[发明专利]一种基于多源观测数据的南极接地线质量评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据质量评价方法，尤其是涉及一种基于多源观测数据的南极接地线质量评价方法。

背景技术

接地线是指内陆冰盖和漂浮冰架的边界线，是冰流脱离冰床的地方。接地线的位置对于我们计算冰盖物质平衡，模拟冰盖动力学的数值模型，研究冰和海洋之间的相互作用是十分重要的。为了进一步理解接地线动态变化，我们必须对接地线位置有精确地了解。此外，大部分海洋学和冰川学的应用也需要知道的接地线的确切位置。本发明设计的接地线包括：MOA接地线，通过目视解译中分辨率成像光谱仪(MODIS)的影像获得；ASAID接地线，目视解译LIMA影像，利用ICESat高程点校正获得；InSAR接地线，利用差分干涉雷达方法获得；ICESat接地线点，利用重复轨高程异常获得。由于受到实验条件所限，很少对南极接地线进行评价。目前可用的现场检验方法是地面和机载回波探测，但覆盖面积很小，只能进行小范围评价。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于多源观测数据的南极接地线质量评价方法，既充分考虑了接地线产品原始遥感数据的精度，又兼顾了点、线状接地线数据的特点，评价方法具有较强的可操作性，为解决接地线质量评价关键问题提供新的思路。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于多源观测数据的南极接地线质量评价方法，用于处理南极接地线数据，所述南极接地线数据包括MOA接地线(来自MODIS影像)、InSAR接地线(来自ERS-1/2、Radarsat－1/2、ALOS PALSAR数据)、ICESat接地线(来自ICESat激光测高数据)，ASAID接地线(来自Landsat影像，局部由ICESat调整)，该方法包括以下步骤：

1)获取南极接地线相对位置、定性与定量分析评价指标；

2)根据南极接地线评价标准进行误差分类，将接地线间的差异分为处于可接受误差范围、存在粗差和存在接地线变化；

3)分别采用结合南极测高数据的分析方法、结合南极数字高程模型的分析方法、结合南极多期高分辨率遥感影像的分析方法对南极接地线数据进一步分析；

4)根据步骤1)、步骤2)和步骤3)输出南极接地线判断与结果。

所述相对位置分析评价指标为穿过率分析指标，具体为：MOA接地线与ASAID接地线穿过ICESat接地线F点与I点的百分率；

所述定性分析评价指标为缓冲区分析指标，具体为：对MOA接地线与ASAID接地线，做500米、1000米、2000米和5000米缓冲区，计算InSAR接地线在其中的个数与百分率；

所述定量分析评价指标为距离分析指标，具体为：计算每一个InSAR接地线点到MOA接地线与ASAID接地线的距离，做统计分析。

步骤2)具体为：

201：根据误差传播公式，得到MOA接地线和InSAR接地线数据间、ASAID接地线和InSAR接地线数据间的允许误差，满足以下公式：

式中，δ为两种数据间的允许误差，m_a为其中一种数据的定位误差，m_b为另一种数据的定位误差；

202：南极接地线评价标准同时考虑三倍允许误差和每个流域接地线差异的三倍标准差，若小于三倍允许误差，则两种数据处于可接受误差范围，若大于三倍标准差，则为存在粗差，若大于三倍允许误差且小于三倍标准差，则为存在接地线变化。

所述结合南极测高数据的分析方法具体为：

使用ICESat高程点云与CryoSAT-2高程点云作为南极测高数据，分别由搭载在冰、云和陆地高程卫星上的激光高度计和欧洲航天局的冰层探测卫星的雷达测高仪获得，在接地线存在差异的地方，利用点云数据，根据南极接地线定义分析接地线的位置。

所述结合南极数字高程模型的分析方法具体为：

在接地线存在差异的地方，利用数字高程模型获得高程剖面图，结合接地线定义分析接地线位置，同时，利用数字高程模型结合ArcGIS制作区域三维图，判断接地线位置。

所述结合南极多期高分辨率遥感影像的分析方法具体为：

根据多期高分辨率遥感影像，通过目视解译，分析冰盖与冰架的相对变化，得出接地线位置。

所述步骤4)具体为根据步骤1)、步骤2)和步骤3)对南极接地线的位置做出分析评价，并给出南极接地线使用建议。