JPH09257592A - 海洋音響トモグラフィデータの補填方法及び装置 - Google Patents

海洋音響トモグラフィデータの補填方法及び装置

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JPH09257592A
JPH09257592A JP6260596A JP6260596A JPH09257592A JP H09257592 A JPH09257592 A JP H09257592A JP 6260596 A JP6260596 A JP 6260596A JP 6260596 A JP6260596 A JP 6260596A JP H09257592 A JPH09257592 A JP H09257592A
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JP
Japan
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temperature data
data
seawater temperature
depth
standard deviation
Prior art date
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Application number
JP6260596A
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Tomio Araya
富雄 新家
Akio Kaya
彰夫 賀谷
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 海洋音響トモグラフィデータにおいて欠落し
ている深度部分のデータを生成して補填する。 【解決手段】 海水温データ及び深度データを含む海水
温データセットが格納される海洋データ展開メモリ10
2と、演算処理部120とを有する。演算処理部120
は、海水温データセットについて、深度毎に、平均海水
温データ及び標準偏差データをそれぞれ求め、また、海
水温データセットの中から深深度の海水温データが欠落
している海水温データセットがあると、所定の比例係数
(c)と欠落深度の標準偏差データ(σn )との積(a
n )を求め、その積(an )と欠落深度の平均海水温デ
ータ(Tmn )とを加算することによりその欠落深度の
海水温データ(Tn )を求め、それを海洋データ展開メ
モリ102の該当する海水温データセットに組み込んで
補填する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は海洋音響トモグラフ
ィデータの補填方法及びその装置、特に欠落している深
深度の海洋観測データの補填に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、海洋音響トモグラフィにおける海
洋観測データの補間方法には、まばらな観測値を真の値
と考えて、曲面関数やスプライン関数で表した等値曲面
を仮定し、観測値をもとにそれらの関数の係数を決め
て、求めたい点での推定値を求めていく多項式法、及び
最適内挿法によって各点の最適値を推定する手法があ
る。しかし、いずれも内挿法によるデータ間の補間であ
った。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上に述べた
いずれの方法も内挿法すなわち観測点間の値を補間する
ものであり、外挿が必要な観測されていない深深度の海
水温データを補填することはできない。海洋音響トモグ
ラフィでは深深度までの海水温データが必要である。こ
のようなことから、海水温データの深深度におけるデー
タ欠落部分のデータを補填するための補填方法及びその
装置の開発が望まれていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係る海洋音響ト
モグラフィデータの補填方法は、対象海域の基準観測層
の深度でそれぞれ計測された海水温データ及びその基準
観測層の深度データを含む海水温データセットについ
て、深度毎に、平均海水温データ及び標準偏差データを
それぞれ求める工程と、海水温データセットの中から深
深度の海水温データが欠落している海水温データセット
を検出する工程と、所定の比例係数(c)と欠落してい
る深度の標準偏差データ(σn )との積(an )と、そ
の深度の平均海水温データ(Tmn )とを加算すること
により、その欠落している深度の海水温データ(Tn
を求める工程と、その海水温データ(Tn )を該当する
海水温データセットに組み込む工程とを有する。即ち、
本発明においては、対象海域における海水温データの標
