一种海浪有效波高场的融合反演方法和装置与流程

本发明涉及海洋探测领域，具体而言，涉及一种海浪有效波高场的融合反演方法和装置。

背景技术：
海浪是海洋表面最为普遍的现象，也是影响航运等海上活动安全的最为主要的因素之一。目前海洋开发等活动日益活跃，因此，对海浪准确的描述对生命及财产安全具有非常重要的意义。同时，由于海浪实况是开展海浪预报及预报技术研究、提高海浪预报精度的基础和出发点，因此，获取精确的海浪场对于海浪预报以及海上活动是极为重要的。浮标观测和船舶观测是传统的海浪观测方法。其中，浮标观测结果较准确，但是由于浮标是点观测，同时浮标观测受到布放成本与布放地点的限制，使其对于面积巨大的海洋而言其观测的覆盖海域非常有限。船舶观测即船舶报，其主要是依靠人工观测，具有较大的主观性，且时空分布非常不均匀。近年来发展成熟的星载雷达高度计是一种海浪观测的新方法，与上述两种观测方法相比，其为研究和描述海浪场和风场提供了全球覆盖、全天候并且具有很高精度的海浪有效波高数据集。但是，由于雷达高度计观测原理的限制，使得星载雷达高度计只能获得卫星星下点轨迹上的海浪有效波高，同时由于极轨卫星的轨道运行特性，使得对于固定地点的重返周期较长，因此星载雷达高度计有效波高数据对特定海域的空间覆盖率较低。而为了弥补雷达高度计的上述缺陷，相关技术还提供了一种使用多源雷达高度计数据融合的方法弥补雷达高度计空间覆盖率低的缺陷，但是是以大幅牺牲海浪场时间分辨率为代价的(时间分辨率为10天)，即使使用多源高度计进行融合，也需要较长时间才可融合得到较高空间覆盖率的海浪场。因此，此方法获取的融合场的时间和空间分辨率相对较低。发明人在研究中发现，现有技术中使用浮标以及星载雷达高度计等观测手段获取的海浪场在空间覆盖率以及时空分辨率上均存在较大的局限，难以满足不断发展的海浪精细化预报以及海上活动的需求和要求。

技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种海浪有效波高场的融合反演方法和装置，以获取高覆盖率和高时空分辨率的海浪有效波高场。第一方面，本发明实施例提供了一种海浪有效波高场的融合反演方法，包括：获取星载雷达高度计采集的星下点海浪有效波高数据组成的有效波高场和星载微波散射计采集的宽刈幅海面风速数据组成的海面风场；根据海面风速和海浪有效波高之间的风浪成长关系，对获取的海面风场进行转换计算处理，得到与海面风场同刈幅的风浪场；其中，风浪场包括有效波高数据；根据获取的有效波高场对风浪场进行订正处理，得到与海面风场同刈幅的海浪有效波高场。结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，根据海面风速和海浪有效波高之间的风浪成长关系，对获取的海面风场进行转换计算处理之前，还包括：将获取的有效波高场和海面风场作为待处理数据；其中，有效波高场包括多个海浪有效波高数据；海面风场包括多个海面风速数据；对待处理数据进行网格化优化处理，得到等经纬度网格待处理数据。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，对待处理数据进行网格化优化处理，得到等经纬度网格待处理数据，包括：对待处理数据进行网格划分处理，得到包括所有待处理数据的至少一个网格点；其中，网格点为多个时，多个网格点互为等距网格；分别计算得到的每个网格点包括的待处理数据的均值和标准差；对于每一个网格点，计算与网格点内的均值相差2倍标准差之外的所有异常待处理数据；对计算的所有异常待处理数据进行剔除处理，得到网格点内数值在内的待处理数据；分别计算每一个网格点内数值在内的待处理数据的平均值，得到等经纬度有效波高数据和等经纬度海面风速数据。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，根据海面风速和海浪有效波高之间的风浪成长关系，对获取的海面风场进行转换计算处理，得到与海面风场同刈幅的风浪场，包括：按照以下公式对获取的海面风场进行转换计算处理，得到与海面风场同刈幅的风浪场Hsi,j＝f(Wsi,j)；其中，Hsi,j为风浪场的网格点的有效波高数据，Wsi,j为星载微波散射计的海面风场网格点的海面风速数据，函数f为风-浪成长关系。