一種海浪有效波高場的融合反演方法和裝置與流程
2023-06-02 19:00:36 3
本發明涉及海洋探測領域，具體而言，涉及一種海浪有效波高場的融合反演方法和裝置。
背景技術：
海浪是海洋表面最為普遍的現象，也是影響航運等海上活動安全的最為主要的因素之一。目前海洋開發等活動日益活躍，因此，對海浪準確的描述對生命及財產安全具有非常重要的意義。同時，由於海浪實況是開展海浪預報及預報技術研究、提高海浪預報精度的基礎和出發點，因此，獲取精確的海浪場對於海浪預報以及海上活動是極為重要的。浮標觀測和船舶觀測是傳統的海浪觀測方法。其中，浮標觀測結果較準確，但是由於浮標是點觀測，同時浮標觀測受到布放成本與布放地點的限制，使其對於面積巨大的海洋而言其觀測的覆蓋海域非常有限。船舶觀測即船舶報，其主要是依靠人工觀測，具有較大的主觀性，且時空分布非常不均勻。近年來發展成熟的星載雷達高度計是一種海浪觀測的新方法，與上述兩種觀測方法相比，其為研究和描述海浪場和風場提供了全球覆蓋、全天候並且具有很高精度的海浪有效波高數據集。但是，由於雷達高度計觀測原理的限制，使得星載雷達高度計只能獲得衛星星下點軌跡上的海浪有效波高，同時由於極軌衛星的軌道運行特性，使得對於固定地點的重返周期較長，因此星載雷達高度計有效波高數據對特定海域的空間覆蓋率較低。而為了彌補雷達高度計的上述缺陷，相關技術還提供了一種使用多源雷達高度計數據融合的方法彌補雷達高度計空間覆蓋率低的缺陷，但是是以大幅犧牲海浪場時間解析度為代價的(時間解析度為10天)，即使使用多源高度計進行融合，也需要較長時間才可融合得到較高空間覆蓋率的海浪場。因此，此方法獲取的融合場的時間和空間解析度相對較低。發明人在研究中發現，現有技術中使用浮標以及星載雷達高度計等觀測手段獲取的海浪場在空間覆蓋率以及時空解析度上均存在較大的局限，難以滿足不斷發展的海浪精細化預報以及海上活動的需求和要求。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種海浪有效波高場的融合反演方法和裝置，以獲取高覆蓋率和高時空解析度的海浪有效波高場。第一方面，本發明實施例提供了一種海浪有效波高場的融合反演方法，包括：獲取星載雷達高度計採集的星下點海浪有效波高數據組成的有效波高場和星載微波散射計採集的寬刈幅海面風速數據組成的海面風場；根據海面風速和海浪有效波高之間的風浪成長關係，對獲取的海面風場進行轉換計算處理，得到與海面風場同刈幅的風浪場；其中，風浪場包括有效波高數據；根據獲取的有效波高場對風浪場進行訂正處理，得到與海面風場同刈幅的海浪有效波高場。結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，根據海面風速和海浪有效波高之間的風浪成長關係，對獲取的海面風場進行轉換計算處理之前，還包括：將獲取的有效波高場和海面風場作為待處理數據；其中，有效波高場包括多個海浪有效波高數據；海面風場包括多個海面風速數據；對待處理數據進行網格化優化處理，得到等經緯度網格待處理數據。結合第一方面的第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，對待處理數據進行網格化優化處理，得到等經緯度網格待處理數據，包括：對待處理數據進行網格劃分處理，得到包括所有待處理數據的至少一個網格點；其中，網格點為多個時，多個網格點互為等距網格；分別計算得到的每個網格點包括的待處理數據的均值和標準差；對於每一個網格點，計算與網格點內的均值相差2倍標準差之外的所有異常待處理數據；對計算的所有異常待處理數據進行剔除處理，得到網格點內數值在內的待處理數據；分別計算每一個網格點內數值在內的待處理數據的平均值，得到等經緯度有效波高數據和等經緯度海面風速數據。結合第一方面的第二種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，根據海面風速和海浪有效波高之間的風浪成長關係，對獲取的海面風場進行轉換計算處理，得到與海面風場同刈幅的風浪場，包括：按照以下公式對獲取的海面風場進行轉換計算處理，得到與海面風場同刈幅的風浪場Hsi,j＝f(Wsi,j)；其中，Hsi,j為風浪場的網格點的有效波高數據，Wsi,j為星載微波散射計的海面風場網格點的海面風速數據，函數f為風-浪成長關係。