北半球海冰密集度数据实时快速生成方法技术

本发明专利技术提供了北半球海冰密集度数据实时快速生成方法，通过使用MWRI卫星轨道数据实时滚动生成指定时间段内的MWRI等经纬度海冰密集度数据；将MWRI等经纬度海冰密集度数据与OSISAF、VIRR、IMS海冰数据合成，得到海冰密集度的观测场；将ECMWF的海冰密集度预报场资料作为背景场，通过STMAS方法将观测场和背景场有效融合，生成北半球海冰密集度融合数据产品。本发明专利技术有益效果：利用高时效卫星轨道数据，快速滚动生成MWRI等经纬度海冰密集度产品，提高了融合数据源时效。同时，背景场采用了高时效模式预报场资料。观测场和预报场时效的提高，保障了北半球海冰密集度融合产品的快速生成。成。成。

【技术实现步骤摘要】
北半球海冰密集度数据实时快速生成方法


[0001]本专利技术属于海冰密集度数据研制领域，尤其是涉及海冰密集度数据实时生成方法。

技术介绍

[0002]随着全球气候变暖，北极海冰不断融化，北极“冰上丝绸之路”的航运需求旺盛，面向北极航行服务的北半球高分辨率海冰密集度产品需求迫切。
[0003]目前，北极航行中使用的海冰密集度融合数据，其融合了多种数据源资料，具有数据生成稳定，不受云遮挡等优势。但是，由于重要数据源MWRI逐日海冰密集度资料的滞后时间较长，导致融合产品整体时效性较低，不能完全满足高时效需求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出北半球海冰密集度数据实时快速生成方法，以期解决上述技术问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：北半球海冰密集度数据实时快速生成方法，包括如下步骤：S1：使用MWRI卫星轨道数据实时生成指定时间段内的MWRI等经纬度海冰密集度数据；S2：将MWRI等经纬度海冰密集度数据与OSISAF、VIRR海冰密集度数据和IMS海冰覆盖数据合成，得到海冰密集度的观测场；S3：将ECMWF的海冰密集度预报场资料作为融合处理的背景场；S4：通过STMAS方法将观测场和背景场有效地融合，得到海冰密集度融合产品。
[0006]进一步的，步骤S1生成指定时间段内的MWRI等经纬度海冰密集度数据的过程如下：S101：通过最近邻方法对MWRI卫星轨道数据进行等经纬度重采样，将MWRI卫星轨道数据统一处理为0.1
°<br/>等经纬度分辨率数据；S102：采用等权重的方法获得轨道重合区域的等经纬度网格值，生成北半球海冰密集度轨道合成数据；S103：通过海冰、海温和海陆分布协同质控方法对轨道合成数据进行质量控制；S104：根据最新获取的卫星轨道的数量，设定滚动更新频次的时间。
[0007]S105：重复步骤S101
‑
S104，实现北半球海冰密集度数据的滚动更新，生成指定时间段内的MWRI等经纬度海冰密集度数据。
[0008]进一步的，步骤S1中所述数据生成指定时间段的时间长度，大于获取3条MWRI轨道数据的时间长度。
[0009]进一步的，步骤S104中所述的滚动更新频次的时间间隔，大于新增1条轨道数据的时间；
所述数据滚动更新滞后时间，大于MWRI仪器观测数据由卫星发送至接收站与将MWRI仪器观测数据处理得到MWRI等经纬度海冰密集度数据的时间长度的和。
[0010]进一步的，步骤S2中得到海冰密集度观测场的过程如下：以OSISAF数据为基准，订正MWRI、VIRR海冰密集度资料的偏差，利用IMS数据补足卫星资料极点周围的空缺，根据订正后误差权重，形成海冰密集度的观测场。
[0011]进一步的，步骤S103中对轨道合成数据进行质量控制具体如下：使用高分辨率长序列海冰、海温数据和海陆分布数据，进行多要素协同质量控制处理；其中海冰、海温数据为指定时间段当日及其前、后各5日的数据，使用上述共计11日的多年海冰、海温数据，进行逐日滑动质量控制处理。
[0012]进一步的，步骤S2中使用的MWRI等经纬度海冰密集度数据与OSISAF、VIRR海冰密集度数据，均为北半球的海冰密集度数据，IMS为北半球海冰覆盖数据；步骤S3中使用的ECMWF海冰密集度预报场资料，为北半球的海冰密集度数据。
[0013]相对于现有技术，本专利技术所述的海冰密集度数据实时生成方法具有以下有益效果：优化了原有的海冰密集度融合技术方案，提高了产品时效。利用高时效风云卫星海冰密集度轨道产品，研发风云卫星MWRI等经纬度海冰密集度数据滚动生成技术，根据需求可以滚动生成最近邻指定时间段的MWRI等经纬度海冰密集度数据；较原有定时生成的逐日风云卫星MWRI海冰密集度产品，该技术可灵活指定数据覆盖时间段，实现了数据的快速滚动生成，提高了风云卫星MWRI数据生成时效，从而提高了融合产品的整体时效性。
