本發(fā)明涉及海洋環(huán)境監(jiān)測領域，具體而言，涉及一種基于衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)的海平面變化趨勢計算方法及裝置。

背景技術：

一般的海平面預測方式是利用驗潮站資料。驗潮站數(shù)據(jù)以固定于陸地上的水準點為基準來測量得到海平面，而由于水準點會隨地殼運動發(fā)生垂直升降，因此驗潮站資料所測量得到的海平面為相對海平面。驗潮站數(shù)據(jù)雖然時間序列較長，但其僅分布于沿海地區(qū)和島嶼附近，并且受地殼運動影響，地域分布和精度都具有一定局限性。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種基于衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)的海平面變化趨勢計算方法及裝置。

本發(fā)明實施例提供的一種基于衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)的海平面變化趨勢計算方法，該方法包括：

獲取多個衛(wèi)星在指定時間段獲取的由多個高度計數(shù)據(jù)形成的高度計數(shù)據(jù)組；

對高度計數(shù)據(jù)組中的數(shù)據(jù)進行篩選，從多個所述高度計數(shù)據(jù)中篩選出有效數(shù)據(jù)，其中所述有效數(shù)據(jù)包括海平面數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述有效數(shù)據(jù)計算得到對應的海平面異常數(shù)據(jù)；

將不同衛(wèi)星的有效數(shù)據(jù)分別基于球面坐標對海平面異常數(shù)據(jù)進行網(wǎng)格化處理；

將每個衛(wèi)星網(wǎng)格化后的數(shù)據(jù)進行融合；

根據(jù)融合處理后的數(shù)據(jù)計算得到海平面隨時間的變化函數(shù)；以及

根據(jù)所述變化函數(shù)得到未來指定時間的海平面變化計算結(jié)果并輸出所述計算結(jié)果。

本發(fā)明實施例還提供一種基于衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)的海平面變化趨勢計算裝置，該裝置包括：

數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取多個衛(wèi)星在指定時間段獲取的由多個高度計數(shù)據(jù)形成的高度計數(shù)據(jù)組；

數(shù)據(jù)篩選模塊，用于對高度計數(shù)據(jù)組中的數(shù)據(jù)進行篩選，從多個所述高度計數(shù)據(jù)中篩選出有效數(shù)據(jù)，其中所述有效數(shù)據(jù)包括海平面數(shù)據(jù)；

海平面異常計算模塊，用于根據(jù)所述有效數(shù)據(jù)計算得到對應的海平面異常數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)融合模塊，用于將每個衛(wèi)星計算得到的對應的所述海平面異常數(shù)據(jù)進行融合；

網(wǎng)格化處理模塊，用于基于球面坐標對融合后的海平面異常數(shù)據(jù)進行網(wǎng)格化處理；

變化函數(shù)計算模塊，用于根據(jù)網(wǎng)格化處理后的數(shù)據(jù)計算得到海平面隨時間的變化函數(shù)；

結(jié)果輸出模塊，用于根據(jù)所述變化函數(shù)得到未來指定時間的海平面變化計算結(jié)果并輸出所述計算結(jié)果。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的基于衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)的海平面變化趨勢計算方法及裝置，通過獲得的多個衛(wèi)星的高度計數(shù)據(jù)進行融合處理，根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)計算所述海平面的變化趨勢，多種數(shù)據(jù)的融合可以使計算結(jié)果與所述未來的趨勢更加接近，使計算結(jié)果更加準確。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)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(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發(fā)明較佳實施例提供的基于衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)的海平面變化趨勢計算方法的流程圖。

圖2為本發(fā)明實施例提供的衛(wèi)星實例運行示意圖。

圖3為本發(fā)明較佳實施例提供的基于衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)的海平面變化趨勢計算方法中計算得到的變化函數(shù)的函數(shù)示意圖。

圖4為本發(fā)明較佳實施例提供的基于衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)的海平面變化趨勢計算裝置的功能模塊示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中附圖，對本發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。同時，在本發(fā)明的描述中，術語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