結合第一方面的第三種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，按照以下公式對獲取的海面風場進行轉換計算處理，得到與海面風場同刈幅的風浪場Hsi,j＝f(Wsi,j)，包括：根據蒲福風浪關係Hs＝0.01·Ws2+0.15·Ws對獲取的海面風場進行計算，得到與海面風場同刈幅的風浪場。結合第一方面的第四種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，根據獲取的有效波高場對風浪場進行訂正處理，得到與海面風場同刈幅的海浪有效波高場，包括：獲取網格化優化處理得到的有效波高場和風浪場的重合網格點；根據重合網格點，確定風浪場中的待訂正格點；計算每一個重合網格點中，有效波高場的有效波高數據與風浪場的有效波高數據的差值，作為風浪場的訂正量；以待訂正格點為中心，搜索預設半徑範圍內的所有風浪場修訂量，計算預設半徑範圍內的所有風浪場修訂量的平均值，並作為待訂正格點的訂正量，直至計算得到所有待訂正格點的訂正量；根據計算的待訂正格點的訂正量對對應位置的待訂正格點進行修訂處理，直至完成所有的待訂正格點的修訂，得到與海面風場同刈幅的海浪有效波高場。結合第一方面的第五種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，根據計算的待訂正格點的訂正量對對應位置的待訂正格點進行修訂處理，包括：將計算的待訂正格點的訂正量與對應的待訂正格點中的有效波高數據進行相加處理。結合第一方面的第二種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中，對待處理數據進行網格劃分處理之前，還包括：根據星載雷達高度計的質量標識和海陸標識，識別有效波高場中的異常有效波高數據；對異常有效波高數據進行剔除處理；和，根據星載微波散射計的質量標識和海陸標識，識別海面風場中的異常海面風速數據；對異常海面風速數據進行剔除處理。第二方面，本發明實施例還提供了一種海浪有效波高場的融合反演裝置，包括：獲取模塊，用於獲取星載雷達高度計採集的星下點海浪有效波高數據組成的有效波高場和星載微波散射計採集的寬刈幅海面風速數據組成的海面風場；轉換計算處理模塊，用於根據海面風速和海浪有效波高之間的風浪成長關係，對獲取的海面風場進行轉換計算處理，得到與海面風場同刈幅的風浪場；其中，風浪場包括有效波高數據；訂正處理模塊，用於根據獲取的有效波高場對風浪場進行訂正處理，得到與海面風場同刈幅的海浪有效波高場。結合第二方面，本發明實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，裝置還包括：設置模塊，用於將獲取的有效波高場和海面風場作為待處理數據；其中，有效波高場包括多個海浪有效波高數據；海面風場包括多個海面風速數據；網格化優化處理模塊，用於對待處理數據進行網格化優化處理，得到等經緯度網格待處理數據。本發明實施例提供的一種海浪有效波高場的融合反演方法和裝置，包括：獲取星載雷達高度計採集的星下點海浪有效波高數據組成的有效波高場和星載微波散射計採集的寬刈幅海面風速數據組成的海面風場；根據海面風速和海浪有效波高之間的風浪成長關係，對獲取的海面風場進行轉換計算處理，得到與海面風場同刈幅的風浪場；根據獲取的有效波高場對風浪場進行訂正處理，得到與海面風場同刈幅的海浪有效波高場，與現有技術中的使用浮標以及星載雷達高度計等觀測手段獲取的海浪場在空間覆蓋率以及時空解析度上均存在較大的局限相比，其通過星載微波散射計提供寬刈幅、高精度、高空間解析度的海面風場，並根據風浪成長關係將上述散射計採集的海面風場中轉換為風浪場，然後通過高度計的有效波高場對風浪場進行訂正處理，最終能夠得到具有寬刈幅、高精度和高空間解析度的有效波高場。為使本發明的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附附圖，作詳細說明如下。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。