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，按照以下公式对获取的海面风场进行转换计算处理，得到与海面风场同刈幅的风浪场Hsi,j＝f(Wsi,j)，包括：根据蒲福风浪关系Hs＝0.01·Ws2+0.15·Ws对获取的海面风场进行计算，得到与海面风场同刈幅的风浪场。结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，根据获取的有效波高场对风浪场进行订正处理，得到与海面风场同刈幅的海浪有效波高场，包括：获取网格化优化处理得到的有效波高场和风浪场的重合网格点；根据重合网格点，确定风浪场中的待订正格点；计算每一个重合网格点中，有效波高场的有效波高数据与风浪场的有效波高数据的差值，作为风浪场的订正量；以待订正格点为中心，搜索预设半径范围内的所有风浪场修订量，计算预设半径范围内的所有风浪场修订量的平均值，并作为待订正格点的订正量，直至计算得到所有待订正格点的订正量；根据计算的待订正格点的订正量对对应位置的待订正格点进行修订处理，直至完成所有的待订正格点的修订，得到与海面风场同刈幅的海浪有效波高场。结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，根据计算的待订正格点的订正量对对应位置的待订正格点进行修订处理，包括：将计算的待订正格点的订正量与对应的待订正格点中的有效波高数据进行相加处理。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，对待处理数据进行网格划分处理之前，还包括：根据星载雷达高度计的质量标识和海陆标识，识别有效波高场中的异常有效波高数据；对异常有效波高数据进行剔除处理；和，根据星载微波散射计的质量标识和海陆标识，识别海面风场中的异常海面风速数据；对异常海面风速数据进行剔除处理。第二方面，本发明实施例还提供了一种海浪有效波高场的融合反演装置，包括：获取模块，用于获取星载雷达高度计采集的星下点海浪有效波高数据组成的有效波高场和星载微波散射计采集的宽刈幅海面风速数据组成的海面风场；转换计算处理模块，用于根据海面风速和海浪有效波高之间的风浪成长关系，对获取的海面风场进行转换计算处理，得到与海面风场同刈幅的风浪场；其中，风浪场包括有效波高数据；订正处理模块，用于根据获取的有效波高场对风浪场进行订正处理，得到与海面风场同刈幅的海浪有效波高场。结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，装置还包括：设置模块，用于将获取的有效波高场和海面风场作为待处理数据；其中，有效波高场包括多个海浪有效波高数据；海面风场包括多个海面风速数据；网格化优化处理模块，用于对待处理数据进行网格化优化处理，得到等经纬度网格待处理数据。本发明实施例提供的一种海浪有效波高场的融合反演方法和装置，包括：获取星载雷达高度计采集的星下点海浪有效波高数据组成的有效波高场和星载微波散射计采集的宽刈幅海面风速数据组成的海面风场；根据海面风速和海浪有效波高之间的风浪成长关系，对获取的海面风场进行转换计算处理，得到与海面风场同刈幅的风浪场；根据获取的有效波高场对风浪场进行订正处理，得到与海面风场同刈幅的海浪有效波高场，与现有技术中的使用浮标以及星载雷达高度计等观测手段获取的海浪场在空间覆盖率以及时空分辨率上均存在较大的局限相比，其通过星载微波散射计提供宽刈幅、高精度、高空间分辨率的海面风场，并根据风浪成长关系将上述散射计采集的海面风场中转换为风浪场，然后通过高度计的有效波高场对风浪场进行订正处理，最终能够得到具有宽刈幅、高精度和高空间分辨率的有效波高场。