[0014]本专利技术所述的海冰密集度数据实时生成方法，采用海冰、海温和海陆分布多要素协同质控方案，较原有的单要素质控方案更全面,能够检测和剔除更多的不合理海冰分布；并且本方案基于高分辨率长序列海冰、海温数据和海陆分布数据，对轨道合成后的MWRI等经纬度海冰密集度数据进行逐日滑动质量控制处理，较原有的逐月质控方案更精细，消除了逐月质控中月份更替产生的不连续，保证了数据的准确性。
[0015]利用高时效卫星轨道产品，快速生成实时的MWRI等经纬度海冰密集度数据，时效提高5个小时以上，实现时效性的大幅提升；高时效生成海冰密集度观测场，并采用高时效的ECMWF海冰密集度预报场资料作为背景场，将观测场与背景场融合生成高时效的海冰密集度融合产品，观测场与背景场时效的显著提升，保障了海冰密集度融合产品的快速生成。
附图说明
[0016]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例所述的海冰密集度数据实时生成方法流程示意图；图2为本专利技术实施例所述的MWRI海冰密集度轨道数据的示意图；图3为本专利技术实施例所述的MWRI每日升轨数据示意图；图4为本专利技术实施例所述的MWRI每日降轨数据示意图；图5为本专利技术实施例所述的轨道合成后的MWRI海冰密集度数据示意图；图6为本专利技术实施例所述的用于海冰质控的IMS海冰覆盖范围示意图；
图7为本专利技术实施例所述的用于海冰质控的OISST海温数据示意图；图8为本专利技术实施例所述的用于海冰质控的海陆分布数据示意图；图9为本专利技术实施例所述的质控后的MWRI等经纬度海冰密集度数据示意图；图10为本专利技术实施例所述的观测场示意图；图11为本专利技术实施例所述的背景场示意图；图12为本专利技术实施例所述的海冰密集度融合产品示意图。
具体实施方式
[0017]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0018]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0019]实施例一：北半球海冰密集度数据实时快速生成方法，包括如下步骤：S1：使用MWRI卫星轨道数据实时生成指定时间段内的MWRI等经纬度海冰密集度数据；S2：将MWRI等经纬度海冰密集度数据与OSISAF、VIRR、IMS海冰数据合成，得到海冰密集度的观测场；S3：将ECMWF的海冰密集度预报场资料作为融合处理的背景场；S4：通过STMAS方法将观测场和背景场有效地融合，得到海冰密集度融合产品。
[0020]搭载MWRI的风云3系列卫星，将卫星MWRI仪器观测数据发送至接收站，通过加工将实时的MWRI轨道数据传输至数据处理设备，数据处理设备将最新得到的MWRI轨道数据更新到现有的轨道数据中，滚动生成指定时间段的MWRI等经纬度海冰密集度数据；其中指定时间段的时间长度大于MWRI仪器观测数据由卫星发送至接收站的时间长度与将MWRI仪器观测数据处理得到MWRI等经纬度海冰密集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.北半球海冰密集度数据实时快速生成方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：使用MWRI卫星轨道数据实时生成指定时间段内的MWRI等经纬度海冰密集度数据；S2：将MWRI等经纬度海冰密集度数据与OSISAF、VIRR海冰密集度数据和IMS海冰覆盖数据合成，得到海冰密集度的观测场；S3：将ECMWF的海冰密集度预报场资料作为融合处理的背景场；S4：通过STMAS方法将观测场和背景场有效地融合，得到海冰密集度融合产品。2.根据权利要求1所述的北半球海冰密集度数据实时快速生成方法，其特征在于：步骤S1生成指定时间段内的MWRI等经纬度海冰密集度数据的过程如下：S101：通过最近邻方法对MWRI卫星轨道数据进行等经纬度重采样，将MWRI卫星轨道数据统一处理为0.1
°
等经纬度分辨率数据；S102：采用等权重的方法获得轨道重合区域的等经纬度网格值，生成北半球海冰密集度轨道合成数据；S103：通过海冰、海温和海陆协同质控方法对轨道合成数据进行质量控制；S104：根据最新获取卫星轨道的数量，设定滚动更新频次的时间；S105：重复步骤S101
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S104，实现北半球海冰密集度数据的滚动更新，生成指定时间段内的MWRI等经纬度海冰密集度数据。3.根据权利要求1所述的北半球海冰密集度数据实时快速生成方法，其特征在于：步骤S1中所述数据实时生成指定时间段的时间长度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，徐宾，徐梅，廖志宏，师春香，谷军霞，周自江，王锐，史得道，梁冬坡，司鹏，左涛，陈凯华，姜罕盛，郭阳，黄纯玺，年飞翔，金津，
申请(专利权)人：天津市气象信息中心天津市气象档案馆，
类型：发明
国别省市：