圖1示出了本發明實施例所提供的一種海浪有效波高場的融合反演方法的流程圖；圖2示出了本發明實施例所提供的另一種海浪有效波高場的融合反演方法的流程圖；圖3示出了本發明實施例所提供的另一種海浪有效波高場的融合反演方法的流程圖；圖4示出了本發明實施例所提供的另一種海浪有效波高場的融合反演方法的流程圖；圖5示出了本發明實施例所提供的高度計訂正散射計風浪場方法的原理圖；圖6示出了本發明實施例所提供的各源高度計/散射計及融合風浪場空間覆蓋率的示意圖；圖7示出了本發明實施例所提供的一種海浪有效波高場的融合反演裝置的結構示意圖；圖8示出了本發明實施例所提供的另一種海浪有效波高場的融合反演裝置的結構示意圖。具體實施方式下面將結合本發明實施例中附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。傳統進行海浪觀測的方法是浮標觀測和船舶觀測，而使用浮標以及星載雷達高度計等觀測手段獲取的海浪場在空間覆蓋率以及時空解析度上均存在較大的局限，難以滿足不斷發展的海浪精細化預報以及海上活動的需求和要求。而星載微波散射計可以提供寬刈幅、高精度的海表面風場。與雷達高度計相比，微波散射計海面風場在空間覆蓋率方面有了極大的提高，同時其測得的海面風速更為準確。其中，海面風是海浪的基本驅動力，因此衛星微波散射計所提供的海表面風場與海浪有著緊密的關聯。故本發明給出融合雷達高度計和微波散射計兩種手段，結合兩者優勢，獲取具有高空間覆蓋率和高時空解析度的海浪有效波高場融合反演方法。本發明實施例提供的一種海浪有效波高場的融合反演方法和裝置，其融合了星載雷達高度計和星載微波散射計進行海浪有效波高場的反演，與雷達高度計相比，星載微波散射計可以提供寬刈幅、高精度和高空間解析度的海面風場，而海面風是海浪的基本驅動力，上述綜合使用星載雷達高度計和星載微波散射計數據獲取高覆蓋率、高時空解析度的海浪有效波高場的融合反演方法，使得獲取的有效波高場既具有星載雷達高度計測浪準確的特點，也具有散射計空間覆蓋率高(寬刈幅)的特點。參考圖1所示的一種海浪有效波高場的融合反演方法的流程圖，本發明實施例提供了一種海浪有效波高場的融合反演方法，具體包括如下步驟：S101、獲取星載雷達高度計採集的星下點海浪有效波高數據組成的有效波高場和星載微波散射計採集的寬刈幅海面風速數據組成的海面風場。本發明實施例中，通過星載雷達高度計採集星下點海浪有效波高數據，而上述海浪有效波高數據包括：有效波高數據值和每個數據值對應的經緯度信息，然後將上述有效波高數據值和每個數據值對應的經緯度信息在二維場中進行描述，得到海浪有效波高數據對應的有效波高場。同理，通過星載微波散射計採集寬刈幅海面風速數據，而上述海面風速數據包括：海面風速數據值和每個數據值對應的經緯度信息，然後將上述海面風速數據值和每個數據值對應的經緯度信息在二維場中進行描述，得到海面風速數據對應的海面風場。S102、根據海面風速和海浪有效波高之間的風浪成長關係，對獲取的所述海面風場進行轉換計算處理，得到與所述海面風場同刈幅的風浪場；其中，所述風浪場包括有效波高數據。具體的，海面風速和海浪有效波高之間具有多種風浪成長關係，如蒲福風浪關係(BeaufortScale)而根據風浪成長關係(如上述蒲福風浪關係)，可以將寬刈幅海面風速數據組成的海面風場轉換為同幅寬的風浪場，此時，轉換後的風浪場中包括的是有效波高數據，即將寬刈幅海面風速數據轉換為有效波高數據。S103、根據獲取的所述有效波高場對所述風浪場進行訂正處理，得到與所述海面風場同刈幅的海浪有效波高場。本步驟中，考慮到海面的湧浪以及波浪成長情況的不同，需要進一步使用雷達高度計觀測的星下點海浪有效波高數據，對上一步驟轉換得到的寬刈幅風浪場進行訂正，最終得到高空間覆蓋率的海浪場。具體的，上一步驟中通過風浪關係(即風浪成長關係)計算散射計風浪場是基於風浪完全成長的假設，但是，海浪並非總是完全成長的，並且也會包含湧浪的成分。事實上海浪總是以風浪-湧浪混合的形式存在，而星載雷達高度計觀測的有效波高即為混合浪有效波高。因此，要獲得真實情況下的混合浪場，上一步驟中通過風浪關係計算的風浪場必須經過星載雷達高度計採集的有效波高進行訂正。事實上，上述訂正過程即為散射計風浪場和高度計有效波高的融合處理過程，最終得到高空間覆蓋率的海浪場。本發明實施例提供的一種海浪有效波高場的融合反演方法和裝置，與現有技術中的使用浮標以及星載雷達高度計等觀測手段獲取的海浪場在空間覆蓋率以及時空解析度上均存在較大的局限相比，其通過星載微波散射計提供寬刈幅、高精度、高空間解析度的海面風場，並根據風浪成長關係將上述散射計採集的海面風場中轉換為風浪場，然後通過高度計的有效波高場對風浪場進行訂正處理，最終能夠得到具有寬刈幅、高精度和高空間解析度的有效波高場。