结合GPS和GLAS数据生成Dome-A区域DEM

详细阐述了利用GLAS数据和GPS数据生成Dome-A地区DEM的方法。首先进行GLAS数据转化,便于与GPS数据结合,提出一种快速搜索GLAS和其光斑(Footprint)覆盖GPS点的算法,比较GLAS数据和GPS数据发现,均值差异最大为1.118m,最小为0.997m,而标准差稳定为5—6cm,在进行椭球变换修正之后,差值最大为0.405m,最小为0.284m;之后利用改进的角度限差法沿测线对GPS数据进行特征点提取,得到抽稀之后的数据;再利用抽稀之后的GPS数据和处理后的GLAS数据使用克里金插值方法生成研究区DEM。利用1199个GPS点和53个GLAS检验点对最后生成的DEM进行了精度分析,残差中误差为5cm,最大残差绝对值为12cm。利用原始GPS数据,原始GPS数据和GLAS数据,处理后GPS数据利用克立金插值方法分别生成了研究区的DEM,通过等高线提取分析以及检验点的误差分析,处理后的GPS数据生成的DEM要优于原始GPS数据的,证明GPS处理的必要性。     

TOPEX高度计数据反演北太平洋海浪周期

利用TOPEX高度计和NDBC浮标同步观测数据,对7种高度计海浪周期反演模型进行了系统的比较分析,从反演模式的精度、反演周期整体分布、周期-波高的联合分布等方面对反演模型做出了评价,并根据墨西哥湾和夏威夷海域反演结果对模型的区域适应性进行了验证,结合Hasselmann风浪充分成长关系分析了不同海浪成分下模型的反演效果。分析发现,Mackay等于2008年提出的算法(简称M08)相对于其他算法精度最高,且在不同海域和不同海浪成分下精度没有明显差异。利用M08算法反演了北太平洋海域的海浪平均周期分布,讨论其空间分布特征和季节变化特征如下:北太平洋海域的平均周期在墨西哥湾、西里伯斯海等沿岸地区较小,在西风带海域为较大,并存在明显的地形、纬度差异和季节性变化特征。     

面向中尺度涡提取的SLA去噪方法研究

噪声去除一直是基于卫星高度计资料的海洋中尺度涡提取研究的难点和热点,然而无论是卷积滤波器还是信息滤波器都存在对海面高度异常（SLA）数据的局部过处理现象。鉴于此,本文提出一种基于包络面去噪的海洋中尺度涡提取方法。该算法可利用分离层内的信息稳定性和层间的信息完备性,很好地改进了卷积运算没有考虑局部噪声的不足,进而有效地提高去噪能力。其具体流程为：首先,对初始化的原始数据场进行上下包络面构造,形成原始数据子场;然后,根据子场内部和子场间的稳健性,把原始数据场转换为子场集合;其次,利用子场极差和标准差,对子场集合进行信息重组,形成噪声去除后的信息场;最后,利用去噪后的信息场数据,采用Winding-Angle（WA）和泛克立金中尺度涡提取算法在西北太平洋进行对比验证实验。实验结果表明,本文提出的方法较前人的方法有较大的提升,准确率为91.23%,取得了较好的应用效果。     

卫星地面轨迹分段拟合确定交叉点的方法研究

用于消除交叉点测量误差的平差法、高度计海况偏差校正及大地水准面模型的建立等都以轨迹交叉点数据为基础。找到一种高效且精确确定交叉点位置的方法十分重要。本文以Jason-1卫星高度计为例,设计了11种弧段分段类型并据此进行拟合以确定交叉点的精确位置,从获取有效交叉点的数量和效率两方面分析,采用12段的分段拟合方法效果最优。不同倾角卫星地面轨迹会发生变化,分段节点需要根据轨迹曲线特征适当调整。本文分段设计方案及最优分段选取方法对任何倾角的卫星依然适用。     

Validation of Sea Level Data in the East Asian Marginal Seas： Comparison between TOPEX／POSEIDON Altimeter and In-Situ Tide Gauges

