专利汇可以提供一种基于一维综合孔径微波辐射计海面温度物理反演方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于一维 综合孔径 微波 辐射 计的海面 温度 物理反演方法,首先构建初始背景场( 频率 f、海面温度Ts、 海 水 盐度 S、入射 角 θ、海面 风 速W、海面相对风向 大气水汽含量V、 云 液态水含量L),为海面温度反演提供数据 支撑 ;其次,根据一维综合孔径微波辐射计多入射角观测的特点,利用微波辐射传输正演模型,计算频率为6.9GHz、不同入射角下大气层顶场景模式亮温,在模式亮温中加入随机误差,模拟一维综合孔径微波辐射计的观测亮温;最后,利用基于最大似然贝叶斯估计的物理反演方法,构建代价函数,通过最小化代价函数反演海面温度,本发明提供的海面温度物理反演方法,解决了多入射角下海面温度反演难度大的问题,提高了海面温度反演的效率。,下面是一种基于一维综合孔径微波辐射计海面温度物理反演方法专利的具体信息内容。
1.一种基于一维综合孔径微波辐射计的海面温度物理反演方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:将一维综合孔径微波辐射计的一维视场分成若干个像素点,所述像素点具有不同的入射角,存在若干个网格点的二维观测场景,一维综合孔径微波辐射计在二维场景上均匀扫过,每个网格点均得到一组数据;
步骤2:将步骤1中得到的数据输入微波辐射传输正演模型中,得到各个网格点的模式亮温,在模式亮温中加入随机误差,得到观测亮温;
步骤3:将模式亮温和观测亮温构建代价函数,通过代价函数反演出海面温度。
2.根据权利要求1所述的一种基于一维综合孔径微波辐射计的海面温度物理反演方法,其特征在于:所述步骤1中一维视场的像素点个数为367个。
3.根据权利要求1所述的一种基于一维综合孔径微波辐射计的海面温度物理反演方法,其特征在于:所述步骤1中像素点的入射角范围为35-65°。
4.根据权利要求1所述的一种基于一维综合孔径微波辐射计的海面温度物理反演方法,其特征在于:所述步骤1中的二维观测场景由367×367的网格点构成。
5.根据权利要求1所述的一种基于一维综合孔径微波辐射计的海面温度物理反演方法,其特征在于:所述步骤1中的数据包括频率fm、海面温度Ts、海水盐度S、入射角θ、海面风速W、海面相对风向 大气水汽含量V和云液态水含量L。
6.根据权利要求1所述的一种基于一维综合孔径微波辐射计的海面温度物理反演方法,其特征在于:所述步骤2具体方法为求出各个网格点对应的垂直极化和水平极化模式亮温 主要公式为:
TBΩ=Rp·[TBD+τ·Tcold]+TB,scat,p
其中, 为星载一维综合孔径微波辐射计在大气顶处接收到的亮温,Ts为海面温度,τ为大气透过率,TBU和TBD分别表示大气上行辐射亮温和下行辐射亮温;Tcold表示宇宙背景亮温,TB,scat,p表示非平静海面对大气下行辐射亮温的散射作用;Ep和Rp分别表示海面总的发射率和反射率,Rp=1-Ep;p表示极化方式,即垂直极化和水平极化;TBU、TBD和τ采用参数化方案进行计算,其中:
lnτ=secθln(a1+b1V+c1L+d1V2+e1VL)
TD=a2+b2V+c2V2+d2V3+e2TS
TBU=(TD+a3+b3V)(1-τ)
TBD=TD(1-τ)
其中V为大气水汽含量、L为云液态水含量,ai、bi、ci、di、ei代表参数化系数,i=1,2,3。
7.根据权利要求1所述的一种基于一维综合孔径微波辐射计的海面温度物理反演方法,其特征在于:所述步骤3中代价函数的具体公式为:
其中 表示一维综合孔径微波辐射计的观测亮
温, 表示利用微波辐射传输正演模型计算的模式亮温(垂直极化亮温和水平极化亮温), 表示亮温误差,N=2,n为1和2时分别代表垂直极化和水平极化,T0是Ts′的先验估计值, 表示先验估计误差。
8.根据权利要求1所述的一种基于一维综合孔径微波辐射计的海面温度物理反演方法,其特征在于:所述步骤3中在设定阈值的条件下进行迭代运算,具体方法为,χ2<ε,其中,ε为设定的阈值,当满足条件时跳出迭代过程,输出反演结果,否则按照设定的步长,对Ts′修正后继续迭代,直到满足上述条件。
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