實際中，星載雷達高度計直接採集的有效波高數據，以及，星載微波散射計直接採集的海面風速數據會由於儀器本身的問題以及儀器採集區域的環境問題，會存在影響計算精度的異常數據，故為了保證轉換得到的風浪場以及最終得到的海浪有效波高場更準確，需要對對獲取的雷達高度計的採集海浪有效波高數據以及微波散射計採集的海面風速數據進行質量控制和訂正，去除兩者因陸地邊緣、島嶼地形或其他因素導致的異常數據(也可以說是奇異點)。具體的，參考圖2，在上述步驟102根據海面風速和海浪有效波高之間的風浪成長關係，對獲取的海面風場進行轉換計算處理之前，還包括：S201、將獲取的所述有效波高場和所述海面風場作為待處理數據；其中，所述有效波高場包括多個海浪有效波高數據；所述海面風場包括多個海面風速數據。具體的，上述星載雷達高度計直接採集的有效波高數據，以及，星載微波散射計直接採集的海面風速數據均要進行質量控制和訂正處理，因此，將對應的有效波高場包括的多個有效波高數據和海面風場包括的多個海面風速數據均作為待處理數據。S202、對所述待處理數據進行網格化優化處理，得到等經緯度網格待處理數據。具體的，此處的對待處理數據進行網格化優化處理，即對參與計算的星載雷達高度計(下文對應的解釋部分簡稱高度計)有效波高產品與星載微波散射計(下文對應的解釋部分簡稱散射計)海面風場產品在進入算法前首先進行質量控制和格點化，得到等經緯度網格數據。具體的，參考圖3，上述網格化優化處理的過程即衛星產品質量控制與格點化，具體包括如下步驟：S301、對所述待處理數據進行網格劃分處理，得到包括所有待處理數據的至少一個網格點；其中，所述網格點為多個時，多個所述網格點互為等距網格。S302、分別計算得到的每個所述網格點包括的待處理數據的均值和標準差。S303、對於每一個所述網格點，計算與所述網格點內的所述均值相差2倍標準差之外的所有異常待處理數據。S304、對計算的所述所有異常待處理數據進行剔除處理，得到所述網格點內數值在內的待處理數據。S305、分別計算每一個所述網格點內數值在內的待處理數據的平均值，得到等經緯度有效波高數據和等經緯度海面風速數據。具體的，集合上述步驟301～步驟305，分別對上述海浪有效波高數據和海面風速數據進行網格化優化處理的過程(即進行質量控制與格點化)進行說明：第一、對於星載雷達高度計採集的星下點海浪有效波高數據：對於高度計採集的星下點有效波高產品數據，設置0.5度×0.5度網格，對應的上述網格包括多個，具體數量可以根據實際情況進行設置。而上述每個網格內通常將包含若干個高度計採集的數據點(即海浪有效波高數據)。首先根據高度計產品中提供的質量標識以及海陸標識，對採集的有效波高數據進行第一次質量控制，即識別異常數據點並進行剔除，其中，異常數據點包括數據值本身錯誤的數據點以及在陸地上的數據點；然後在對第一次質量控制的結果在進行第二次質量控制，第二次質量控制的過程包括：對於所有包含高度計數據的網格中的任意一個網格，首先統計該一個網格內所有數據點的均值和標準差，並將與均值相差2倍標準差之外的數據點剔除，即選取區間的有效波高數據。最終將通過篩選的有效波高數值進行平均值計算，將計算得到的平均值作為此格點的有效波高。然後，對計算區域中每個包含高度計數據的其他的所有網格進行上述操作，最終得到每個包括包含高度計數據的網格對應的有效波高，即得到最終的經過質量控制的網格化高度計有效波高數據。第二、對於星載微波散射計採集的寬刈幅海面風速數據：與上述海浪有效波高數據相似，使用相似的方法完成對散射計海面風場產品數據的質量控制和網格化。由於散射計所使用的空間解析度較高，首先設置0.25×0.25度網格，對應某些網格將會有若干散射計的數據點落入，上述每個網格內通常包含若干個散射計採集的數據點(即海面風速數據)，而對於沒有落入數據點的網格即不進行計算。首先根據散射計產品中提供的質量標識和海陸標識，對直接採集的海面風速數據進行第一次質量控制，即識別異常風速數據並進行剔除；然後在對第一次質量控制的結果在進行第二次質量控制，第二次質量控制的過程包括：對於所有包含散射計數據的網格中的任意一個網格，首先統計落入此網格內的平均風速和標準差，進行第二次異常數據識別，並將識別的超過均值加減2倍標準差之外的數據點剔除，即選取區間內的風速數據，然後將通過質量控制的數據點風速數值(即篩選後得到的數據點)進行平均，得到該網格對應的海面風速。