[发明专利]一种新的多源卫星高度计融合方法

权利要求书

1.一种新的多源卫星高度计融合方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：以二维变分法为基础，采用对角矩阵和相关系数阵将背景误差协方差矩阵B＝ΣCΣ进行分解，估计和构造背景误差相关性，其中B是背景场误差的协方差矩阵，Σ是对角矩阵，C是相关系数阵；

步骤二：以高斯函数表示相关系数构建背景误差协方差矩阵，通过最小二乘法进行高斯分布拟合，得到的背景误差相关系数尺度；

步骤三：采用多时次的高度计卫星观测资料，以满足背景误差相关系数尺度的要求，然后根据观测资料的密度确定选取背景误差协方差相关系数尺度；

步骤四：将长时间的观测资料融合得到融合产品，融合时产生的采样误差值带入观测误差协方差矩阵计算公式中：

R＝R^m+R^s (1)

其中R^m和R^s分别为测量误差和采样误差。

2.根据权利要求1所述的一种新的多源卫星高度计融合方法，其特征在于：所述步骤一中二维变分法是用数值解的方法求解代价函数最小化的问题：

其中x为向量，是所有规则网格点上的ADT值，也称为控制变量，x^b为背景场，B为背景场x^b误差的协方差矩阵，y^o为所有卫星高度计观测点组成的向量，R为观测向量y^o的误差协方差矩阵，H为观测算子，将网格点上的数值映射到观测点，并通过最优插值法计算最小化解。

3.根据权利要求2所述的一种新的多源卫星高度计融合方法，其特征在于：所述最优插值法要求(2)式满足最优解，并通过矩阵运算，得到最小化解的表达式：

x^a＝x^b+BH^T(HBH^T+R)^-1(y^o-Hx^b) (3)

通过式(3)直接计算x^a。

4.根据权利要求1所述的一种新的多源卫星高度计融合方法，其特征在于：所述步骤一中对角矩阵Σ的对角单元是每一格点上的背景误差均方根，相关系数阵是由背景误差格点之间的相关系数组成。

5.根据权利要求1所述的一种新的多源卫星高度计融合方法，其特征在于：所述步骤二中用高斯函数表示相关系数为其中r为格点之间的距离，L为相关系数尺度，是相关系数从1下降到e^-1/2的距离。

6.根据权利要求1所述的一种新的多源卫星高度计融合方法，其特征在于：所述步骤二中背景误差相关系数尺度越小，融合产品的有效分辨率越高，反之融合产品有效分辨率越低，所述融合产品的有效分辨率小于等于两倍相关系数尺度。

7.根据权利要求1所述的一种新的多源卫星高度计融合方法，其特征在于：所述步骤四中采样误差是由观测时间与融合时间不同造成的，是观测误差的一部分，根据高度计卫星沿轨资料估计时间演变标准差即为采样误差均方根误差，将采样误差均方根误差数值增加20％即得到采样误差。