为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本发明实施例所提供的一种海浪有效波高场的融合反演方法的流程图；图2示出了本发明实施例所提供的另一种海浪有效波高场的融合反演方法的流程图；图3示出了本发明实施例所提供的另一种海浪有效波高场的融合反演方法的流程图；图4示出了本发明实施例所提供的另一种海浪有效波高场的融合反演方法的流程图；图5示出了本发明实施例所提供的高度计订正散射计风浪场方法的原理图；图6示出了本发明实施例所提供的各源高度计/散射计及融合风浪场空间覆盖率的示意图；图7示出了本发明实施例所提供的一种海浪有效波高场的融合反演装置的结构示意图；图8示出了本发明实施例所提供的另一种海浪有效波高场的融合反演装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。传统进行海浪观测的方法是浮标观测和船舶观测，而使用浮标以及星载雷达高度计等观测手段获取的海浪场在空间覆盖率以及时空分辨率上均存在较大的局限，难以满足不断发展的海浪精细化预报以及海上活动的需求和要求。而星载微波散射计可以提供宽刈幅、高精度的海表面风场。与雷达高度计相比，微波散射计海面风场在空间覆盖率方面有了极大的提高，同时其测得的海面风速更为准确。其中，海面风是海浪的基本驱动力，因此卫星微波散射计所提供的海表面风场与海浪有着紧密的关联。故本发明给出融合雷达高度计和微波散射计两种手段，结合两者优势，获取具有高空间覆盖率和高时空分辨率的海浪有效波高场融合反演方法。本发明实施例提供的一种海浪有效波高场的融合反演方法和装置，其融合了星载雷达高度计和星载微波散射计进行海浪有效波高场的反演，与雷达高度计相比，星载微波散射计可以提供宽刈幅、高精度和高空间分辨率的海面风场，而海面风是海浪的基本驱动力，上述综合使用星载雷达高度计和星载微波散射计数据获取高覆盖率、高时空分辨率的海浪有效波高场的融合反演方法，使得获取的有效波高场既具有星载雷达高度计测浪准确的特点，也具有散射计空间覆盖率高(宽刈幅)的特点。参考图1所示的一种海浪有效波高场的融合反演方法的流程图，本发明实施例提供了一种海浪有效波高场的融合反演方法，具体包括如下步骤：S101、获取星载雷达高度计采集的星下点海浪有效波高数据组成的有效波高场和星载微波散射计采集的宽刈幅海面风速数据组成的海面风场。本发明实施例中，通过星载雷达高度计采集星下点海浪有效波高数据，而上述海浪有效波高数据包括：有效波高数据值和每个数据值对应的经纬度信息，然后将上述有效波高数据值和每个数据值对应的经纬度信息在二维场中进行描述，得到海浪有效波高数据对应的有效波高场。同理，通过星载微波散射计采集宽刈幅海面风速数据，而上述海面风速数据包括：海面风速数据值和每个数据值对应的经纬度信息，然后将上述海面风速数据值和每个数据值对应的经纬度信息在二维场中进行描述，得到海面风速数据对应的海面风场。S102、根据海面风速和海浪有效波高之间的风浪成长关系，对获取的所述海面风场进行转换计算处理，得到与所述海面风场同刈幅的风浪场；其中，所述风浪场包括有效波高数据。具体的，海面风速和海浪有效波高之间具有多种风浪成长关系，如蒲福风浪关系(BeaufortScale)而根据风浪成长关系(如上述蒲福风浪关系)，可以将宽刈幅海面风速数据组成的海面风场转换为同幅宽的风浪场，此时，转换后的风浪场中包括的是有效波高数据，即将宽刈幅海面风速数据转换为有效波高数据。S103、根据获取的所述有效波高场对所述风浪场进行订正处理，得到与所述海面风场同刈幅的海浪有效波高场。本步骤中，考虑到海面的涌浪以及波浪成长情况的不同，需要进一步使用雷达高度计观测的星下点海浪有效波高数据，对上一步骤转换得到的宽刈幅风浪场进行订正，最终得到高空间覆盖率的海浪场。具体的，上一步骤中通过风浪关系(即风浪成长关系)计算散射计风浪场是基于风浪完全成长的假设，但是，海浪并非总是完全成长的，并且也会包含涌浪的成分。事实上海浪总是以风浪-涌浪混合的形式存在，而星载雷达高度计观测的有效波高即为混合浪有效波高。因此，要获得真实情况下的混合浪场，上一步骤中通过风浪关系计算的风浪场必须经过星载雷达高度计采集的有效波高进行订正。事实上，上述订正过程即为散射计风浪场和高度计有效波高的融合处理过程，最终得到高空间覆盖率的海浪场。本发明实施例提供的一种海浪有效波高场的融合反演方法和装置，与现有技术中的使用浮标以及星载雷达高度计等观测手段获取的海浪场在空间覆盖率以及时空分辨率上均存在较大的局限相比，其通过星载微波散射计提供宽刈幅、高精度、高空间分辨率的海面风场，并根据风浪成长关系将上述散射计采集的海面风场中转换为风浪场，然后通过高度计的有效波高场对风浪场进行订正处理，最终能够得到具有宽刈幅、高精度和高空间分辨率的有效波高场。