GRACE时变重力数据快速低通滤波方法及系统
本发明公开一种GRACE时变重力数据快速低通滤波方法及系统，本方法实现步骤是：(1)将GRACE的二级网格数据进行傅里叶变换，得到GRACE的频谱结果；(2)根据GRACE数据的频谱结果，构造两维低通滤波器；(3)将GRACE的二级网格数据进行傅里叶变换后的频域结果，与所设计的二维频谱低通滤波器在频谱域进行相乘，然后再逆傅里叶变换，得到滤波后的结果。该方法利用二维频域低通滤波实现GRACE二级数据的去条带噪声，主要解决了现有去条带方法存在的去噪不彻底以及去噪步骤繁琐问题；本发明在二维频域设计低通滤波器，对带噪数据进行低通滤波操作，操作简便，且实现了更大程度的信号保留。
发明专利
CN202310277382.1
2023-03-21
CN116260426A
2023-06-13
H03H17/02(2006.01)
电子科技大学
杨桃丽;蓝雨微;于瀚雯;王勇
610095 四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号
重庆航图知识产权代理事务所(普通合伙)
孙方
四川;51
1.GRACE时变重力数据快速低通滤波方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤(1)将GRACE的二级网格数据进行傅里叶变换，得到GRACE的频谱结果； 步骤(2)根据GRACE数据的频谱结果，构造两维低通滤波器； 步骤(3)将GRACE的二级网格数据进行傅里叶变换后的频域结果，与所设计的二维频谱低通滤波器在频谱域进行相乘，然后再逆傅里叶变换，得到滤波后的结果。 2.如权利要求1所述的GRACE时变重力数据快速低通滤波方法，其特征在于：所述步骤(1)中读取GRACE的二级网格数据，并沿经度和纬度向对其进行二维傅里叶变换，得到二维频谱结果,如下式所示： X(u,v)＝FT(x(m,n))； 其中，m,n分别为GRACE-Level2数据中沿经度方向、纬度方向的网格数，x(m,n)为带噪声的GRACE网格数据，u,v为离散频率变量，X(u,v)为带噪声GRACE数据经傅里叶变换后的频域结果，FT表示进行二维傅里叶变换。 3.如权利要求1所述的GRACE时变重力数据快速低通滤波方法，其特征在于：所述步骤(2)中根据二维频谱图设计低通滤波器，所述低通滤波器为二维频域低通滤波器，如下式所示： 其中，H(u,v)表示二维频域低通滤波器，D0为滤波器截止频率。 4.如权利要求3所述的GRACE时变重力数据快速低通滤波方法，其特征在于：所述二维频域低通滤波器的截止频率D0是根据所需滤波网格数据的大小及实验经验确定。 5.如权利要求1所述的GRACE时变重力数据快速低通滤波方法，其特征在于：所述步骤(3)中对GRACE数据进行低通滤波得到去噪后的数据，具体按照以下步骤进行： 将GRACE数据和滤波器在频谱域相乘，快速实现滤波的过程； R(u,v)＝H(u,v)·X(u,v)； 其中，R(u,v)为得到的频谱域滤波结果；H(u,v)表示二维频域低通滤波器；X(u,v)为带噪声GRACE数据经傅里叶变换后的频域结果； 最后再对R(u,v)进行逆傅里叶变换，得到最终的滤波结果。 6.如权利要求3或4所述的GRACE时变重力数据快速低通滤波方法，其特征在于：所述二维频域低通滤波器的截止频率D0是按照以下方式得到： 确定GRACE数据经过二维傅里叶变换后的频谱图；根据频谱图，确定频谱中噪声所在的中高频区域；通过分析计算，确定中高频噪声区域的频率范围，将所确定噪声频率范围中的最低频率作为滤波器的截止频率D0。 7.GRACE时变重力数据快速低通滤波系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1至6任一项所述的方法。