Архив
Том 21, 2024
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 7. С. 9-14

Использование вариационного алгоритма фильтрации при восстановлении данных поверхностной температуры

В.С. Кочергин 1 , С.В. Кочергин 1 , С.В. Станичный 1 
1 Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия
Одобрена к печати: 01.11.2018
DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-7-9-14
Для восстановления пропущенных данных измерений поверхностной температуры рассматривается алгоритм фильтрации. В его основе лежит вариационный подход, поиск экстремума квадратичного функционала, представление функции, аппроксимирующей данные измерений в виде разложения по ортогональным функциям. Процедура основана на плоском вращении исходной системы при помощи максимизации квадратичного функционала, характеризующего соотношения коэффициентов системы и её правых частей. При этом используется априорная информация о возможных максимальных значениях коэффициентов разложения. В результате работы алгоритма получается эквивалентная система, в которой уравнения выстроены по рангу информативности. Осуществлена апробация метода на тестовых примерах и реальных данных. В качестве исходных данных был взят последовательный многолетний ряд поверхностной температуры для одного и того же района в акватории Чёрного моря на протяжении 35 лет. Данные измерений выбирались из имеющегося ряда случайным образом. Полученные при этом пропуски в данных имели продолжительность от одних до семи суток. Для двух произвольно выбранных лет были проведены эксперименты по восстановлению пропущенных данных. Процедура реализовывалась двумя способами: для самих значений температуры и для отклонений от средних значений. Были восстановлены данные о поверхностной температуре для моментов времени, когда наблюдались пропуски в измерениях. В результате численных экспериментов показана эффективность вариационного алгоритма фильтрации при реализации процедуры восстановления пропусков в данных измерений поверхностной температуры.
Ключевые слова: спутниковые данные, поверхностная температура, вариационный алгоритм
Полный текст

Список литературы:

  1. Еремеев В. Н., Кочергин В. П., Кочергин С. В., Скляр С. Н. Математическое моделирование гидродинамики глубоководных бассейнов. Севастополь: Экоси-Гидрофизика, 2002. 238 с.
  2. Кочергин С. В., Янковский А. Е. Применение алгоритма фильтрации данных при восстановлении структуры захваченных волн на шельфе Крыма // Морской гидрофиз. журн. 1995. № 5. С. 62–65.
  3. Пухтяр Л. Д., Станичный С. В., Тимченко И. Е. Оптимальная интерполяция данных дистанционного зондирования морской поверхности // Морской гидрофиз. журн. 2009. № 4. С. 34–50.
  4. Страхов В. Н. Метод фильтрации систем линейных алгебраических уравнений ― основа для решения линейных задач гравиметрии и магнитометрии // Доклады АН СССР. 1991. № 3. С. 595–599.
  5. Reynolds R. W., Smith T. M., Liu C., Chelton D. B., Casey K. S., Schlax M. G. Daily High-Resolution-Blended Analyses for Sea Surface Temperature // J. Climate. 2007. No. 20. P. 5473–5496.