一种海洋内孤立波振幅查找表反演方法及装置与流程

专利2026-05-12  6


本发明涉及遥感测量,尤其是涉及一种海洋内孤立波振幅查找表反演方法及装置。


背景技术:

1、在海洋内孤立波预测和反演技术中,现阶段对于内孤立波波速预测已有不少文件公开,如《内孤立波速度-高斯函数模型构建与评估》、《内孤立波的计算机代数研究》、《弱非线性内孤立波在斜坡上的传播演化特性》等论文以及cn115859021b、cn118114030b等专利文献均公开了如何通过遥感手段来获取内孤立波的传播速度等技术。而对于内孤立波振幅遥感反演领域现阶段还没有相对快速、便捷的解决方案。


技术实现思路

1、为了弥补上述技术缺陷,本申请提出一种海洋内孤立波振幅查找表反演方法及装置。其方法技术方案包括:

2、一种海洋内孤立波振幅查找表反演方法,通过构建总水深与海洋上层厚度、下层厚度比值一定情况下的内孤立波多特征参数查找表,利用查找表对内孤立波振幅实现反演,其包括查找表构建步骤和振幅反演步骤;

3、所述查找表构建过程包括:利用卫星观测内孤立波位置和时间的温盐剖面数据和总水深,计算两层流体体系下的上、下层流体厚度和线性相速度;根据两层流体体系下的上、下层流体厚度和线性相速度,通过ekdv方程获取在上、下层流体厚度比值一定情况下的不同内孤立波传播速度及对应的各内孤立波振幅,并进一步根据内孤立波振幅与内孤立波在sar遥感成像图像上亮暗间距关系,构建内孤立波传播速度与内孤立波振幅、内孤立波振幅与内孤立波sar遥感成像图像亮暗间距的关系图,通过在关系图内匹配设置一个m×m的网格,在网格内构建形成内孤立波传播速度、内孤立波振幅和内孤立波sar遥感成像图像亮暗间距三个内孤立波特征参数查找表;

4、所述内孤立波振幅查找表反演步骤包括:从卫星海洋内孤立波遥感图像中反演内孤立波传播速度;根据查找表,结合观测到的内孤立波传播速度值和其观测位置和对应时间的上、下层流体厚度比值,利用查找表查找到观测内孤立波的振幅数据。

5、进一步的,在查找表找到观测内孤立波的振幅数据同时,通过查找表同步定位到该内孤立波sar遥感图像亮暗间距信息。

6、进一步的,所述从卫星海洋内孤立波遥感图像中反演内孤立波传播速度过程包括:利用遥感图像上测量得到的相邻内波的前导波的间隔距离l,获取该海域的内潮周期t,便可以得到内孤立波传播速度c,即:。

7、进一步的,所述两层流体体系下的上、下层流体厚度计算过程包括:

8、上层流体厚度为浮力频率最大值所处水深,所述浮力频率n(z)获取方法为:;

9、其中g为重力加速度,为海水密度,z该处水深,海水密度可通过数值模式提供的温盐剖面数据获得;

10、下层流体厚度=h-,h为总水深,通过海图获得;

11、所述线性相速度c0计算过程包括:;

12、其中,为上层流体密度,为下层流体密度,;

13、所述ρ1、ρ2计算过程包括:,。

14、进一步的,所述通过ekdv方程获取在上、下层流体厚度比值一定情况下的不同内孤立波传播速度及对应的各内孤立波振幅过程中,所述ekdv方程表达方式为:

15、(1)

16、其中,为两层流体内界面在不同时刻的垂向位移,最大值为内孤立波振幅,为一阶非线性系数,为二阶非线性系数,为频散系数,上述系数获取方式为:

17、(2)

18、所述ekdv方程获取内孤立波解的过程包括:

19、(3)

20、其中,,且满足

21、   (4)

22、δ为半波宽度,获取方法包括:

23、(5)

24、c为内孤立波传播速度,获取方法包括:

25、(6)

26、在获取到内孤立波解后,根据内孤立波解进而获取到对应的内孤立波振幅。

27、一种电子装置,所述电子装置被配置为上述的方法来反演内孤立波振幅。

28、本申请通过查找表方式开展卫星海洋内孤立波振幅反演,不仅可以大大降低计算量,简化卫星海洋内孤立波振幅反演技术对海洋动力学过程依赖,而且还可以通过查找表同步给出内孤立波sar遥感图像亮暗间距信息,提升对卫星海洋内孤立波遥感图像理解,另外利用该查找方法可提升大振幅内孤立波振幅反演的精度。



技术特征:

1.一种海洋内孤立波振幅查找表反演方法,其特征在于,通过构建总水深与海洋上层厚度、下层厚度比值一定情况下的内孤立波多特征参数查找表,利用查找表对内孤立波振幅实现反演,其包括查找表构建步骤和振幅反演步骤;

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在查找表找到观测内孤立波的振幅数据同时,通过查找表同步定位到该内孤立波sar遥感图像亮暗间距信息。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从卫星海洋内孤立波遥感图像中反演内孤立波传播速度过程包括:利用遥感图像上测量得到的相邻内波的前导波的间隔距离l,获取该海域的内潮周期t,便可以得到内孤立波传播速度c,即:。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述两层流体体系下的上、下层流体厚度计算过程包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述通过ekdv方程获取在上、下层流体厚度比值一定情况下的不同内孤立波传播速度及对应的各内孤立波振幅过程中,所述ekdv方程表达方式为:

6.一种电子装置,其特征在于,所述装置采用如权利要求1-5任意一项权利要求所述的方法来反演内孤立波振幅。


技术总结
本发明提出一种海洋内孤立波振幅查找表反演方法及装置,其方法包括通过构建总水深与海洋上层厚度、下层厚度比值一定情况下的内孤立波多特征参数查找表,利用查找表对内孤立波振幅实现反演,其包括查找表构建步骤和振幅反演步骤。本申请通过查找表方式开展卫星海洋内孤立波振幅反演,不仅可以大大降低计算量,简化卫星海洋内孤立波振幅反演技术对海洋动力学过程依赖,而且还可以通过查找表同步给出内孤立波SAR遥感图像亮暗间距信息,提升对卫星海洋内孤立波遥感图像理解,另外利用该查找方法可提升大振幅内孤立波振幅反演的精度。

技术研发人员:范开国,王业桂,梁建军,赵金贤,徐东洋,胡旭辉,施英妮,王亚锋,范令志,方芳,孙思婷,钟吉
受保护的技术使用者:中国人民解放军32021部队
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-31056.html