準偏差の分布がその欠落深度おいても連続となるよう
に、上記の比例係数(c)をその標準偏差データ
(σn )に乗算して欠落深度の分布とする処理を行って
おり、補填された海水温データは適切なものなってい
る。この点は後述する発明の態様において同様である。
本発明に係る海洋音響トモグラフィデータの補填装置
は、対象海域において、基準観測層の深度でそれぞれ計
測された海水温データ及びその基準観測層の深度データ
を含む海水温データセットが格納される記憶手段と、こ
の記憶手段に格納された海水温データセットについて、
深度毎に、平均海水温データ及び標準偏差データそれぞ
れを求め、また、海水温データセットの中から深深度の
海水温データが欠落している海水温データセットを検出
し、所定の比例係数(c)と欠落している深度の標準偏
差データ(σn )との積(an )と、その深度の平均海
水温データ(Tmn )とを加算することにより、その欠
落している深度の海水温データ(Tn )を求め、そし
て、その海水温データ(Tn )を記憶手段の該当する海
水温データセットに組み込む演算装置とを有する。ま
た、上記の所定の比例係数(c)は、前記の欠落が検出
された海水温データセットの最深度の平均海水温データ
(Tm0 )と海水温データ(T0 )との差を求め、その
差(Tm0 −T0 )を最深度の標準偏差データ(σ0
で除して求められる。
【0005】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態の一例
に係る海洋音響トモグラフィデータの補填装置の構成を
示すブロック図である。この補填装置は、海洋データベ
ース101、データの書き込み及び読み出しを行うこと
のできる海洋データ展開メモリ102、標準偏差データ
メモリ103、比例係数データメモリ104及びメモリ
105の各メモリ、演算処理部120、外部との間でデ
ータをやり取りするためのデータ入出力部110、並び
にこれらを相互に接続したバス130から構成されてい
る。
【0006】図2は図1の装置の処理動作を示すフロー
チャートであり、図3は欠落した海水温データの外挿方
法を示す説明図である。以下、これらの図を参照して、
図1の実施の形態を詳細に説明する。 (a)観測対象海域の指定(ステップ201) データ入出力部110から、海洋音響トモグラフィ・シ
ステムの観測装置を設置した海域の位置データがメモリ
105に入力される。メモリ105から位置データを読
み出し、演算処理部120により設置点を結ぶ線上及び
その線を中心とした緯度及び経度方向に±1度の幅をも
った海域を計算し、そして計算された海域の海域番号を
選び出す。ここで、海域番号は、ナショナル・オーシャ
ングラフィック・データ・センター(National Oceanog
raphic Data Center )で決められているMSQエリア
番号である。選び出された海域番号はメモリ105に書
き込まれる。
【0007】(b)観測データの書き込み(ステップ2
02) データ入出力部110から解析に必要な期間データがメ
モリ105に入力される。期間データとしては、通年、
季節、月別である。演算処理部120は、メモリ105
に書き込まれた期間データと海域番号とを読み出し、そ
の期間データ・海域番号に対応した、海洋データベース
101に書き込まれている海水温データセットを読み出
し、海洋データ展開メモリ102に書き込む。ここで、
海水温データセットは、ナショナル・オーシャングラフ
ィック・データ・センター(National Oceanographic D
ata Center)で決められている基準観測層の深度で観測
された海水温データ、その基準観測層の深度データ及び
海水温データセットにつけられた番号から形成されてい
る。
【0008】(c)対象海域の平均海水温と標準偏差の
計算(ステップ203) 海洋データ展開メモリ102に書き込まれた全海水温デ
ータセットを読み出し、これらを用いて演算処理部12
0により深度毎に平均海水温及び標準偏差を計算してそ
れぞれ求める。深度データと計算された平均海水温デー
タ及び標準偏差データとは、標準偏差データセットとし
て標準偏差データメモリ103に書き込まれる。図3
(a)はこの深度データ(d0 ,d1 ,d2 …)、平均
海水温データ(Tm0 ,Tm1 ,Tm2 …)及び標準偏
差データ(σ0 ,σ1 ,σ2 …)の関係を示した説明図
である。
【0009】(d)データ欠落海域の検出(ステップ2
04) 演算処理部120は、海洋データ展開メモリ102に書
き込まれた海水温データセットを読み出し、これらを用
いて深深度が欠落している海水温データセットを抽出
し、その海水温データセットをメモリ105に書き込
む。また、演算処理部120は、抽出された海水温デー