請參閱圖1，是本發(fā)明較佳實施例提供的基于衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)的海平面變化趨勢計算方法的流程圖。下面將對圖1所示的具體流程進行詳細闡述。

步驟s101，獲取多個衛(wèi)星在指定時間段獲取的由多個高度計數(shù)據(jù)形成的高度計數(shù)據(jù)組。

所述衛(wèi)星包括：t/p、jason-1、jason-2及hy-2中的至少一種。其中，topex/poseidon衛(wèi)星是由美國國家航空航天局nasa與法國宇航局cnes聯(lián)合研發(fā)的，簡稱t/p衛(wèi)星。jason-1衛(wèi)星是t/p衛(wèi)星的后續(xù)衛(wèi)星，由美國國家航空航天局與法國宇航局于2001年12月聯(lián)合發(fā)射，主要目標是以不低于t/p衛(wèi)星的測量精度提供海平面的連續(xù)觀測，從而為測量海平面變化、研究洋流變化、改進氣候預報水平以及改進潮汐模型等研究工作提供更長時間序列的觀測數(shù)據(jù)。所述jason-2衛(wèi)星由法國cnes、歐洲氣象衛(wèi)星探測組織(eumetsat)、美國nasa以及noaa聯(lián)合研制，于2008年6月發(fā)射成功，至今仍在軌運行。是t/p和jason-1任務的后續(xù)。hy-2衛(wèi)星是海洋二號衛(wèi)星是我國首顆海洋動力環(huán)境衛(wèi)星，主要用于獲取全球海洋動力環(huán)境參數(shù)。“海洋二號”衛(wèi)星于2011年8月16日成功發(fā)射，2012年3月2日投入業(yè)務試運行。

如圖2所示，圖2為本發(fā)明實施例提供的衛(wèi)星實例運行示意圖。如圖2所示，衛(wèi)星通過環(huán)繞地球測得到所述高度計數(shù)據(jù)。所述高度計數(shù)據(jù)中可以包括：平均海表面高度(meanseasurface，簡稱mss)、大地水準面(geoid)、參考橢球面(referenceellipsoid)、海表面高度(seasurfacehigh，簡稱ssh)、海表面與所述衛(wèi)星的距離(range)。如圖2所示，其中所述mss為平均海表面與所述referenceellipsoid之間的距離。所述ssh為海表面與所述referenceellipsoid之間的距離。

本實施例中，所述高度計數(shù)據(jù)中還可以包括用于標記數(shù)據(jù)類型的標識。例如，所述標識可以是數(shù)字“0”或“1”。例如，若所述高度計數(shù)據(jù)為海平面數(shù)據(jù)則標記為“1”，若所述高度計數(shù)據(jù)為陸地、冰面等其它數(shù)據(jù)時標記為“0”。

本實施例中，所述基于衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)的海平面變化趨勢計算方法可應用于計算機終端，所述計算機終端通過接收用戶輸入的數(shù)據(jù)以獲取多個衛(wèi)星在指定時間段獲取的由多個高度計數(shù)據(jù)形成的高度計數(shù)據(jù)組；也可以是由計算機終端的內(nèi)存中加載數(shù)據(jù)獲得。

步驟s102，對高度計數(shù)據(jù)組中的數(shù)據(jù)進行篩選，從多個所述高度計數(shù)據(jù)中篩選出有效數(shù)據(jù)。

本實施例中，所述有效數(shù)據(jù)是海平面數(shù)據(jù)。

本實施例中，所述高度計數(shù)據(jù)包括所述衛(wèi)星測得的海平面數(shù)據(jù)、冰上數(shù)據(jù)及陸地數(shù)據(jù)；步驟s102可以包括：從所述高度計數(shù)據(jù)中篩選出所述海平面數(shù)據(jù)。

本實施例中，步驟s102包括：對篩選出來的海平面數(shù)據(jù)進行與預存的標準數(shù)值范圍進行比較，若所述海平面數(shù)據(jù)在所述標準數(shù)值范圍內(nèi)，則將所述海平面數(shù)據(jù)篩選為所述有效數(shù)據(jù)。