实际中，星载雷达高度计直接采集的有效波高数据，以及，星载微波散射计直接采集的海面风速数据会由于仪器本身的问题以及仪器采集区域的环境问题，会存在影响计算精度的异常数据，故为了保证转换得到的风浪场以及最终得到的海浪有效波高场更准确，需要对对获取的雷达高度计的采集海浪有效波高数据以及微波散射计采集的海面风速数据进行质量控制和订正，去除两者因陆地边缘、岛屿地形或其他因素导致的异常数据(也可以说是奇异点)。具体的，参考图2，在上述步骤102根据海面风速和海浪有效波高之间的风浪成长关系，对获取的海面风场进行转换计算处理之前，还包括：S201、将获取的所述有效波高场和所述海面风场作为待处理数据；其中，所述有效波高场包括多个海浪有效波高数据；所述海面风场包括多个海面风速数据。具体的，上述星载雷达高度计直接采集的有效波高数据，以及，星载微波散射计直接采集的海面风速数据均要进行质量控制和订正处理，因此，将对应的有效波高场包括的多个有效波高数据和海面风场包括的多个海面风速数据均作为待处理数据。S202、对所述待处理数据进行网格化优化处理，得到等经纬度网格待处理数据。具体的，此处的对待处理数据进行网格化优化处理，即对参与计算的星载雷达高度计(下文对应的解释部分简称高度计)有效波高产品与星载微波散射计(下文对应的解释部分简称散射计)海面风场产品在进入算法前首先进行质量控制和格点化，得到等经纬度网格数据。具体的，参考图3，上述网格化优化处理的过程即卫星产品质量控制与格点化，具体包括如下步骤：S301、对所述待处理数据进行网格划分处理，得到包括所有待处理数据的至少一个网格点；其中，所述网格点为多个时，多个所述网格点互为等距网格。S302、分别计算得到的每个所述网格点包括的待处理数据的均值和标准差。S303、对于每一个所述网格点，计算与所述网格点内的所述均值相差2倍标准差之外的所有异常待处理数据。S304、对计算的所述所有异常待处理数据进行剔除处理，得到所述网格点内数值在内的待处理数据。S305、分别计算每一个所述网格点内数值在内的待处理数据的平均值，得到等经纬度有效波高数据和等经纬度海面风速数据。具体的，集合上述步骤301～步骤305，分别对上述海浪有效波高数据和海面风速数据进行网格化优化处理的过程(即进行质量控制与格点化)进行说明：第一、对于星载雷达高度计采集的星下点海浪有效波高数据：对于高度计采集的星下点有效波高产品数据，设置0.5度×0.5度网格，对应的上述网格包括多个，具体数量可以根据实际情况进行设置。而上述每个网格内通常将包含若干个高度计采集的数据点(即海浪有效波高数据)。首先根据高度计产品中提供的质量标识以及海陆标识，对采集的有效波高数据进行第一次质量控制，即识别异常数据点并进行剔除，其中，异常数据点包括数据值本身错误的数据点以及在陆地上的数据点；然后在对第一次质量控制的结果在进行第二次质量控制，第二次质量控制的过程包括：对于所有包含高度计数据的网格中的任意一个网格，首先统计该一个网格内所有数据点的均值和标准差，并将与均值相差2倍标准差之外的数据点剔除，即选取区间的有效波高数据。最终将通过筛选的有效波高数值进行平均值计算，将计算得到的平均值作为此格点的有效波高。然后，对计算区域中每个包含高度计数据的其他的所有网格进行上述操作，最终得到每个包括包含高度计数据的网格对应的有效波高，即得到最终的经过质量控制的网格化高度计有效波高数据。第二、对于星载微波散射计采集的宽刈幅海面风速数据：与上述海浪有效波高数据相似，使用相似的方法完成对散射计海面风场产品数据的质量控制和网格化。由于散射计所使用的空间分辨率较高，首先设置0.25×0.25度网格，对应某些网格将会有若干散射计的数据点落入，上述每个网格内通常包含若干个散射计采集的数据点(即海面风速数据)，而对于没有落入数据点的网格即不进行计算。