白冠统计物理模型的验证——Ⅰ.二维等间距投影图的数字化方法研制与应用  

Validation of Statistical Physics Models for Whitecap:Ⅰ.Development and Application of Digitization Technique of 2D Equidistant Projection Image

作　　者：郁诚成 孙宝楠[1,2,3] 杨永增 连展[1,2,3] 

机构地区：[1]国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛266061 [2]青岛海洋科学与技术国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室,山东青岛266237 [3]海洋环境与数值模拟国家海洋局重点实验室,山东青岛266061

出　　处：《海洋科学进展》2017年第3期362-368,共7页Advances in Marine Science

基　　金：国家高技术研究发展计划项目--南海与周边海域风浪流耦合同化精细化数值预报与信息服务系统(2013AA09A506);国家自然科学基金委员会-山东省人民政府联合资助海洋科学研究中心项目--海洋环境动力学和数值模拟(U1406404);山东省自然科学基金项目--南海内波致跨等密度面湍流混合的数值模拟研究(2015ASKJ01);国家自然科学基金青年基金项目--南海北部温跃层季节内变化特征及其与海洋涡旋的关系研究(41506037);国家海洋局中国-印尼海上合作基金子课题-青年基金项目--南海及其周边海域内波致混合数值模拟研究(QY0516015)

摘　　要：近几十年以来,随着海洋观测技术的提高,海洋观测数据大量增加,极大地推动了海洋研究的发展,但由于某些原因,部分数据只以图像形式对外发布,很难获取其原始数据,这给科研工作的及时开展带来了诸多不便。本文基于MATLAB软件的图像和数据处理功能,提出了一种二维等间距投影图像的数字化方法,可实现图像信息快速准确的抓取,并以Levitus的全球海表温度为例,验证了数字化过程的可靠性。数字化结果与原始数据比较显示,平均误差为0.147℃,绝对平均误差为0.215℃,均方根误差为0.275℃,数字化结果与原始数据吻合较好。最后,本文将该方法应用到2001-02,2001-05,2001-08和2001-11卫星反演的白冠覆盖率图像中,所获数字化结果将应用到下一步统计物理白冠模型的验证工作中。In recent decades,with the rapid development of ocean observing technology,marine data has increased rapidly and given a big boost to the marine research.However,some of those data were published only in the form of images,which are difficult to get the original data,bringing a lot of inconvenience to research work.Basing on the image and data processing function of MATLAB software,we developed a digitization method for 2Dequal-distant projection image.Utilize the global sea surface temperature（SST）from Levitus as an example,reliability of our digitization method is verified.Compared with the original SST,the average error of the digitized SST is 0.147 ℃,the averaged absolute error is 0.215 ℃,and the root mean square error is 0.275℃.The digitized SSTs agree well with the original data,and thus can be used for further study.Finally,the digitization method was applied to whitecap coverage in satellite image of February,May,August,and November 2001,and the digitized results will be further used in verification of a statistical physics model for whitecap simulation.

关 键 词：图像处理 SST图像数字化和检验 白冠图像数字化 MATLAB软件 

分 类 号：P731.22[天文地球—海洋科学]