[发明专利]一种海洋内孤立波的振幅反演装置及方法

说明书

本发明涉及卫星遥感海洋观测技术领域，且公开了一种海洋内孤立波的振幅反演装置，包括中央处理器，所述中央处理器输出端与获取模块的输入端信号连接，所述获取模块输出端与预处理模块输入端信号连接。本发明通过设置获取模块获取特定范围内的内孤立波，且内孤立波信号观测曲线通过卫星或雷达获取，极大程度的增加了内孤立波观测曲线的精准性，再通过对内孤立波观测曲线预处理、计算并校准，确保了对内孤立波特殊参量的提取，再经过反演模块即可对内孤立波进行反演，再通过验证模块与对比模块与现场实测数据进行对比，从而可以使的得到内孤立波振幅更为准确，得到最优的内孤立波振幅。

技术领域

本发明涉及卫星遥感海洋观测技术领域，具体为一种海洋内孤立波的振幅反演装置及方法。

背景技术

随着科学技术的发展，人类在海洋中的活动日益频繁。海洋中内孤立波，特别是下降型内孤立波(当海洋中密度跃层以上水深小于下层水深时出现，为了描述方便，以下在没有特别说明的情况下，所述的内孤立波都是指下降型内孤立波)的存在会使海洋内部产生大振幅垂向波动，引发强烈的海水混合，是海洋中物质、动量和能量的传输和平衡的重要环节。因此，对海洋内孤立波的观测和研究日益受到众人关注，内孤立波的振幅是指内孤立波传播过程中水质子离开平衡位置的最大位移。星载合成孔径雷达不依赖于太阳光照和天气条件，可以全天时且全天候获取高分辨率海洋观测数据从而提供精细的内孤立波的要素信息，因此，SAR已成为获取海洋中内孤立波信息的重要工具。内孤立波的振幅不能直接通过对SAR图像测算获得，因此，内孤立波的振幅一直是反演的难点，但是，目前反演得到的内孤立波的振幅的准确性较低。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种海洋内孤立波的振幅反演装置及方法，达到反演得到的内孤立波的振幅的准确性高的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海洋内孤立波的振幅反演装置，包括中央处理器，所述中央处理器输出端与获取模块的输入端信号连接，所述获取模块输出端与预处理模块输入端信号连接，所述预处理模块输出端与计算模块输入端信号连接，所述计算模块输出端与校正模块输入端信号连接，所述校正模块输出端与反演模块输入端信号连接，所述反演模块输出端与验证模块输入端信号连接，所述验证模块输出端与对比模块输入端信号连接，所述对比模块输出端与确定模块输入端信号连接。

优选的，所述获取模块用于获取特定范围内的内孤立波，所述内孤立波信号观测曲线通过卫星或雷达获取。

优选的，所述反演模块通过神经网络算法建立内孤立波振幅反演模型。

优选的，所述神经网络是一种误差反向传播的多层前馈网络，主要由输入层、输出层和隐含层组成。

优选的，所述校正模块对内孤立波图像进行几何校正处理并截取部分单条孤立波进行计算。

一种海洋内孤立波的振幅反演方法，包括以下步骤：

S101、在特定位置对孤立波进行探测获取，得到内孤立波条纹的图像。

S102、对内孤立波条纹图像进行预处理。

S103、计算上层水深的值。

S104、对内孤立波条纹的图像进行几何校正处理。

S105、截取单条孤立波。

S106、借用SAR图像建立的NLS反演模型关系，进行内孤立波参数的反演。

S107、检验模型的精度，将模型反演的内孤立波振幅与现场实测数据进行对比。

S108、对比结果偏差极小，得出内孤立波的振幅。

优选的，所述S102中预处理内孤立波图像的同时可获取内孤立波在遥感图像上的最亮点与最暗点之间的距离。