然後，對計算區域中每個包含散射計數據的其他的所有網格進行上述操作，最終得到每個包含散射計數據的網格對應的海面風速，即得到最終經過質量控制後的網格化的散射計海面風場數據。對於上述海浪有效波高數據和海面風速數據進行網格化優化處理的過程中，若每個網格格點中包括的數據點的個數在預設閾值個數內(即小於預設閾值)，上述預設閾值可以根據需要進行設置，如5個，即每個網格格點中包括的數據點的個數大於1個且小於5個，則在進行第二次識別異常點時，可以直接求取平均，而無需進行均值和標準差的剔除處理；若每個網格格點中包括的數據點的個數大於上述預設閾值，即大於5個，則在進行第二次識別異常點時，優選進行上述均值和標準差的剔除處理過程。海面風是生成海浪的最原始的動力，蒲福風浪關係Beaufort給出了不同風速所對應的海浪有效波高，那麼可以根據BeaufortWindScale(即蒲福風浪關係)中的風-浪成長關係，對散射計海面風場計算轉換處理，得到與風場同幅寬的風浪場，具體轉換方法如下：按照以下公式對獲取的所述海面風場進行轉換計算處理，得到與所述海面風場同刈幅的風浪場Hsi,j＝f(Wsi,j)；其中，Hsi,j為風浪場的網格點的有效波高數據，Wsi,j為所述星載微波散射計的海面風場網格點的海面風速數據，函數f為風-浪成長關係。具體的，上述風浪成長關係可以為BeaufortWindScale(即蒲福風浪關係)中的風-浪成長關係，具體的蒲福風浪關係如表1所示：風速(米/秒)有效波高(米)32.7>16.0表1、蒲福風浪關係根據蒲福海面風速和海浪有效波高的上述關係，通過最小二乘法對海面風速和海浪有效波高進行二次多項式擬合，最終得到如下關係，相關係數達到0.99。Hs＝0.01·Ws2+0.15·Ws；其中，Ws為海面風速，單位為米/秒；Hs為風浪的有效波高，單位為米。即上述公式函數f可以為Hs＝0.01·Ws2+0.15·Ws。步驟102中通過風浪關係(即風浪成長關係)計算散射計風浪場是基於風浪完全成長的假設，但是，海浪並非總是完全成長的，並且也會包含湧浪的成分。事實上海浪總是以風浪-湧浪混合的形式存在，而星載雷達高度計觀測的有效波高即為混合浪有效波高。因此，要獲得真實情況下的混合浪場，上一步驟中通過風浪關係計算的風浪場必須經過星載雷達高度計採集的有效波高進行訂正。參考圖4，具體的訂正過程包括如下步驟：S401、獲取網格化優化處理得到的所述有效波高場和所述風浪場的重合網格點。具體的，網格化優化處理得到的是等經緯度有效波高數據和等經緯度海面風速數據，然後，進行訂正的過程首先獲取上述等經緯度有效波高數據和等經緯度海面風速數據的重合網格點，對於重合的網格點，本發明實施例中認為高度計的測量是準確的，那麼上述重合的網格點直接採用高度計的反演結果，即重合網格點直接採用高度計網格的有效波高，而捨棄對應風浪的有效波高。S402、根據所述重合網格點，確定所述風浪場中的待訂正格點。具體的，基於上述步驟401，上述重合網格點可以直接採用高度計的反演結果，即直接採用高度計網格的有效波高，但是對於不重合的網格點，還需要對轉換得到的風浪場的進行高度計有效波高的訂正處理；而不重合的網格點需要根據重合的網格點進行確定其訂正量，故本發明實施例中需要根據重合網格點，確定風浪場中的待訂正格點。具體的確定風浪場中的待訂正格點的方法，包括：對於任意一個不重合的網格點，搜索該網格點周圍搜索半徑為N範圍內的有效格點(該有效格點可以為重合格點，也可以為被高度計訂正過得不重合的格點)，如果上述半徑為N的搜索範圍內存在上述有效格點，則對上述有效格點的訂正值(或者稱為訂正量)ΔHsRA(i,j)進行求取平均處理，並作為當前不重合格點的訂正值，並根據上述訂正值對當前不重合格點進行訂正處理，在進行訂正處理後，將此格點被記為「已被高度計訂正過的格點」對應的有效格點，該有效格點可參與其他不重合格點的訂正。如果在上述半徑為N的搜索範圍內差值場未搜索到有效格點，則可前進到下一個不重合格點的位置重複上述搜索的過程，直至搜索當前一個不重合格點搜索到有效格點時，則以該不重合格點及其對應的有效格點為起始點進行訂正處理過程。