本實施例中，步驟s102包括：根據(jù)所述高度計數(shù)據(jù)攜帶的標識篩選出所述海平面數(shù)據(jù)。例如，所述標識可以是數(shù)字“0”或“1”。例如，若所述高度計數(shù)據(jù)為海平面數(shù)據(jù)則標記為“1”，若所述高度計數(shù)據(jù)為陸地、冰面等其它數(shù)據(jù)時標記為“0”。所述計算機終端從所述高度計數(shù)據(jù)中篩選出標記為“1”的高度計數(shù)據(jù)。

在一個實例中，數(shù)據(jù)篩選時，首先選擇位于開闊或半開闊海域的高度計數(shù)據(jù)；另外，ku波段數(shù)據(jù)質(zhì)量良好，可以在所述開闊或半開闊海域的高度計數(shù)據(jù)選取ku波段獲取的高度計數(shù)據(jù)；再例如，還可以去除了雨、雪或冰天氣階段獲取的高度計數(shù)據(jù)；還可以去除字段為空值的數(shù)據(jù)記錄。

步驟s103，根據(jù)所述有效數(shù)據(jù)計算得到對應的海平面異常數(shù)據(jù)。

本實施例中，所述海平面異常數(shù)據(jù)(sealevelanomaly，簡稱sla)，如圖2所示，所述sla為海表面與平均海表面的距離，也可以理解為，所述sla可以為ssh與mss的差值。

由于衛(wèi)星測得的數(shù)據(jù)可能受到外界因素的影響，所述sla與ssh與mss的差值有一定的誤差。在一個實例中，可以通過以下公式計算得到所述sla。

例如，sla＝衛(wèi)星軌道高度(alt)-見證后的ku頻衛(wèi)星到海面的距離(range_ku)-高度計ku頻電離層校正(iono_corr_alt_ku)-干對流層校正(model_dry_tropo_corr)-濕對流層校正(rad_wet_tropo_corr)-ku頻海況校正(sea_state_bias_ku)-固體潮校正(solid_earth_tide)-地心海潮校正模型1(ocean_tide_soll)-極潮(pole_tide)-逆氣壓校正(inv_bar_corr)-海面高頻海況校正(hf_fluctuations_corr)-平均海平面高度(mean_sea_surface)。

步驟s104，將不同衛(wèi)星的有效數(shù)據(jù)分別基于球面坐標對海平面異常數(shù)據(jù)進行網(wǎng)格化處理。

本實施例中，可以基于球面坐標shepard算法，將經(jīng)過篩選的離散的海面高度數(shù)據(jù)插值到目標網(wǎng)格，形成網(wǎng)格化海平面異常數(shù)以實現(xiàn)海平面異常數(shù)據(jù)進行網(wǎng)格化處理。所述shepard算法也可以稱為與距離成反比的加權(quán)法，其基本思想是將插值函數(shù)f(x，y)定義為各數(shù)據(jù)點函數(shù)值fk的加權(quán)平均。

針對大規(guī)模散亂數(shù)據(jù)擬合問題，shepard提出如下有理數(shù)逼近方法。在一個實例中，設(xi,xj),i＝1,2...,n為插值點，fi為插值點(xi,xj)處相應的值，插值曲面可以寫成如下形式：

其中，

ri＝0表示內(nèi)插點與采樣點(xi,xj)重合，內(nèi)插值等于該點的采樣值。顯然f(x,y)滿足min1≤i≤nfi≤f(x,y)≤max1≤i≤nfi，權(quán)因子[ρ(ri)]^μ中的μ一般為大于1的常數(shù)，如果選取得太大，則使遠離插值點的采樣點的權(quán)過小。例如，可選取μ＝2。當然，本領域的技術人員針對具體應用場景通過實驗確定μ的值。

