HY-2与Jason-2高度计数据对比及基于Matlab GUI的系统开发

摘要

我国于2011年8月发射了第一颗海洋动力环境卫星-海洋二号卫星(HY-2),其有效载荷之一高度计可以全天时、全天候地对全球海表面高度(SSH)以及海表面风速(U)和有效波高(SWH)进行观测。与HY-2同时在轨运行的卫星高度计还有国外的Jason-2。由于Jason-2已经业务化运行多年。本论文将HY-2高度计的主要观测量与Jason-2高度计的观测量进行比对分析,包括海表面高度、有效波高、海表面风速以及海况偏差。并且基于Matlab GUI(图形用户界面)设计开发了可视化操作系统,方便对不同时间段、不同cycle的测量数据进行对比分析。
　　由于两颗卫星的轨道倾角和重复周期不一样,要对这些参数进行对比首先就要进行时空匹配。为了保证某一点空间范围两个高度计都有测量值,首先要确定两颗卫星的地面轨迹交叉点。因此本文首先研究了一种卫星高度计地面轨迹交叉点确定方法,该方法不仅对不同轨道倾角的卫星自身轨迹交叉点数据提取适用,而且适用于不同卫星之间轨迹交叉点位置的获取,并对该方法进行了验证。
　　根据设置的时间窗口和空间窗口对两颗卫星的测量数据进行时空匹配,通过距离加权法计算得到符合时空匹配条件的交叉点数据,对这些数据进行对比分析。对比结果显示:两个高度计观测结果具有良好的一致性。
　　基于Matlab GUI设计了一个可视化操作系统,将时空匹配算法以及比较分析方法、图形显示功能集成到该系统中,形成一个友好的人机交互界面,对比结果直观明了,操作方便。最后对系统进行了检验和应用。

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第一章 引言

1.1 选题背景及研究意义

1.2 研究现状

1.3 主要研究内容

第二章 交叉点精确位置确定方法

2.1 交叉点精确位置确定

2.2 HY-2卫星轨迹交叉点精确位置确定

2.3 Jason-2卫星轨迹交叉点精确位置确定

2.4 HY-2与Jason-2卫星地面轨迹交叉点精确位置确定

2.5 小结

第三章 交叉点处测量数据对比分析

3.1 高度计数据产品介绍

3.2 距离加权算法

3.3 数据编辑标准

3.4 海表面高度(SSH)对比分析

3.5 有效波高（SWH）对比分析

3.6 海表面风速(U)对比分析

3.7 海况偏差(SSB)对比分析

3.8 小结

第四章 系统设计与开发

4.1 系统开发环境

4.2 系统功能设计

4.3 系统开发的关键步骤

4.4 关键模块功能实现

4.5系统发布

第五章 系统应用

第六章 总结与展望

参考文献

附录

致谢

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