利用波形重定改善近岸與內陸小水體之Envisat測高資料

Translated title of the thesis: Improvement of Envisat measurements in coastal oceans and inland small water bodies by waveform retracking
  • 楊 亭宜

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

  測高衛星於近岸與內陸應用上,受到陸地地形等影響,難以求得準確的觀測量,尤其是近岸5 km內海域與內陸小範圍水體仍是尚待解決之課題。本研究發展新的波形重定方法,以18 Hz Envisat RA-2 Cycle 10 ~ Cycle 90為研究資料,於臺灣周圍近岸實驗區中,利用Brown加上高斯模型擬合測高子波形,將高斯模型擬合之非海洋資訊移除,並自動化篩選出含有海水面資訊的波形。計算成果顯示,本研究發展之波形重定結果於各實驗區域之0-5 km海域內表現皆最為優異,重定後觀測量與驗潮站資料差值之標準偏差(Standard Deviation STD)之最小值為11 cm(和平港站),比其他重定方法之STD小4~11 cm。然而,於離岸5~10 km處,因測高波形多為典型的海洋波形,故各演算法之表現差異並不大。此外,比較各演算法經自動化篩選前後之精度,於距海岸線0~5 km中,測高觀測精度皆有提升之情形,其最大幅度之改善可將未重定觀測量與EGM2008差值之STD由5 119 m降至1 815 m(B-1區)。於內陸小範圍水體區(濁水溪下游及嘉義縣曾文水庫),本研究利用連續小波轉換測高波形,以轉換結果之過零值獲得真正的前緣中點位置,並自動化篩選出內陸水位之波形。濁水溪研究成果顯示,本研究發展之波形重定結果可將未重定觀測量與水位站資料差值之STD從1 409 m降至0 624 m,比其他波形重定演算法小7~165 cm。於曾文水庫之結果顯示,因測高觀測量嚴重受到水庫周圍地形影響,導致水庫內所有測高觀測量中,僅有約25 %(88筆)為標準的內陸水體波形,各波形重定技術也無法顯著改善測高觀測量。其中,Ice-1與Sea-Ice演算法甚至有不合理之改正情形,故於地形起伏較大之內陸區域,即使測高衛星距離觀測量已利用波形重定演算法處理過,其應用及觀測精度仍需格外小心。
Date of Award2014 Aug 28
Original languageChinese
SupervisorChung-Yen Kuo (Supervisor)

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