在另一個實例中，還可以使用shepard提出的另一個局部逼近模型，將半徑為r(以插值點(x，y))的擬合區(qū)分為兩個環(huán)帶，并分別定義權(quán)函數(shù)ρ(r):

式中，該權(quán)函數(shù)連續(xù)可微。在實際應用中需要適當選取r，使擬合圓有適當數(shù)量的采樣值點。本實施例中，可以選擇m<10。

本實施例中，所述(xi,xj),i＝1,2...,n可以是插入點，也可以理解成目標網(wǎng)格的坐標，所述fi為插值點(xi,xj)處相應的值，所述值可以理解成所述海平面異常的值。本實施例中，所述海平面計算得到的海平面異常數(shù)據(jù)對應有在地球上的位置信息。在一個實例中，所述位置信息可以海平面異常數(shù)據(jù)基于所述球面坐標的坐標。

步驟s105，將每個衛(wèi)星網(wǎng)格化后的數(shù)據(jù)進行融合。

本實施例中，將不同衛(wèi)星在相同時間段的數(shù)據(jù)進行融合。例如，衛(wèi)星a獲取了2001年至2008年的海平面高度計數(shù)據(jù)，衛(wèi)星b獲取了2005年至2011年的海平面的高度計數(shù)據(jù)，則將衛(wèi)星a及衛(wèi)星b在2005年至2008年的海平面高度計數(shù)據(jù)進行融合。

本實施例中的方法，所述方法還包括：獲取臺站數(shù)據(jù)；步驟s105可包括：將每個衛(wèi)星網(wǎng)格化后的數(shù)據(jù)與所述臺站數(shù)據(jù)進行融合。

本實施例中，所述將每個衛(wèi)星網(wǎng)格化后的數(shù)據(jù)與所述臺站數(shù)據(jù)進行融合也可以是將相同時間段的衛(wèi)星的高度計數(shù)據(jù)與所述臺站數(shù)據(jù)進行融合。

本實施例中，通過對不同衛(wèi)星及臺站數(shù)據(jù)進行融合使不同衛(wèi)星的網(wǎng)格化后的數(shù)據(jù)在相同點或者相近點處融合成一組網(wǎng)格化數(shù)據(jù)。

所述臺站數(shù)據(jù)為驗潮站的海平面觀測數(shù)據(jù)。其中，所述驗潮站是指在選定的地點，設置自記驗潮儀或水尺來記錄水位的變化，進而了解海區(qū)的潮汐變化規(guī)律的觀測站。

在一種實施方式中，可以利用最優(yōu)插值方法對每個衛(wèi)星網(wǎng)格化后的數(shù)據(jù)進行融合。利用最優(yōu)插值方法對臺站數(shù)據(jù)和雷達高度計海面高度數(shù)據(jù)進行融合，發(fā)揮了衛(wèi)星產(chǎn)品覆蓋面廣和臺站數(shù)據(jù)精度高的特點，首先利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)建立背景場，臺站數(shù)據(jù)作為觀測值，并假設觀測點與背景場之間的誤差與該觀測點周圍其他觀測點同背景場的誤差存在相關性。

本實施例中，融合方法首先尋找興趣點周圍符合要求的觀測點誤差信息并賦予不同個權(quán)重，然后運用最小二乘法求解權(quán)重，而從得到該興趣點相對于背景場的改正值，得到融合數(shù)據(jù)：

其中，k為分析格點，i為有效格點，wi為權(quán)重函數(shù)，表示i點上觀測值與初估值的偏差在估計時分配的權(quán)重。選取一個分析范圍的半徑，搜索所述半徑范圍內(nèi)的有效格點，再從中選取距分析格點最近的幾個有效格點參與最優(yōu)插值，其中所述有效格點的數(shù)據(jù)不能超過指定數(shù)量，例如，選取的有效格點不超過9個。

