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散射计海面非气旋风场块状模糊去除方法

安大伟 谷松岩 杨忠东 陆风

安大伟, 谷松岩, 杨忠东, 等. 散射计海面非气旋风场块状模糊去除方法. 应用气象学报, 2012, 23(4): 485-492..
引用本文: 安大伟, 谷松岩, 杨忠东, 等. 散射计海面非气旋风场块状模糊去除方法. 应用气象学报, 2012, 23(4): 485-492.
An Dawei, Gu Songyan, Yang Zhongdong, et al. Ocean surface non-cyclone wind block ambiguity removal algorithm for scatterometer. J Appl Meteor Sci, 2012, 23(4): 485-492.
Citation: An Dawei, Gu Songyan, Yang Zhongdong, et al. Ocean surface non-cyclone wind block ambiguity removal algorithm for scatterometer. J Appl Meteor Sci, 2012, 23(4): 485-492.

散射计海面非气旋风场块状模糊去除方法

资助项目: 

国家自然科学基金项目 41105009

国家自然科学基金项目 41175023

国家科技支撑计划 2008BAC40B03

详细信息
    通信作者:

    安大伟, E-mail: andawei@cma.gov.cn

Ocean Surface Non-cyclone Wind Block Ambiguity Removal Algorithm for Scatterometer

  • 摘要: 利用最大似然法 (MLE) 对散射计数据反演得出的风矢量,一般存在多个模糊解,故需采用圆中数滤波法进行模糊去除。但传统圆中数滤波法难以解决风场反演中块状模糊问题。该文根据散射计非气旋性第1风场的空间分布特性,归纳出一套适合散射计的加强型圆中数滤波块状模糊去除方法,并探讨了其适应性。该方法定义简单,计算量小,且易收敛。利用欧洲EUMETSAT提供的部分ASCAT (Advanced SCATterometer) L2原始数据对该方法进行验证结果表明,对于非气旋风场分布情况,该方法在利用其他工具去除台风气旋覆盖区域后,能有效解决非气旋区域风场块状模糊问题。
  • 图  1  ASCAT的轨道示意图

    Fig. 1  Swath of ASCAT

    图  2  根据2009年9月15日轨道数据得到的第1风场

    Fig. 2  The most likely wind vector field after wind retrieval from orbit data on 15 Sep 2009

    图  3  根据2009年9月15日轨道数据经过传统圆中数滤波直接处理过后的结果

    Fig. 3  Wind vector field after traditional circle median filtering wind retrieval from orbit data on 15 Sep 2009

    图  4  根据2009年9月15日轨道数据经过加强型圆中数滤波方案滤波结果

    Fig. 4  Wind vector field after enhanced circle median filtering wind retrieval from orbit data on 15 Sep 2009

    图  5  根据2011年2月27日轨道数据经过传统圆中数滤波直接处理过后的结果

    Fig. 5  Wind vector field after traditional circle median filtering wind retrieval from orbit data on 27 Feb 2011

    图  6  根据2011年2月27日轨道数据经过加强型圆中数滤波方案滤波结果

    Fig. 6  Wind vector field after enhanced circle median filtering wind retrieval from orbit data on 27 Feb 2011

    表  1  本研究结果与EUMETSAT L2风场数据偏差和绝对偏差统计

    Table  1  Statistics on biases between filtered wind vector field and L2 wind vector field from EUMETSAT

    统计量 偏差 绝对偏差
    风速/(m·s-1) 风向/(°) 风速/(m·s-1) 风向/(°)
    最小值 -10.09 -48.4 0 0
    最大值 3.31 57.1 10.09 57.1
    平均值 -1.5858 1.0424 1.859 8.426
    方差 3.3437 155.17 2.4035 57.1
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    表  2  本研究结果与EUMETSAT的L2风场数据偏差和绝对偏差统计

    Table  2  Statistics on biases between filtered wind vector field and L2 wind vector field from EUMETSAT

    统计量 偏差 绝对偏差
    风速/(m·s-1) 风向/(°) 风速/(m·s-1) 风向/(°)
    最小值 -8.09 -30.4 0 0
    最大值 4.17 51.7 8.03 71.1
    平均值 -1.932 2.1457 1.651 10.317
    方差 5.1473 175.14 3.2156 78.42
    下载: 导出CSV
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    [4] 肖卫华, 符养, 高太长, 等.利用折射指数推算大气纬圈平均风场方法.应用气象学报, 2011, 22(3):346-355. doi:  10.11898/1001-7313.20110311
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-10-19
  • 修回日期:  2012-06-11
  • 刊出日期:  2012-08-31

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