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经验模态与小波分解在光学遥感内波参数提取中的应用
  • ISSN号:1009-5470
  • 期刊名称:《热带海洋学报》
  • 时间:0
  • 分类:P237[天文地球—摄影测量与遥感;天文地球—测绘科学与技术] P733.3[天文地球—物理海洋学;天文地球—海洋科学]
  • 作者机构:[1]热带海洋环境国家重点实验室(中国科学院南海海洋研究所),广东广州510301, [2]中国科学院研究生院,北京100049
  • 相关基金:中国科学院知识创新工程项目(KZCX1-YW-12-01);国家高技术研究发展计划项目(2008AA09Z112);国家自然科学基金项目(40876092);国家重点基础研究发展计划项目(2010CB951200);广东省科技计划项目(2008B030303026);广东省自然科学基金团队项目(8351030101000002)
中文摘要:

内波遥感参数提取是利用遥感影像研究海洋内波的重要手段,通过提取内波的基本参数可以对海洋内波的生成与传播机制进行进一步的研究。提出了利用经验模态分解、小波分解与高阶多项式拟合从光学影像中提取内波半波宽度的方法。经验模态分解与小波分解对内波剖面数据进行尺度分解,根据归一化方差最大来提取内波分量;多项式拟合基于内波剖面的亮暗条纹变化完全由内波调制的假设,对数据进行拟合,并根据一阶导数来提取半波宽度。用南海北部东沙岛附近2004年7月10日的中-巴资源卫星(China-Brazil Earth Resources Satellite,CBERS)影像对方法进行了验证。结果表明,3种方法能较好地提取所需参数,获取的内波半波宽度具有较好的一致性;上述方法在处理非平稳及非线性遥感数据上,具有非常明显的优势。基于一维非线性内波理论,通过提取的内波半波宽度,辅以水深和混合层深度数据,反演了内波的振幅。

英文摘要:

Retrieving internal wave parameters from remote sensing data plays an important role in internal wave research.The generation and propagation mechanisms of such waves can be studied using the parameters extracted from remote sensing data.The authors use empirical mode decomposition,wavelet decomposition and high-order polynomial fitting in extracting internal waves’(IWs) half-wave width from optical remote sensing images.With the method of Empirical mode decomposition and wavelet decomposition the remote sensing data is decomposed and the signal of IWs is extracted by the normalized variance of IWs.Polynomial fitting is based on the assumptions that bright and dark stripes completely change within the wave modulation and that the first derivative the half-wave width can be extracted.The three methods have been verified by the image of China-Brazil Earth Resources Satellite(CBERS),which was imaging the northern South China Sea near Dongsha Atoll on July 10th,2004.Results show that the three methods can effectively extract the needed parameters with all the results of half-wave width being in good agreement with each other.The above methods have obvious advantages in dealing with non-stationary and nonlinear remote sensing data.Using the extracted half-wave width data and other related data(water depth and mixed layer depth),the authors retrieve IWs’ amplitude base on the nonlinear internal wave theory.

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期刊信息
  • 《热带海洋学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院南海海洋研究所
  • 主编:张偲
  • 地址:广州市新港西路164号
  • 邮编:510301
  • 邮箱:jto@scsio.ac.cn
  • 电话:020-84459408
  • 国际标准刊号:ISSN:1009-5470
  • 国内统一刊号:ISSN:44-1500/P
  • 邮发代号:82-8
  • 获奖情况:
  • 国家“双效”期刊,1997年获评广东省优秀科技期刊一等奖,2001年进入中国期刊方阵
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国剑桥科学文摘,美国生物科学数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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