分析點上分析值的誤差方差為：其中，tk為k點的真值。

假設，觀測誤差和初估場誤差不相關，即

根據(jù)上面幾個公式可以分析得到誤差方差為：

其中，為初估場誤差方差，分別為初估場誤差協(xié)方差和觀測誤差協(xié)方差。

本實例中，針對公式利用最小二乘法構(gòu)建線性方程：

其中，表示初估場誤差協(xié)相關，表示觀測誤差協(xié)相關，λi為i點上觀測誤差標準偏差和初估誤差標準偏差的比率。

本實施例中，還可以通過公式確定權(quán)重wi，最后得到分析誤差的最小方差估計：

步驟s106，根據(jù)融合處理后的數(shù)據(jù)計算得到海平面隨時間的變化函數(shù)。

本實施例中，可以根據(jù)融合后的數(shù)據(jù)經(jīng)過線性處理得到一線性函數(shù)。在一個實例中，如圖3所示，圖3為中國近海面1993年1月至2016年12月的時間序列，基于隨機動態(tài)分析模型，利用線性回歸方法計算中國近海海平面變化的線性趨勢。其中，圖中離散的點表示不同時間中國近海面的海平面異常的值，例如，1993年1月中國近海的海平面異常值約為-5cm。其中，沿著坐標系左下右上延伸的直線為計算得到的中國近海海平面變化的線性函數(shù)。其中，所述線性函數(shù)的斜率k＝0.39cm/yr。本實例中，根據(jù)所述斜率k和任意已知年份，可以計算得到未來指定時間的中國近海的海平面異常值。

步驟s106可包括：通過線性回歸方法處理所述融合處理后的數(shù)據(jù)計算得到所述海平面變化趨勢的線性函數(shù)。

本實施例中，步驟s106可包括：對不同海域的數(shù)據(jù)分別進行計算得到不同海域的海平面隨時間的變化函數(shù)。

本實施例中，步驟s106可包括：對不同季節(jié)的數(shù)據(jù)分別進行計算得到不同海域的不同季節(jié)的海平面隨時間的變化函數(shù)。

步驟s107，根據(jù)所述變化函數(shù)得到未來指定時間的海平面變化計算結(jié)果并輸出所述計算結(jié)果。

所述步驟s107可包括：根據(jù)不同海域?qū)淖兓瘮?shù)得到不用海域的海平面變化計算結(jié)果并輸出不同海域的計算結(jié)果。

所述步驟s107還可包括：根據(jù)不同季節(jié)的數(shù)據(jù)的變化函數(shù)得到未來指定時間的不同季節(jié)的海平面變化計算結(jié)果并輸出所述計算結(jié)果。

本實施例中，可以根據(jù)融合后的數(shù)據(jù)對海平面年際和年代際變化進行分析。在一種實施方式中，對多個衛(wèi)星及臺站的海平面融合處理后的數(shù)據(jù)可以使用小波變換分析方法分析不同區(qū)域范圍的海平面年際和年代際變化特征。在一個實例中，方法如下：小波變換是在時間－頻率域中分析信號的方法。若f(t)為一時間函數(shù)，小波變換可被定義為：

其中，τ為局部時間指數(shù)，s為小波尺度，ψ表示小波基函數(shù)，星號表示復數(shù)的共厄。在一個實例中，可以選擇墨西哥小帽為小波變換的基函數(shù)，則基函數(shù)可表示為：

其中，η為無量綱時間參數(shù)，ω⁰為無量綱頻率。由于所述基函數(shù)為由實部與虛部組成的復數(shù)，所以在時間－頻率域上的分析結(jié)果有三種表示方法：w(τ，s)的實部、模與位相。在一個實例中，選擇w(τ，s)的實部在時間與頻率域上表征變換結(jié)果。|w|²被定義為小波譜。對全局小波譜，可以令小波圖上的垂直切片為局部譜的量度，所有特定頻率小波譜或所有局地小波譜的時間平均為：

其中，t為時間序列的樣本個數(shù)。小波譜的時間平均即為全局小波譜。

根據(jù)上述描述可以對獲取的多個衛(wèi)星在指定時間段獲取的由多個高度計數(shù)據(jù)及臺站數(shù)據(jù)進行分析，可以了解海平面年際和年代際變化，進一步地，為海平面變化趨勢的計算提供支持。