In an effort to assess the reliability of satellite altimeter systems, the authors conduct a comparative analysis of sea level data that were collected from the TOPEX/POSEIDON (T/P) altimeter and 10 tide gauges (TG) near the satellite passing ground tracks. The analysis is made using datasets collected from marginal sea regions surrounding the Korean Peninsula at T/P cycles of 2 to 230, which correspond to October 1992 to December 1998. Proper treatment of tidal errors is a very critical step in data processing because the study area has very strong tide. When the T/P data are processed, the procedures of Park and Gamberoni (1995) are adapted to reduce errors associated with the tide. When the T/P data are processed in this way, the alias periods of M2, $2, and K1 constituents are found to be 62.1, 58.7, and 173 days repectively. The compatibility of the T/P and TG datasets are examined at various filtering periods.The results indicate that the low-frequency signals of the T/P data can be interpreted more safely with longer filtering periods (such as up to the maximum selected value of 200 days). When RMS errors for the 200-day low-pass filter period are compared with all 10 tidal stations, the values span the range of 2.8 to 6.7 cm. The results of a correlation analysis for this filtering period also show a strong agreement between the T/P and TG datasets across all stations investigated (e.g., p-values consistently less than 0.001). Hence according to the analysis, the conclusion is made that the analysis of surface sea level using satellite altimeter data can be made safely with reasonably extended filtering periods such as 200 days.     

中分辨率机载海洋雷达高度计信号处理方法及其实现

该文简要地介绍了海洋雷达高度计的工作原理 ,分析了“全去斜坡”技术在高度计信号处理中的时域和频域的对应关系及其相关的控制技术。研制出了分裂门跟踪和全程搜索软件 ,该软件在飞行实验中获得了成功 ,在国内首次获得了海洋回波曲线。首次提出全程搜索的方法 ,在此基础上提出了“平滑归并”的方法进行数据复合处理 ,进而提高了系统的指标     

ICESat卫星及其在南极Dome A地区的应用

概述了GLAS高度计的在轨性能，分析了其数据产品的精度。利用高精度的ICESat卫星测高数据，以及第21次中国南极科学考察内陆冰盖考察GPS的实测资料，验证了此次考察中南极内陆冰盖Dome A最高点可能区域选取的正确性，并分析了Dome A最高点位置测定的准确性。     

卫星高度计的北太平洋中尺度涡时空分析

本文利用1993年—2012年AVISO卫星高度计融合数据,识别和追踪了北太平洋海域(100°E—77°W,0°N—70°N)20年的中尺度涡。统计分析了北太平洋中尺度涡的生命周期、振幅、移动速度等属性特征、空间分布和运动特征、季节、年际和年代际的变化趋势及其与ENSO的关系。结果表明:北太平洋中尺度涡的平均寿命为6.9周,平均振幅为8.44 cm,平均速度为6.4 cm/s;随着纬度的增加,反气旋涡的生命周期和振幅差异较大,气旋涡差异较小,涡旋的移动速度随纬度的增加逐渐减少。在空间分布上,日本东部的黑潮延伸区、加利福尼亚海岸和阿拉斯加湾是涡旋的高发区,其中黑潮延伸区分布最为密集;涡旋大多数向西运动,只有少数涡旋向东传播,移动过程中反气涡旋表现为向赤道方向偏移,气旋涡向极地方向偏移,且具有明显的非线性特征。在季节、年际尺度上,春季和夏季是涡旋高发的两个季节,秋季和冬季生成的涡旋相对最少,在加利福尼亚沿岸涡旋的季节差异较明显;涡旋数量的年际变化与ENSO事件具有明显的相关性,1993年—2002年厄尔尼诺年生成的涡旋较多,而拉尼娜年生成的涡旋较少,2003年—2012年则是厄尔尼诺年生成的涡旋较少,而拉尼娜年生成的涡旋较多。     

西北太平洋夏季海浪数值模拟研究

为了解第三代海浪模式SWAN在西北太平洋海浪模拟效果,利用2013年7月期间Jason-2卫星高度计观测资料,通过计算模拟值和观测值的绝对误差、均方根误差和进行逐日统计、分级统计、一次台风过程的统计,对FNL风场资料驱动SWAN模式的西北太平洋海浪数值模拟有效波高进行了检验。检验结果表明,模式对较小波高模拟效果较好,模拟波高与实测值误差在可接受的范围之内,可满足业务化预报的要求,但对较大波高的模拟存在一定的误差,且驱动风场的精细化水平直接影响模拟效果。     

卫星遥感海面高度数据在渔场分析中的应用综述

通过对卫星测高数据进行分析,结合国内外有关海面高度数据在海洋渔场分析方面应用的文献,着重分析了海面高 度数据与常规海洋外界环境因子之间的关系,概括了海面高度数据对海洋渔场资源变化的影响,并综述了西方渔业发达国家 利用测高数据采用直接和间接方法在海洋渔场环境分析及渔情预报方面的研究应用与进展,最后指出我国海面高度数据在渔 场分析方面的应用现状以及存在的问题,并基于国外情况,对我国今后使用卫星测高数据在渔场方面的应用研究提出了几点 建议。