首先根据散射计产品中提供的质量标识和海陆标识，对直接采集的海面风速数据进行第一次质量控制，即识别异常风速数据并进行剔除；然后在对第一次质量控制的结果在进行第二次质量控制，第二次质量控制的过程包括：对于所有包含散射计数据的网格中的任意一个网格，首先统计落入此网格内的平均风速和标准差，进行第二次异常数据识别，并将识别的超过均值加减2倍标准差之外的数据点剔除，即选取区间内的风速数据，然后将通过质量控制的数据点风速数值(即筛选后得到的数据点)进行平均，得到该网格对应的海面风速。然后，对计算区域中每个包含散射计数据的其他的所有网格进行上述操作，最终得到每个包含散射计数据的网格对应的海面风速，即得到最终经过质量控制后的网格化的散射计海面风场数据。对于上述海浪有效波高数据和海面风速数据进行网格化优化处理的过程中，若每个网格格点中包括的数据点的个数在预设阈值个数内(即小于预设阈值)，上述预设阈值可以根据需要进行设置，如5个，即每个网格格点中包括的数据点的个数大于1个且小于5个，则在进行第二次识别异常点时，可以直接求取平均，而无需进行均值和标准差的剔除处理；若每个网格格点中包括的数据点的个数大于上述预设阈值，即大于5个，则在进行第二次识别异常点时，优选进行上述均值和标准差的剔除处理过程。海面风是生成海浪的最原始的动力，蒲福风浪关系Beaufort给出了不同风速所对应的海浪有效波高，那么可以根据BeaufortWindScale(即蒲福风浪关系)中的风-浪成长关系，对散射计海面风场计算转换处理，得到与风场同幅宽的风浪场，具体转换方法如下：按照以下公式对获取的所述海面风场进行转换计算处理，得到与所述海面风场同刈幅的风浪场Hsi,j＝f(Wsi,j)；其中，Hsi,j为风浪场的网格点的有效波高数据，Wsi,j为所述星载微波散射计的海面风场网格点的海面风速数据，函数f为风-浪成长关系。具体的，上述风浪成长关系可以为BeaufortWindScale(即蒲福风浪关系)中的风-浪成长关系，具体的蒲福风浪关系如表1所示：风速(米/秒)有效波高(米)<0.300.3-1.50.21.6-3.30.2-0.53.4-5.50.5-1.05.5-7.91.0-2.08.0-10.72.0-3.010.8-13.83.0-4.013.9-17.14-5.517.2-20.75.5-7.520.8-24.47.0-10.024.5-28.49.0-12.528.5-32.611.5-16.0>32.7>16.0表1、蒲福风浪关系根据蒲福海面风速和海浪有效波高的上述关系，通过最小二乘法对海面风速和海浪有效波高进行二次多项式拟合，最终得到如下关系，相关系数达到0.99。Hs＝0.01·Ws2+0.15·Ws；其中，Ws为海面风速，单位为米/秒；Hs为风浪的有效波高，单位为米。即上述公式函数f可以为Hs＝0.01·Ws2+0.15·Ws。步骤102中通过风浪关系(即风浪成长关系)计算散射计风浪场是基于风浪完全成长的假设，但是，海浪并非总是完全成长的，并且也会包含涌浪的成分。事实上海浪总是以风浪-涌浪混合的形式存在，而星载雷达高度计观测的有效波高即为混合浪有效波高。因此，要获得真实情况下的混合浪场，上一步骤中通过风浪关系计算的风浪场必须经过星载雷达高度计采集的有效波高进行订正。参考图4，具体的订正过程包括如下步骤：S401、获取网格化优化处理得到的所述有效波高场和所述风浪场的重合网格点。具体的，网格化优化处理得到的是等经纬度有效波高数据和等经纬度海面风速数据，然后，进行订正的过程首先获取上述等经纬度有效波高数据和等经纬度海面风速数据的重合网格点，对于重合的网格点，本发明实施例中认为高度计的测量是准确的，那么上述重合的网格点直接采用高度计的反演结果，即重合网格点直接采用高度计网格的有效波高，而舍弃对应风浪的有效波高。S402、根据所述重合网格点，确定所述风浪场中的待订正格点。具体的，基于上述步骤401，上述重合网格点可以直接采用高度计的反演结果，即直接采用高度计网格的有效波高，但是对于不重合的网格点，还需要对转换得到的风浪场的进行高度计有效波高的订正处理；而不重合的网格点需要根据重合的网格点进行确定其订正量，故本发明实施例中需要根据重合网格点，确定风浪场中的待订正格点。