[发明专利]高频地波雷达观测径向流缺失值的填补修正方法及系统

说明书

本发明公开了一种高频地波雷达观测径向流缺失值的填补修正方法及系统，该方法包括：统计分析得到海表径向流缺失点；对海表径向流缺失点进行填补；无人艇布设并收集观测数据，得到观测数据；在对应雷达观测区域叠加填补后的径向流场图，得到海表流分布图；根据填补数据和观测数据对海表流分布图进行修订，得到修订后的海表流分布图；对修订后的海表流分布图进行定量综合评估。该系统包括：缺失点获取模块、填补模块、无人艇观测模块、可视化处理模块、修订模块和评估模块。本发明能够对高频地波雷达缺失数据进行填补和修正。本发明作为一种高频地波雷达观测径向流缺失值的填补修正方法及系统，可广泛应用于高频地波雷达数据修正领域。

技术领域

本发明属于高频地波雷达数据修正领域，尤其涉及一种高频地波雷达观测径向流缺失值的填补修正方法及系统。

背景技术

高频地波观测的海表流数据会存在缺失的情况，有缺失值的数据集会直接影响研究结果，最终导致研究和应用中的失误和损失。在实际应用中，高频地波雷达观测的缺失值可能影响其在海岸营救、溢油处理等应急响应中发挥关键作用，从而使得其为海洋生态环境保护与治理提供的水动力场信息的质量、密度与时效性降低。高频地波雷达观测径向流过程中，应尽量保障区域数据的完整性和准确性，但由于外部因素引起的海流时空探测不连续性无法避免。因此高频地波雷达的观测数据在实际应用时，需一方面采取有效措施减少数据缺失情况的发生，另一方面必须对缺失的数据进行填补、修订。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种高频地波雷达观测径向流缺失值的填补修正方法，有助于综合全面了解高频地波雷达观测的数据。

本发明所采用的第一技术方案是：一种高频地波雷达观测径向流缺失值的填补修正方法，包括以下步骤：

获取地波雷达径向海表流历史数据并对海表流历史数据进行统计分析，得到海表径向流缺失点；

对海表径向流缺失点进行填补，得到填补数据和填补后的径向流场图；

根据海表径向流缺失点进行无人艇的布设并收集观测数据，得到观测数据；

基于CAD在对应雷达观测区域叠加填补后的径向流场图，得到海表流分布图；

根据填补数据和观测数据对海表流分布图进行修订，得到修订后的海表流分布图；

对修订后的海表流分布图进行定量综合评估。

进一步，所述获取地波雷达径向海表流历史数据并对海表流历史数据进行统计分析，得到海表径向流缺失点这一步骤，其具体包括：

获取研究区域内的高频地波雷达检测的径向海表流历史数据；

根据径向海表流历史数据得到观测数据及径向流场图，建立径向流场的空间二维矩阵；

根据径向流场的空间二维矩阵和观测数据判断高密度点和低密度点；

根据预设规则对高密度点和低密度点进行缺失检测，得到海表径向流场缺失点。

进一步，所述根据径向流场的空间二维矩阵和观测数据判断高密度点和低密度点具体判断规则如下：

记第i个观测点历史观测时段T₀时间段内应观测次数为M，T₀时间段内所获得的有效观测数据数量为N_i，计K＝100％×(N_i/M)，取K≥85％的点为高密度点其余为低密度点在时间尺度上，当Δt≥0.2T_k，时间尺度为T_k+1＝T_k+Δt时，应重新划分高低密度点。

进一步，所述预设规则具体为：