基于卫星高度计的中尺度涡自动识别算法研究

来源 :国家海洋环境预报中心 | 被引量 : 5次 | 上传用户:hgs19741022
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
中尺度涡是普遍存在于世界各大洋的一种中尺度海洋现象。近年来,随着卫星高度计的迅速发展,采用大覆盖、准同步、长时间连续观测的高度计资料研究全球或特定海域中尺度涡的统计特征和传播特征已成为当今的一大研究热点。因此,如何运用自动识别技术在这海量的卫星数据中快速、准确的识别中尺度涡就显得尤为重要,这也成为定量计算中尺度涡的各项统计特征的基础。本文主要针对目前为止使用最广泛的3种涡旋自动识别算法——WA算法、OW算法和无阈值等值线法,在实现并总结原算法的基础上,对各算法所存在的问题分别加以改进,以提高算法的识别精度和计算效率。同时对三种改进算法进行对比分析,采用识别精度最高的WA算法与CTD实测资料相结合,探讨了2013年夏秋两季越南东南外海暖涡的演化特征、水文特征和内部结构。具体工作如下:1)本文在介绍了WA算法实现过程中用到的处理技巧和心得体会的基础上,针对WA算法计算量大、计算过程复杂的问题,提出了一种新的“流线聚类”算法以及与之对应的“涡旋边缘识别算法”。新的流线聚类算法不仅计算量较小,而且无需人为设定聚类半径阈值,精度更高、聚类结果更加可靠;两种新算法的结合也解决了原算法无法识别内部结构较为复杂的多涡结构的问题。2)本文针对OW算法常见的两个问题:受卫星高度计数据噪声影响显著、同一W等值线内常包含极性相反的涡旋,分别进行了改进。尤其针对后一个问题,提出了两种分离算法,即“涡度法”和“单连通区域法”,并对它们各自的实验结果进行了对比和分析。3)本文利用SLA数据对无阈值等值线法进行检验,检验结果证实该算法不仅适用于SSH数据,也很好的适用于SLA数据。在此基础上我们针对原算法无法识别涡核位置以及多涡结构的问题,提出了一种“边核匹配”算法,该算法能够准确识别涡旋中涡核的数量、每个涡核的位置以及强度等。4)本文在三种改进算法之间进行比较分析,通过专家目视判别的方式定量地统计每一种算法的识别精度,通过计算每种算法的成功识别率、过量识别率、漏识率、类信噪比、面积重叠率等,定量分析各算法间的精度差异,并考虑到了由专家主观因素引起的评估结果的不确定性,给出了允许的误差上限。5)本文采用识别精度最高的WA涡旋自动识别算法,对2013年夏秋两季越南东南外海暖涡的演化特征做了初步分析,并结合CTD实测资料对比验证WA算法的识别结果,分析越南东南外海暖涡在演化过程中内部性质、结构发生的变化。
其他文献
<正>河北钢铁集团石家庄钢铁有限责任公司(简称石钢公司),始建于1957年,现为河北钢铁集团子公司。目前在册职工5029人,资产总额82亿元。石钢公司从1995年开始进行结构调整,由
锡林郭勒盟南部农区位于内蒙古高原中部,昼夜温差大,土壤以沙壤土为主,生产出的西瓜口感清甜,具有地方特色。但生产规模受到西瓜炭疽病的限制,只要在政策上加以鼓励、技术培
<正>岳阳楼,思君山茶中部城市慢节奏的生活气氛,一下子让人感到新奇和放松,一切压力仿佛都得到了释放。在当地朋友的带领下,我们迫不及待地前往岳阳楼。在朋友的引导下我们沿
<正>湖北省位于中国中部、长江中游,是农业大省,主要农产品产量处在全国前列,是重要的粮、棉、油生产基地,我省的粮食生产安全工作尤为重要。为保障农业安全,保护人民身体健
<正>小麦条锈病和赤霉病是枝江市小麦上的常见病害,2015年两病大流行,是近十几年来发生最严重的一年,与大发生年2002年相当。病害发生面积33万hm2,损失率约为18%,少数田块基
肿瘤耐药是影响肿瘤化学治疗的主要问题。肿瘤细胞产生耐药的机制及如何逆转耐药是亟待解决的重要问题。已知肿瘤耐药机制包括:肿瘤细胞内药物泵出增多、体内非特异解毒过程
本文简要介绍了宜昌市实行农药经营处方制度的目的意义、农药经营处方制度的主要内容和步骤、农药经营处方制度主要措施,旨在创新全市农药监管机制,全面提高农产品质量安全保
妊娠中期阴道出血是产科常见急症,病因很多,包括胎盘因素、宫颈因素、宫体因素、阴道因素、妊娠相关性疾病和全身性疾病等,加之胎龄小,临床处理困难。有妊娠中期阴道出血史者
封隔器在完井作业过程中应用非常广泛,合理利用封隔器进行作业,可以起到事半功倍的效果。但遇到封隔器解封困难或被卡,处理不当还可能造成大修事故。以BS22井为例,介绍一种深井封
目的了解江苏省大、中、小学校中使用净水器饮水的卫生状况及存在的问题,以健全和完善学校饮水卫生安全管理制度。方法对全省941家提供净水器饮水的大、中、小学校进行卫生管