具体的确定风浪场中的待订正格点的方法，包括：对于任意一个不重合的网格点，搜索该网格点周围搜索半径为N范围内的有效格点(该有效格点可以为重合格点，也可以为被高度计订正过得不重合的格点)，如果上述半径为N的搜索范围内存在上述有效格点，则对上述有效格点的订正值(或者称为订正量)ΔHsRA(i,j)进行求取平均处理，并作为当前不重合格点的订正值，并根据上述订正值对当前不重合格点进行订正处理，在进行订正处理后，将此格点被记为“已被高度计订正过的格点”对应的有效格点，该有效格点可参与其他不重合格点的订正。如果在上述半径为N的搜索范围内差值场未搜索到有效格点，则可前进到下一个不重合格点的位置重复上述搜索的过程，直至搜索当前一个不重合格点搜索到有效格点时，则以该不重合格点及其对应的有效格点为起始点进行订正处理过程。S403、计算每一个所述重合网格点中，所述有效波高场的有效波高数据与所述风浪场的有效波高数据的差值，作为所述风浪场的订正量。具体的，对于散射计的海面风场转换得到的风浪场，其与高度计在有效波场重合的格点认为所对应的高度计是准确的，不需要进行订正处理，而对于不重合的格点，需要进行订正，本发明实施例中对上述待修订的风浪场格点订正量的求取方法包括：上述风浪场与高度计的有效波高场重合的格点中，计算有效波高数据与所述风浪场的有效波高数据的差值，将该差值作为上述待修订的风浪场格点订正量。S404、以所述待订正格点为中心，搜索预设半径范围内的所有风浪场修订量，计算所述预设半径范围内的所有风浪场修订量的平均值，并作为所述待订正格点的订正量，直至计算得到所有待订正格点的订正量。具体的，对于风浪场与高度计的每一个不重合的格点，都需要经过高度计的有效波高进行订正处理，此时，需要确定对应每一个不重合格点的订正量；在上述步骤402中，详细说明了，对于不重合的格点在预设搜索半径内搜索有效格点(该有效格点可以为重合格点，也可以为被高度计订正过的不重合的格点)，然后需要获取每一个有效格点的订正值(或者称为订正量)，并把预设搜索半径范围的所有有效格点的订正值进行求取平均处理，作为对当前不重合的格点的订正量。而对当前不重合的格点的预设搜索半径范围内的任意一个有效格点的订正量的计算方法包括：计算该有效格点中的有效波高场的有效波高数据与风浪场的有效波高数据的差值ΔHsRA(i,j)，并将当前不重合的格点预设搜索半径范围的所有有效格点的订正值进行求取平均处理得到结果ΔHsSM(i,j)，将该平均处理得到的结果ΔHsSM(i,j)作为对当前不重合的格点的订正量。其中，上述预设半径范围内即步骤402中订正半径N，其确定方法如下：根据对高度计产品数据进行评估的相关研究中，往往采用和高度计数据点空间距离0.5度范围内的浮标观测相匹配。但由于散射计空间分辨率的限制，风浪场采取了0.25×0.25度的格，如果采用半径0.5度进行订正，那么订正范围内仅包含周围很少的网格点，通过相应的实验表明参与订正点数量过少会导致订正的数据在空间上非常不连续。同样，如果订正半径过大，虽然参与订正的格点会显著增加，但将会引入与待订正格点相距较远的格点的有效波高订正量，而这些格点由于空间距离越远，其有效波高与待订正格点的相关性越低，因此包含较远格点的影响将会引入较大的误差。因此，我们将订正半径设为1度，因此，针对0.25×0.25度网格，即每个待订正格点会受到周围半径为1度的圆所包含的已定正格点的影响。S405、根据计算的所述待订正格点的订正量对对应位置的所述待订正格点进行修订处理，直至完成所有的待订正格点的修订，得到与所述海面风场同刈幅的海浪有效波高场。具体的，根据上述步骤304中计算的每一个不重合的格点对应的订正量ΔHsSM(i,j)对该不重合的格点进行修订处理，完成当前的不重合格点的处理，而在进行其他不重合格点的过程中，可以将完成订正处理的格点作为有效格点参与其他不重合格点的订正过程，最终完成所有待订正格点的修订，得到与所述海面风场同刈幅的海浪有效波高场。具体的，根据订正量ΔHsSM(i,j)对该不重合的格点进行修订处理的具体过程包括：将计算的所述待订正格点的订正量ΔHsSM(i,j)与对应的所述待订正格点中的有效波高数据进行相加处理，在完成所有待订正格点的修订之后，得到与所述海面风场同刈幅的海浪有效波高场。下面结合图5对上述步骤401～步骤405进行具体说明：上述步骤401～步骤405的具体过程为散射计的风浪场和高度计有效波高场的融合过程。