S403、計算每一個所述重合網格點中，所述有效波高場的有效波高數據與所述風浪場的有效波高數據的差值，作為所述風浪場的訂正量。具體的，對於散射計的海面風場轉換得到的風浪場，其與高度計在有效波場重合的格點認為所對應的高度計是準確的，不需要進行訂正處理，而對於不重合的格點，需要進行訂正，本發明實施例中對上述待修訂的風浪場格點訂正量的求取方法包括：上述風浪場與高度計的有效波高場重合的格點中，計算有效波高數據與所述風浪場的有效波高數據的差值，將該差值作為上述待修訂的風浪場格點訂正量。S404、以所述待訂正格點為中心，搜索預設半徑範圍內的所有風浪場修訂量，計算所述預設半徑範圍內的所有風浪場修訂量的平均值，並作為所述待訂正格點的訂正量，直至計算得到所有待訂正格點的訂正量。具體的，對於風浪場與高度計的每一個不重合的格點，都需要經過高度計的有效波高進行訂正處理，此時，需要確定對應每一個不重合格點的訂正量；在上述步驟402中，詳細說明了，對於不重合的格點在預設搜索半徑內搜索有效格點(該有效格點可以為重合格點，也可以為被高度計訂正過的不重合的格點)，然後需要獲取每一個有效格點的訂正值(或者稱為訂正量)，並把預設搜索半徑範圍的所有有效格點的訂正值進行求取平均處理，作為對當前不重合的格點的訂正量。而對當前不重合的格點的預設搜索半徑範圍內的任意一個有效格點的訂正量的計算方法包括：計算該有效格點中的有效波高場的有效波高數據與風浪場的有效波高數據的差值ΔHsRA(i,j)，並將當前不重合的格點預設搜索半徑範圍的所有有效格點的訂正值進行求取平均處理得到結果ΔHsSM(i,j)，將該平均處理得到的結果ΔHsSM(i,j)作為對當前不重合的格點的訂正量。其中，上述預設半徑範圍內即步驟402中訂正半徑N，其確定方法如下：根據對高度計產品數據進行評估的相關研究中，往往採用和高度計數據點空間距離0.5度範圍內的浮標觀測相匹配。但由於散射計空間解析度的限制，風浪場採取了0.25×0.25度的格，如果採用半徑0.5度進行訂正，那麼訂正範圍內僅包含周圍很少的網格點，通過相應的實驗表明參與訂正點數量過少會導致訂正的數據在空間上非常不連續。同樣，如果訂正半徑過大，雖然參與訂正的格點會顯著增加，但將會引入與待訂正格點相距較遠的格點的有效波高訂正量，而這些格點由於空間距離越遠，其有效波高與待訂正格點的相關性越低，因此包含較遠格點的影響將會引入較大的誤差。因此，我們將訂正半徑設為1度，因此，針對0.25×0.25度網格，即每個待訂正格點會受到周圍半徑為1度的圓所包含的已定正格點的影響。S405、根據計算的所述待訂正格點的訂正量對對應位置的所述待訂正格點進行修訂處理，直至完成所有的待訂正格點的修訂，得到與所述海面風場同刈幅的海浪有效波高場。具體的，根據上述步驟304中計算的每一個不重合的格點對應的訂正量ΔHsSM(i,j)對該不重合的格點進行修訂處理，完成當前的不重合格點的處理，而在進行其他不重合格點的過程中，可以將完成訂正處理的格點作為有效格點參與其他不重合格點的訂正過程，最終完成所有待訂正格點的修訂，得到與所述海面風場同刈幅的海浪有效波高場。具體的，根據訂正量ΔHsSM(i,j)對該不重合的格點進行修訂處理的具體過程包括：將計算的所述待訂正格點的訂正量ΔHsSM(i,j)與對應的所述待訂正格點中的有效波高數據進行相加處理，在完成所有待訂正格點的修訂之後，得到與所述海面風場同刈幅的海浪有效波高場。下面結合圖5對上述步驟401～步驟405進行具體說明：上述步驟401～步驟405的具體過程為散射計的風浪場和高度計有效波高場的融合過程。融合方法原理如圖5所示：其中，圖5中每一個方格為代表有效波高場的一個數據格點。圖5中p列格點為高度計數據和散射計數據重合的格點，本發明實施例中認為高度計測量是準確的，那麼p列格點直接採用高度計的反演結果。p-1列格點和p-2列格點為散射計風浪場中待訂正的散射計風浪場格點。圖5中，ΔHsRA(i,j)為高度計有效波高和散射計風浪的差異(即高度計對應的有效波高數據和散射計風浪對應的有效波高數據的差值)，即高度計對此格點的風浪有效波高的訂正量；而實際中，為了保證訂正量更有代表性，一般將待訂正格點的預設搜索半徑範圍內的所有有效格點(該有效格點可以為重合格點，也可以為被高度計訂正過得不重合的格點)的訂正量的平均值ΔHsSM(i,j)作為當前待訂正格點的訂正量，即ΔHsSM(i,j)為散射計風浪場的訂正量。