[发明专利]考虑空间非平稳性的海洋内部温盐结构遥感反演方法

权利要求书

1.一种考虑空间非平稳性的海洋内部温盐结构遥感反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：获取多源海表遥感数据和Argo浮标实测数据并构建经纬网，使所有数据空间范围统一；

步骤S2：对多源海表遥感数据和Argo浮标实测数据进行预处理，得到各海表参量的异常值数据、Argo实测坐标数据、Argo实测的温度异常数据和盐度异常数据；

步骤S3：对得到的各海表参量数据进行空间自相关检验；

步骤S4：将检验后的各海表参量的异常值数据进行标准化处理并与Argo实测的温度异常数据和盐度异常数据通过Argo实测坐标数据一一对应，建立特征矩阵；并将所有数据随机划分成训练数据集和测试数据集；

步骤S5：采用Gauss函数作为空间权函数建立空间权重矩阵，并采用固定型核函数从指定范围内选取最优带宽，利用Akaike信息量准则确定最优带宽；

步骤S6：根据得到的训练数据集和最优带宽，考虑空间非平稳性，在最小二乘回归模型的基础上，利用局部光滑思想，将数据地理位置嵌入到回归参数之中，使回归系数随空间位置的变化而变化，构建GWR模型；

所述步骤S6具体为：

步骤S61：将各海表参量作为解释变量，Argo实测的温度异常数据或盐度异常数据作为因变量，构建基于GWR方法结合表层遥感观测的大尺度次表层温度异常估算模型，采用下式：

STA_i＝β₀(u_i，v_i)+β₁(u_i，v_i)SSHA+β₂(u_i，v_i)SSTA+β₃(u_i，v_i)SSSA+β₄(u_i，v_i)USSWA+β₅(u_i，v_i)VSSWA+ε_i

其中，STA_i为第i个样本点地理坐标(μ_i，v_i)的因变量；SSHA、SSTA、SSSA、USSWA和VSSWA为样本点(μ_i，v_i)的自变量；β₀(μ_i，v_i)为不同i地理位置上的常数项，β₁(μ_i，ν_i)、β₂(μ_i，ν_i)、β₃(μ_i，ν_i)、 β₄(μ_i，ν_i)、 β₅(μ_i，ν_i)为不同i地理位置上的不同影响因子的回归系数；ε_i为模型残差；

步骤S7：将测试数据集输入GWR模型，反演海洋内部温盐异常，得到海洋内部温度异常分布、盐度异常分布以及各解释变量相关系数。

2.根据权利要求1所述的考虑空间非平稳性的海洋内部温盐结构遥感反演方法，其特征在于：所述步骤S2具体为：

步骤S21：将多源海表遥感数据和Argo浮标实测数据的时间分辨率统一为每月，利用最优插值法将空间分辨率统一为1°×1°，得到统一尺度的多源海表遥感数据和Argo浮标实测数据；

步骤S22：将多源海表遥感数据和Argo浮标实测数据中不合理的值赋为空值并除去，得到处理后的多源海表遥感数据和Argo浮标实测数据；

步骤S23：将处理后的多源海表遥感数据和Argo浮标实测数据均减去对应的气候平均值，得到各海表参量的异常值数据和Argo实测的温度异常数据和盐度异常数据；

步骤S24：去除各海表参量的异常值数据和Argo实测的温度异常数据和盐度异常数据空值点。