本實施例中，可以根據(jù)融合后的數(shù)據(jù)對海平面時空變化特征進行分析。在一種實施方式中，對多個衛(wèi)星及臺站的海平面融合處理后的數(shù)據(jù)可以使用經(jīng)驗正交函數(shù)(eof)方法分析近30來中國沿海全海域、各海區(qū)以及各省(自治區(qū)、直轄市)海平面的時間變化和空間分布特征。在一個實例中，分析方法如下：

先將變量場的海平面的數(shù)據(jù)經(jīng)過距平值處理后，以矩陣的形式給出：

其中，式中m是觀測次數(shù)，n是觀測站點(m＞n)。xij表示在第j個測站點上的第i次觀測場的距平值。

把上述矩陣分解成正交的時間函數(shù)和正交的空間函數(shù)乘積之和，可以寫成：

其中，式中l(wèi)hj表示序號為h的典型場在第j個點的值，它只依賴于空間點而變化，不隨時間變化，稱為空間系數(shù)；thi表示序號為h典型場在第i個時刻的權(quán)重系數(shù)，它只隨時間而變化，稱為時間系數(shù)，其中上式可寫成xm×n＝tm×mlm×n

其中，

本實例中，可以把空間函數(shù)lhj視為典型場，把時間函數(shù)thi視為典型場的權(quán)重系數(shù)。因此，表示不同時刻觀測到的海平面資料場，各由一系列典型場按不同權(quán)重線性疊加而成，各個場之間的差別在于各典型場系數(shù)的不同。

本實施例中，可以通過利用調(diào)和分析模型、隨機動態(tài)模型等方法對上述融合后的數(shù)據(jù)進行處理計算出未來指定時間的海平面變化。

在一個實例中，利用隨機動態(tài)模型對融合處理后的數(shù)據(jù)進行分析。海平面時間序列yi(t)[記為y(t)]，可分解為下面的疊加形式：

y(t)＝t(t)+p(t)+x(t)+α(t)；

其中，y(t)為海平面值；t(t)為確定性趨勢項；p(t)為確定性的周期項；x(t)為一剩余隨機序列；α(t)為白噪聲序列。在一個實例中，計算得到序列中確定性部分具體表達形式及系數(shù)，其中隨機性部分的具體表達形式及系數(shù)可以在計算時隨機生成，將所述融合處理后的數(shù)據(jù)進行擬合計算得到所述計算結(jié)果。

根據(jù)上述實施例中的方法，通過將不同衛(wèi)星獲取的高度計數(shù)據(jù)及臺站數(shù)據(jù)融合，使用融合后的數(shù)據(jù)做后續(xù)的計算處理，通過計算得到的變化函數(shù)，根據(jù)所述變化函數(shù)計算未來時間的海平面可能的變化高度，多種數(shù)據(jù)的融合可以使用計算結(jié)果與所述未來的趨勢更加接近，使計算結(jié)果更加準確。

請參閱圖4，是本發(fā)明較佳實施例提供的應用于計算機終端的基于衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)的海平面變化趨勢計算裝置的功能模塊示意圖。所述基于衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)的海平面變化趨勢計算裝置100包括數(shù)據(jù)獲取模塊110、數(shù)據(jù)篩選模塊120、海平面異常計算模塊130、網(wǎng)格化處理模塊150、數(shù)據(jù)融合模塊150、變化函數(shù)計算模塊160及結(jié)果輸出模塊170。

所述數(shù)據(jù)獲取模塊110，用于獲取多個衛(wèi)星在指定時間段獲取的由多個高度計數(shù)據(jù)形成的高度計數(shù)據(jù)組。本實施例中，所述數(shù)據(jù)獲取模塊110用于執(zhí)行所述步驟s101，關于該數(shù)據(jù)獲取模塊110的詳細描述，可參所述步驟s101的描述。

