基于L1范数正则项约束的不连续资料三维 / 四维变分融合研究

• 作者: 王根 盛绍学 刘惠兰 吴蓉 杨寅
• 来源期刊: 地球科学进展
• 关键词: 不连续资料 变分融合 L1范数 正则项 小波空间
• 年，卷（期）: 2021,（null）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 757-768
• 页数: 11页
• 分类号: P468
• 语种: 中文
• DOI: 10. 11867 / j. issn. 1001-8166. 2017. 07. 0757.

摘要

经典三维/ 四维变分融合基于误差服从高斯分布，在极小化迭代时涉及到求解目标泛函梯度，若资料不连续则不可微，从而无法求解相应梯度，故理论要求所融合的资料必须具有“连续性”。采用扩展经典三维/四维变分融合方法，显式地基于 L1 范数把先验知识作为正则项约束项耦合到经典变分融合模型。在实施过程中把资料映射到小波域，采用新的融合模型在“小波空间”完成资料融合后，再采用小波逆变换映射回“观测空间”。通过线性平流扩散方程作为四维预报模式进行理想试验，试验设计融合背景和观测资料不连续，即在某些点左右导数不相等，试验结果表 明文中采用的方法可行。进一步将该方法用于多源降水资料融合试验，采用基于 GAMMA 拟合函数的概率密度匹配法(Probability Density Function matching method，PDF)进行 CMORPH 反演降水资料订正，再将订正后的资料与地面站观测资料进行融合。通过与参考场结构相似性度量，得到该方法能更好地保留代表一些天气现象的“离群点”。该融合方法为不连续资料融合，尤其是“跳变点”的变分融合奠定了理论基础并提供了可借鉴的方法。