融合方法原理如图5所示：其中，图5中每一个方格为代表有效波高场的一个数据格点。图5中p列格点为高度计数据和散射计数据重合的格点，本发明实施例中认为高度计测量是准确的，那么p列格点直接采用高度计的反演结果。p-1列格点和p-2列格点为散射计风浪场中待订正的散射计风浪场格点。图5中，ΔHsRA(i,j)为高度计有效波高和散射计风浪的差异(即高度计对应的有效波高数据和散射计风浪对应的有效波高数据的差值)，即高度计对此格点的风浪有效波高的订正量；而实际中，为了保证订正量更有代表性，一般将待订正格点的预设搜索半径范围内的所有有效格点(该有效格点可以为重合格点，也可以为被高度计订正过得不重合的格点)的订正量的平均值ΔHsSM(i,j)作为当前待订正格点的订正量，即ΔHsSM(i,j)为散射计风浪场的订正量。那么总体来说高度计散射计融合即把散射计-高度计重合格点的订正量拓展到其他散射计风浪场的格点上(其他格点为高度计与散射计不重合的格点)。1)如图5所示，假设p列格点为散射计-高度计重合格点，首先计算两者有效波高的差ΔHsRA(i,j)，记作被高度计订正过的格点，并作为对散射计风浪场的订正的起始格点，对p-1列格点进行订正。2)对于p-1列的某一个格点，搜索周围搜索半径为N范围内的格点，如果搜索范围内存在被高度计订正过得格点(如图1中p列的格点)，那么将这些格点的订正值ΔHsRA(i,j)平均作为p-1列这个格点的订正值，同时将此格点被记为“已被高度计订正(即p列的格点)”，可参与其他格点的订正。如果在搜索半径范围内差值场没有有效数值，则前进到下一个格点的位置重复此步骤。3)重复上述步骤2)直到所有格点均被订正，最终得到经高度计有效波高订正的宽刈幅卫星综合海浪有效波高场。下面结合具体实际情况说明一下散射计-高度计融合浪场结果：随着高空间分辨率的散射计海面风场的加入，散射计-高度计宽刈幅融合场空间分辨率可以大幅提高，本发明实施例中中设定为0.25°×0.25°。另外值得注意的是，随着空间覆盖率的提高，有效波高场的时间分辨率较之高度计融合场也可以显著提高，本发明实施例中设为24h。图6中下面三条曲线为分别使用HY2(即中国的海洋2号卫星散射计)与Jason2高度计(其中，Jason2高度计为现有的高度计产品，Jason2为其英文名称)以及两者融合后有效波高数据每日在西北太平洋海域(北纬0-50度，东经100-165度)能够覆盖的格点所占比例，上面三条曲线为融合使用HY2与ASCAT散射计数据获得的每日融合浪场所能覆盖的格点比例。显然，即使同时使用HY2和Jason2高度计，每日也仅有小于6％的格点能够覆盖。而融合散射计数据后，有效波高融合场的每日空间覆盖率平均能够高达98.5％。获取全面准确的海浪实况对于海上活动安全以及海浪预报具有重要意义。考虑到现有技术中采用的海洋浮标、船舶以及卫星雷达高度计观测手段均存在空间覆盖率不足的缺陷。星载微波散射计可以获取宽刈幅海面风场数据，由于风场是驱动海浪场最为重要的因素，本发明实施例中提出了配合使用星载雷达高度计与微波散射计数据，利用两种数据的优势，获取具有高空间覆盖率高时空分辨率的有效波高场的融合方法：在对高度计有效波高和散射计风场进行质量控制后，利用风-浪成长关系得到与散射计风场相同刈幅的风浪场，并使用高度计有效波高对宽刈幅风浪场进行订正，最终获取宽刈幅、高时空分辨率的有效波高场。本发明实施例提供的一种海浪有效波高场的融合反演方法，与现有技术中的使用浮标以及星载雷达高度计等观测手段获取的海浪场在空间覆盖率以及时空分辨率上均存在较大的局限相比，其通过星载微波散射计提供宽刈幅、高精度、高空间分辨率的海面风场，并根据风浪成长关系将上述散射计采集的海面风场中转换为风浪场，然后通过高度计的有效波高场对风浪场进行订正处理，最终能够得到具有宽刈幅、高精度和高空间分辨率的有效波高场。