所述數(shù)據(jù)篩選模塊120，用于對高度計數(shù)據(jù)組中的數(shù)據(jù)進行篩選，從多個所述高度計數(shù)據(jù)中篩選出有效數(shù)據(jù)，其中所述有效數(shù)據(jù)包括海平面數(shù)據(jù)。本實施例中，所述數(shù)據(jù)篩選模塊120用于執(zhí)行所述步驟s102，關于該數(shù)據(jù)篩選模塊120的詳細描述，可參所述步驟s102的描述。

所述海平面異常計算模塊130，用于根據(jù)所述有效數(shù)據(jù)計算得到對應的海平面異常數(shù)據(jù)。本實施例中，所述海平面異常計算模塊130用于執(zhí)行所述步驟s103，關于該海平面異常計算模塊130的詳細描述，可參所述步驟s103的描述。

所述網(wǎng)格化處理模塊140，用于將不同衛(wèi)星的海平面異常數(shù)據(jù)基于球面坐標分別進行網(wǎng)格化處理。本實施例中，所述網(wǎng)格化處理模塊140用于執(zhí)行所述步驟s104，關于該網(wǎng)格化處理模塊140的詳細描述，可參所述步驟s102的描述。

所述數(shù)據(jù)融合模塊150，用于將將每個衛(wèi)星網(wǎng)格化后的數(shù)據(jù)進行融合。本實施例中，所述數(shù)據(jù)融合模塊150用于執(zhí)行所述步驟s105，關于該數(shù)據(jù)融合模塊150的詳細描述，可參所述步驟s105的描述。

所述變化函數(shù)計算模塊160，用于根據(jù)網(wǎng)格化處理后的數(shù)據(jù)計算得到海平面隨時間的變化函數(shù)。本實施例中，所述變化函數(shù)計算模塊160用于執(zhí)行所述步驟s106，關于該變化函數(shù)計算模塊160的詳細描述，可參所述步驟s106的描述。

所述結(jié)果輸出模塊170，用于根據(jù)所述變化函數(shù)得到未來指定時間的海平面變化計算結(jié)果并輸出所述計算結(jié)果。本實施例中，所述結(jié)果輸出模塊170用于執(zhí)行所述步驟s107，關于該結(jié)果輸出模塊170的詳細描述，可參所述步驟s107的描述。

在其它實施例中，所述基于衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)的海平面變化趨勢計算裝置110還可以包括臺站數(shù)據(jù)獲取模塊180，用于獲取臺站數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)融合模塊150還用于將每個衛(wèi)星網(wǎng)格化后的數(shù)據(jù)與所述臺站數(shù)據(jù)進行融合。

關于本實施例的其它細節(jié)可以進一步地參考上述方法實施例中的描述，在此不再贅述。

根據(jù)上述實施例中的裝置，通過將不同衛(wèi)星獲取的高度計數(shù)據(jù)及臺站數(shù)據(jù)融合，使用融合后的數(shù)據(jù)做后續(xù)的計算處理，通過計算得到的變化函數(shù)，根據(jù)所述變化函數(shù)計算未來時間的海平面可能的變化高度，多種數(shù)據(jù)的融合可以使用計算結(jié)果與所述未來的趨勢更加接近，使計算結(jié)果更加準確。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的裝置和方法，也可以通過其它的方式實現(xiàn)。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的多個實施例的裝置、方法和計算機程序產(chǎn)品的可能實現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個或多個用于實現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應當注意，在有些作為替換的實現(xiàn)方式中，方框中所標注的功能也可以以不同于附圖中所標注的順序發(fā)生。例如，兩個連續(xù)的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或動作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計算機指令的組合來實現(xiàn)。

另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能模塊可以集成在一起形成一個獨立的部分，也可以是各個模塊單獨存在，也可以兩個或兩個以上模塊集成形成一個獨立的部分。

所述功能如果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中。基于這樣的理解，本發(fā)明的技術方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)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，服務器，或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行本發(fā)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(zhì)包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應所述以權(quán)利要求的保護范圍為準。