那麼總體來說高度計散射計融合即把散射計-高度計重合格點的訂正量拓展到其他散射計風浪場的格點上(其他格點為高度計與散射計不重合的格點)。1)如圖5所示，假設p列格點為散射計-高度計重合格點，首先計算兩者有效波高的差ΔHsRA(i,j)，記作被高度計訂正過的格點，並作為對散射計風浪場的訂正的起始格點，對p-1列格點進行訂正。2)對於p-1列的某一個格點，搜索周圍搜索半徑為N範圍內的格點，如果搜索範圍內存在被高度計訂正過得格點(如圖1中p列的格點)，那麼將這些格點的訂正值ΔHsRA(i,j)平均作為p-1列這個格點的訂正值，同時將此格點被記為「已被高度計訂正(即p列的格點)」，可參與其他格點的訂正。如果在搜索半徑範圍內差值場沒有有效數值，則前進到下一個格點的位置重複此步驟。3)重複上述步驟2)直到所有格點均被訂正，最終得到經高度計有效波高訂正的寬刈幅衛星綜合海浪有效波高場。下面結合具體實際情況說明一下散射計-高度計融合浪場結果：隨著高空間解析度的散射計海面風場的加入，散射計-高度計寬刈幅融合場空間解析度可以大幅提高，本發明實施例中中設定為0.25°×0.25°。另外值得注意的是，隨著空間覆蓋率的提高，有效波高場的時間解析度較之高度計融合場也可以顯著提高，本發明實施例中設為24h。圖6中下面三條曲線為分別使用HY2(即中國的海洋2號衛星散射計)與Jason2高度計(其中，Jason2高度計為現有的高度計產品，Jason2為其英文名稱)以及兩者融合後有效波高數據每日在西北太平洋海域(北緯0-50度，東經100-165度)能夠覆蓋的格點所佔比例，上面三條曲線為融合使用HY2與ASCAT散射計數據獲得的每日融合浪場所能覆蓋的格點比例。顯然，即使同時使用HY2和Jason2高度計，每日也僅有小於6％的格點能夠覆蓋。而融合散射計數據後，有效波高融合場的每日空間覆蓋率平均能夠高達98.5％。獲取全面準確的海浪實況對於海上活動安全以及海浪預報具有重要意義。考慮到現有技術中採用的海洋浮標、船舶以及衛星雷達高度計觀測手段均存在空間覆蓋率不足的缺陷。星載微波散射計可以獲取寬刈幅海面風場數據，由於風場是驅動海浪場最為重要的因素，本發明實施例中提出了配合使用星載雷達高度計與微波散射計數據，利用兩種數據的優勢，獲取具有高空間覆蓋率高時空解析度的有效波高場的融合方法：在對高度計有效波高和散射計風場進行質量控制後，利用風-浪成長關係得到與散射計風場相同刈幅的風浪場，並使用高度計有效波高對寬刈幅風浪場進行訂正，最終獲取寬刈幅、高時空解析度的有效波高場。本發明實施例提供的一種海浪有效波高場的融合反演方法，與現有技術中的使用浮標以及星載雷達高度計等觀測手段獲取的海浪場在空間覆蓋率以及時空解析度上均存在較大的局限相比，其通過星載微波散射計提供寬刈幅、高精度、高空間解析度的海面風場，並根據風浪成長關係將上述散射計採集的海面風場中轉換為風浪場，然後通過高度計的有效波高場對風浪場進行訂正處理，最終能夠得到具有寬刈幅、高精度和高空間解析度的有效波高場。本發明實施例提供了一種海浪有效波高場的融合反演裝置，所述裝置用於執行上述海浪有效波高場的融合反演方法，參考圖7，所述裝置具體包括：獲取模塊11，用於獲取星載雷達高度計採集的星下點海浪有效波高數據組成的有效波高場和星載微波散射計採集的寬刈幅海面風速數據組成的海面風場；轉換計算處理模塊12，用於根據海面風速和海浪有效波高之間的風浪成長關係，對獲取的所述海面風場進行轉換計算處理，得到與所述海面風場同刈幅的風浪場；其中，所述風浪場包括有效波高數據；訂正處理模塊13，用於根據獲取的所述有效波高場對所述風浪場進行訂正處理，得到與所述海面風場同刈幅的海浪有效波高場。進一步的，參考圖8，上述海浪有效波高場的融合反演裝置還包括：設置模塊14，用於將獲取的所述有效波高場和所述海面風場作為待處理數據；其中，所述有效波高場包括多個海浪有效波高數據；所述海面風場包括多個海面風速數據；網格化優化處理模塊15，用於對所述待處理數據進行網格化優化處理，得到等經緯度網格待處理數據。