[发明专利]一种面向IDL语言海冰密集度求算优化算法

说明书

本发明涉及一种面向IDL语言海冰密集度求算优化算法,读取垂向、水平极化亮温数据进行预处理，计算亮温差。得到海冰密集度初始值。进行物理校正。利用大气滤波对海冰密集度初始值进行去除噪声纯化。利用结构体对陆地掩膜数据做膨胀处理，将扩大后的陆地掩膜对海冰密集度数据做掩膜处理，去除陆地区域及陆地边缘的海冰密集度数值。去除极点附近卫星盲区的海冰密集度数值。去除低纬度卫星盲区的海冰密集度数值；得到精确的海冰密集度数值。本发明进行了物理校正、陆地掩膜膨胀处理和低纬度卫星盲区滤波处理等要素，能准确求算海冰密集度，弥补了原有海冰密集度算法的不足。

技术领域

本发明涉及如何利用IDL编程语言，由不同频率的辐射亮温数据准确求算出海冰密集度大小的算法。

背景技术

IDL程序语言，灵活简洁，功能强大；国际上，IDL语言在海洋科学、遥感地信、地质等领域应用广泛；目前，在我国还没有达到普及水平。卫星具有全方位、多时相特点，打破了现场观测的区域性，时间不同步的缺点，节省了大量的人力物力。卫星数据越来越受到人们的认可，数据所涉及领域也会愈加广泛。AMSR-E高级微波扫描辐射计是日本制造并装载与美国NASA(美国航空航天局)AQUA卫星上的传感器。其可观测不同频率的微波辐射亮温，不同频率的微波辐射亮温数据可用来求算海冰密集度。由于现有技术，卫星不能观测北极点附近区域；由于海冰大量存在于两极地区，因为卫星主要观测两极地区，而全面覆盖低纬度地区。因此在低纬度地区和极点附近存在卫星观测盲区。天气对卫星微波观测有一定影响，对卫星数据造成一定的误差。另外海冰密集度计算公式有一定的局限性，即在卫星观测盲区，通过此公式是可以得到密集度数值的，显然是错误的，需要删掉。在陆地区域，通过此海冰密集度计算公式的计算的结果也是错误的，此公式仅限于海冰；因此陆地区域的海冰密集度数值同样需要需要删去。大陆边界会在卫星观测时产生边界效应，造成较强的误差，因此大陆边界向海延伸一定区域的海冰密集度数值可信度较低，需要删去。因此，准确求算海冰密集度较为复杂。目前应用最广泛的海冰密集度求算算法实际上存在一定的局限性，算法见图1；因为由此算法计算出的海冰密集度存在大于1的情况，且陆地边缘效应考虑欠缺，另外也没有给出对低纬度卫星盲区的区域海冰密集度的处理方法。

发明内容

针对上述现状，本发明的目的提供一种面向IDL程序语言的海冰密集度求算优化算法。

本发明基于IDL编程语言，不仅纳入了海水与海冰系点、两种大气滤波器、陆地掩膜处理、陆地边界效应、极点附近盲区掩膜处理要素，还新加了物理校正、陆地掩膜膨胀处理和低纬度卫星盲区滤波处理等要素，能准确求算海冰密集度，弥补了原有海冰密集度算法的不足。且本发明IDL程序算法简洁，便于操作，本发明算法见图2，本发明与现应用最广泛的海冰密集度求算算法(如图1)区别在于图2中灰色部分。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种面向IDL语言海冰密集度求算优化算法，包括以下步骤：

1)读取垂向极化亮温数据和水平极化亮温数据；对读取的两种亮温数据进行预处理，校正偏差；计算校正后的两种亮温差；

2)通过亮温差以及海冰密集度计算公式得到海冰密集度初始值；利用海冰与海水系点，对海冰密集度做初步校正；

3)进行物理校正：纠正由计算公式造成的海冰密集度错误；

4)读取垂向极化亮温数据、垂向极化亮温数据、垂向极化亮温数据，构建大气滤波；利用大气滤波对海冰密集度初始值进行去除噪声、纯化；

5)读取陆地掩膜数据，根据陆地边缘效应影响范围，构建结构体；利用结构体对陆地掩膜数据做膨胀处理，扩大陆地掩膜范围；将扩大后的陆地掩膜对海冰密集度数据做掩膜处理，去除陆地区域及陆地边缘的海冰密集度数值；

6)读取极点地区的卫星盲区掩膜数据，将此掩膜数据对海冰密集度做掩膜处理，去除极点附近卫星盲区的海冰密集度数值；