—160°e)等海域。由于在计算过程中，一个异常值会对周围8或24个观测点的结果产生负面影响，当空间窗口内异常值数量较多时，标准差会变大，可能误删质量良好的数据，大幅降低覆盖率。因此，空间一致性阈值法应在数据质量有一定保证的情况下使用。该方法如取更小的阈值，进行更严格的质量控制，虽能识别由仪器信噪比因素或云的边缘效应造成的明显异于周围海域的异常值，但也会将一些表征海洋中尺度现象的数据剔除。
5、因此，如何提供一种海表温度反演数据的实时质量控制标识方法，实现明显改善错检和漏检的情况，提高海表温度数据的质量和空间覆盖率，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种海表温度反演数据的实时质量控制标识方法，可以达到在叶片损伤较小的情况时即可发现异常的效果。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种海表温度反演数据的实时质量控制标识方法，包括以下步骤：
4、s1、采集待质量控制标识的海表温度数据，选定时间范围、空间范围、空间分辨率大小；
5、s2、读取与待质控数据相同时间范围、空间范围和空间分辨率的最值数据，剔除待质控数据中两项超出最值范围的数据后进行标识处理；
6、s3、读取与待质控数据相同时间范围、空间范围和空间分辨率的气候态数据，包括平均温度和标准差；基于气候态数据对待质控数据进行标识处理；
7、s4、读取与待质控数据相同时间范围、空间范围和空间分辨率的逐日变化数据，包括逐日变化温差和标准差；基于逐日变化数据对待质控数据进行标识处理；
8、s5、读取与待质控数据相同时间范围、空间范围和空间分辨率的昼夜温差数据，包括昼夜温差和标准差；基于昼夜温差数据对待质控数据进行标识处理；
9、s6、读取与待质控数据相同时间范围、空间范围和空间分辨率的空间一致性数据，包括空间一致性的标准差；基于空间一致性数据对待质控数据进行标识处理；
10、s7、对s2-s6中标识处理后对待质控数据进行分级标识；
11、s8、采集与待质控数据相同时间范围、空间范围和空间分辨率的实测或再分析数据，对质量控制标识后的海表温度数据进行真实性检验；
12、s9、保存质量控制标识后的海表温度数据。
13、上述的方法，可选的，s2中的最值数据包括气候态最值、逐日变化最值、昼夜温差最值和空间一致性最值；s2中最值数据标识处理，依据历史同期的红外、微波、再分析和实测数据，选取预设天数的时间窗口，逐日逐点制定气候态、逐日变化、昼夜变化和空间一致性的极值范围。
14、上述的方法，可选的，s3～s6中对待质控数据进行标识处理时，基于容斥原理，包括归一化、动态阈值和分级处理的策略。
15、上述的方法，可选的，基于容斥原理、归一化和动态阈值对待质控数据进行标识处理的具体内容为：
16、以气候态绝对偏差、逐日变化绝对偏差、昼夜变化绝对偏差或空间一致性标准差为横坐标，单位为℃，气候态标准差倍数、逐日变化标准差倍数、昼夜变化标准差倍数或空间一致性标准差倍数为纵坐标，单位为1，建立平面直角坐标系；对待质控数据的绝对偏差和标准差倍数按升序排列并进行归一化处理，将绝对偏差和标准差倍数位于50％的值设定为横纵坐标的单位1；采用第一弧线和第二弧线作为阈值对待质控数据进行分类，第一弧线内的为质量较好的数据，介于第一弧线和第二弧线之间的为质量一般的数据，第二弧线外的为待剔除数据；第一弧线和第二弧线的位置即阈值的大小根据历史数据统计分析后逐日动态调整。
17、上述的方法，可选的，s3～s5中，分别逐日逐点计算研究区域内相邻两天的温差以及昼夜温差的均值和标准差倍数，计算方法分别为，
18、ssto-sstb-δ，
19、
20、其中，ssto为待质控的海表温度；sstb为气候态、24小时或12小时前海表温度，分别用于计算逐日变化或昼夜变化的平均偏差；δ为基于历史数据计算的逐日变化或昼夜变化的均值，用于消除系统偏差；stdb为基于历史数据计算的气候态、逐日变化或昼夜变化海表温度标准差。
21、上述的方法，可选的，s6中，基于历史数据，逐日逐点计算研究区域内观测值与窗口内数据之差的标准差，先通过极值标识剔除明显错误的异常值，再利用气候态、逐日变化和昼夜变化的标识对观测数据进行分类，最终按数据质量的等级进行迭代计算并标识空间一致性的标准差和标准差倍数。
22、上述的方法，可选的，s7中对待质控数据进行分级标识，先将气候态、逐日变化、昼夜变化和空间一致性中至少两种类型都超出极值范围的数据剔除；再将气候态标识、逐日变化标识和空间一致性标识中“好”、“一般”和“可剔除”的数据分别赋值并加权求和；分级标识中0-6分别定义为空值、极值剔除、可剔除、较差、中等、良好和最优数据。
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1.一种海表温度反演数据的实时质量控制标识方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种海表温度反演数据的实时质量控制标识方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种海表温度反演数据的实时质量控制标识方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种海表温度反演数据的实时质量控制标识方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的一种海表温度反演数据的实时质量控制标识方法，其特征在于，
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【技术特征摘要】
1.一种海表温度反演数据的实时质量控制标识方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种海表温度反演数据的实时质量控制标识方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种海表温度反演数据的实时质量控制标识方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种海表温度反演数据...
【专利技术属性】
技术研发人员：奚萌，李文君，蒋城飞，
申请(专利权)人：国家卫星海洋应用中心，
类型：发明
国别省市：
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