本发明实施例提供了一种海浪有效波高场的融合反演装置，所述装置用于执行上述海浪有效波高场的融合反演方法，参考图7，所述装置具体包括：获取模块11，用于获取星载雷达高度计采集的星下点海浪有效波高数据组成的有效波高场和星载微波散射计采集的宽刈幅海面风速数据组成的海面风场；转换计算处理模块12，用于根据海面风速和海浪有效波高之间的风浪成长关系，对获取的所述海面风场进行转换计算处理，得到与所述海面风场同刈幅的风浪场；其中，所述风浪场包括有效波高数据；订正处理模块13，用于根据获取的所述有效波高场对所述风浪场进行订正处理，得到与所述海面风场同刈幅的海浪有效波高场。进一步的，参考图8，上述海浪有效波高场的融合反演装置还包括：设置模块14，用于将获取的所述有效波高场和所述海面风场作为待处理数据；其中，所述有效波高场包括多个海浪有效波高数据；所述海面风场包括多个海面风速数据；网格化优化处理模块15，用于对所述待处理数据进行网格化优化处理，得到等经纬度网格待处理数据。进一步的，上述海浪有效波高场的融合反演装置中，网格化优化处理模块15，包括：网格划分单元，用于对待处理数据进行网格划分处理，得到包括所有待处理数据的至少一个网格点；其中，网格点为多个时，多个网格点互为等距网格；第三计算单元，用于分别计算得到的每个网格点包括的待处理数据的均值和标准差；第四计算单元，用于对于每一个网格点，计算与网格点内的均值相差2倍标准差之外的所有异常待处理数据；剔除处理单元，用于对计算的所有异常待处理数据进行剔除处理，得到网格点内数值在内的待处理数据；平均值计算单元，用于分别计算每一个网格点内数值在内的待处理数据的平均值，得到等经纬度有效波高数据和等经纬度海面风速数据。进一步的，上述海浪有效波高场的融合反演装置中，转换计算处理模块12还用于，按照以下公式对获取的海面风场进行转换计算处理，得到与海面风场同刈幅的风浪场Hsi,j＝f(Wsi,j)；其中，Hsi,j为风浪场的网格点的有效波高数据，Wsi,j为星载微波散射计的海面风场网格点的海面风速数据，函数f为风-浪成长关系。进一步的，上述海浪有效波高场的融合反演装置中，转换计算处理模块12具体用于，按照以下公式对获取的海面风场进行转换计算处理，得到与海面风场同刈幅的风浪场Hsi,j＝f(Wsi,j)，包括：根据蒲福风浪关系Hs＝0.01·Ws2+0.15·Ws对获取的海面风场进行计算，得到与海面风场同刈幅的风浪场。进一步的，上述海浪有效波高场的融合反演装置中，订正处理模块13包括：获取单元，用于获取网格化优化处理得到的有效波高场和风浪场的重合网格点；确定单元，用于根据重合网格点，确定风浪场中的待订正格点；第一计算单元，用于计算每一个重合网格点中，有效波高场的有效波高数据与风浪场的有效波高数据的差值，作为风浪场的订正量；搜索单元，用于以待订正格点为中心，搜索预设半径范围内的所有风浪场修订量；第二计算单元，用于计算预设半径范围内的所有风浪场修订量的平均值，并作为待订正格点的订正量，直至计算得到所有待订正格点的订正量；修订处理单元，用于根据计算的待订正格点的订正量对对应位置的待订正格点进行修订处理，直至完成所有的待订正格点的修订，得到与海面风场同刈幅的海浪有效波高场。进一步的，上述海浪有效波高场的融合反演装置中，修订处理单元具体用于，将计算的待订正格点的订正量与对应的待订正格点中的有效波高数据进行相加处理。进一步的，上述海浪有效波高场的融合反演装置，还包括：第一识别模块，用于根据星载雷达高度计的质量标识和海陆标识，识别有效波高场中的异常有效波高数据；第一剔除处理模块，用于对第一识别模块识别的异常有效波高数据进行剔除处理；和，第二识别模块，用于根据星载微波散射计的质量标识和海陆标识，识别海面风场中的异常海面风速数据；第二剔除处理模块，用于对第二识别模块识别的异常海面风速数据进行剔除处理。本发明实施例提供的一种海浪有效波高场的融合反演装置，与现有技术中的使用浮标以及星载雷达高度计等观测手段获取的海浪场在空间覆盖率以及时空分辨率上均存在较大的局限相比，其通过星载微波散射计提供宽刈幅、高精度、高空间分辨率的海面风场，并根据风浪成长关系将上述散射计采集的海面风场中转换为风浪场，然后通过高度计的有效波高场对风浪场进行订正处理，最终能够得到具有宽刈幅、高精度和高空间分辨率的有效波高场。本发明实施例所提供的进行海浪有效波高场的融合反演方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。