進一步的，上述海浪有效波高場的融合反演裝置中，網格化優化處理模塊15，包括：網格劃分單元，用於對待處理數據進行網格劃分處理，得到包括所有待處理數據的至少一個網格點；其中，網格點為多個時，多個網格點互為等距網格；第三計算單元，用於分別計算得到的每個網格點包括的待處理數據的均值和標準差；第四計算單元，用於對於每一個網格點，計算與網格點內的均值相差2倍標準差之外的所有異常待處理數據；剔除處理單元，用於對計算的所有異常待處理數據進行剔除處理，得到網格點內數值在內的待處理數據；平均值計算單元，用於分別計算每一個網格點內數值在內的待處理數據的平均值，得到等經緯度有效波高數據和等經緯度海面風速數據。進一步的，上述海浪有效波高場的融合反演裝置中，轉換計算處理模塊12還用於，按照以下公式對獲取的海面風場進行轉換計算處理，得到與海面風場同刈幅的風浪場Hsi,j＝f(Wsi,j)；其中，Hsi,j為風浪場的網格點的有效波高數據，Wsi,j為星載微波散射計的海面風場網格點的海面風速數據，函數f為風-浪成長關係。進一步的，上述海浪有效波高場的融合反演裝置中，轉換計算處理模塊12具體用於，按照以下公式對獲取的海面風場進行轉換計算處理，得到與海面風場同刈幅的風浪場Hsi,j＝f(Wsi,j)，包括：根據蒲福風浪關係Hs＝0.01·Ws2+0.15·Ws對獲取的海面風場進行計算，得到與海面風場同刈幅的風浪場。進一步的，上述海浪有效波高場的融合反演裝置中，訂正處理模塊13包括：獲取單元，用於獲取網格化優化處理得到的有效波高場和風浪場的重合網格點；確定單元，用於根據重合網格點，確定風浪場中的待訂正格點；第一計算單元，用於計算每一個重合網格點中，有效波高場的有效波高數據與風浪場的有效波高數據的差值，作為風浪場的訂正量；搜索單元，用於以待訂正格點為中心，搜索預設半徑範圍內的所有風浪場修訂量；第二計算單元，用於計算預設半徑範圍內的所有風浪場修訂量的平均值，並作為待訂正格點的訂正量，直至計算得到所有待訂正格點的訂正量；修訂處理單元，用於根據計算的待訂正格點的訂正量對對應位置的待訂正格點進行修訂處理，直至完成所有的待訂正格點的修訂，得到與海面風場同刈幅的海浪有效波高場。進一步的，上述海浪有效波高場的融合反演裝置中，修訂處理單元具體用於，將計算的待訂正格點的訂正量與對應的待訂正格點中的有效波高數據進行相加處理。進一步的，上述海浪有效波高場的融合反演裝置，還包括：第一識別模塊，用於根據星載雷達高度計的質量標識和海陸標識，識別有效波高場中的異常有效波高數據；第一剔除處理模塊，用於對第一識別模塊識別的異常有效波高數據進行剔除處理；和，第二識別模塊，用於根據星載微波散射計的質量標識和海陸標識，識別海面風場中的異常海面風速數據；第二剔除處理模塊，用於對第二識別模塊識別的異常海面風速數據進行剔除處理。本發明實施例提供的一種海浪有效波高場的融合反演裝置，與現有技術中的使用浮標以及星載雷達高度計等觀測手段獲取的海浪場在空間覆蓋率以及時空解析度上均存在較大的局限相比，其通過星載微波散射計提供寬刈幅、高精度、高空間解析度的海面風場，並根據風浪成長關係將上述散射計採集的海面風場中轉換為風浪場，然後通過高度計的有效波高場對風浪場進行訂正處理，最終能夠得到具有寬刈幅、高精度和高空間解析度的有效波高場。本發明實施例所提供的進行海浪有效波高場的融合反演方法的電腦程式產品，包括存儲了程序代碼的計算機可讀存儲介質，所述程序代碼包括的指令可用於執行前面方法實施例中所述的方法，具體實現可參見方法實施例，在此不再贅述。所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統、裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統、裝置和方法，可以通過其它的方式實現。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，又例如，多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些通信接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。所述功能如果以軟體功能單元的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬碟、只讀存儲器(ROM，Read-OnlyMemory)、隨機存取存儲器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。