タセット中の最深度の海水温データをT0 とし、その深
度データをd0 として比例係数データメモリ104に書
き込む。
【0010】(e)比例係数の計算(ステップ205) 演算処理部120は、比例係数データメモリ104に書
き込まれたT0 とd0、そして標準偏差データメモリ1
03に書き込まれた標準偏差データセットを読み出す。
そして、演算処理部120は、それらを用いて標準偏差
データセットの中で深度データd0 と同じ深度の平均海
水温データTm0 及び標準偏差データσ0 を抽出する。
次に、(1)式に示すようにTm0 とT0 の差を取り、
その値をσ0 で割ることによって比例係数cを生成す
る。 c=(Tm0 −T0 )/σ0 …(1) このように生成された比例係数cを比例係数データメモ
リ104に書き込む。
【0011】(f)海水温データの外挿(ステップ20
6) 演算処理部120は、比例係数データメモリ104に書
き込まれた比例係数cと深度データd0 、そして標準偏
差データメモリ103に書き込まれた標準偏差データセ
ットを読み出す。ここで、d0 以深の深度データをdn
とする。nはd0 以深の基準深度層に浅い層から順につ
けられた深度の層の番号とする。そして、深度データd
n に該当する平均海水温データをTmn 、標準偏差デー
タをσnとする。演算処理部120は、それらを用いて
(2)式に示すように比例係数cと当該深度の標準偏差
データσn との積を求め、(2)式の量an を生成す
る。 an =cσn …(2) 次に、演算処理部120は、(3)式に示すように量a
n に当該深度の平均海水温データTmn を加算すること
によって、当該深度の海水温度データTn が求められ
る。このように外挿された海水温データTn はメモリ1
05に書き込まれる。 Tn =an +Tmn …(3)
【0012】例えば図3(b)において、深度データd
1 において海水温データT1 が欠落している場合につい
てみると、それは、 a1 =cσ11 =a1 +Tm1 によって求められ、深深度部分が欠落している海水温デ
ータについて、その海域における海水温データの標準偏
差の分布がその欠落深度おいても連続となるように、上
記の比例係数cをその標準偏差データσ1 に乗算して欠
落深度の分布とする処理を行っている。即ち、欠落して
いる海水温データT1 は、その欠落している深度の平均
海水温データ(Tm1 )に対してその標準偏差データ
(σ1 )と比例係数(c)との積(a1 )に相当する値
の分だけ偏位するものとして求められる。そして、深度
データd2 ,d3 等おいても同様にして求められる。
【0013】(g)外挿後の海水温データの書き込み
(ステップ207) 演算処理部120は、メモリ105に書き込まれた欠落
した海水温データセット及び外挿された海水温度データ
n を読み込む。そして、演算処理部120は、海水温
データの欠落部分に、外挿された海水温データTn を挿
入し、海水温データセットを補填する。この補填された
海水温データセットは、データセット番号に従って、海
洋データ展開メモリ102に書き込まれている補填され
る以前の海水温データセットに上書される。
【0014】以上の(d)〜(g)(ステップ204〜
207)の処理はデータ欠落海域がなくなるまで繰り返
される。
【0015】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、対象海域
において計測された海水温データセットについて、深度
毎に、平均海水温データ及び標準偏差データそれぞれを
求め、所定の比例係数と欠落している深度の標準偏差デ
ータとの積と、その深度の平均海水温データとを加算す
ることにより、その欠落している深度の海水温データを
求め、そして、その海水温データを該当する海水温デー
タセットに組み込むようにしたので、海洋音響トモグラ
フィ解析装置において用いられる海洋データの深深度部
分が欠落しているデータを適切に補填することができ
る。そして、海洋音響トモグラフィ解析装置はこのよう
にして補填された海洋データを用いて解析することなる
ので、そのデータ解析の精度が一段と向上することにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例に係る海洋音響トモ
グラフィデータの補填装置の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】図1の装置の処理動作を示すフローチャートで
ある。
【図3】欠落した海水温データの外挿方法を示す説明図
である。
【符号の説明】
101 海洋データベース 102 海洋データ展開メモリ 103 標準偏差データメモリ2 104 比例係数データメモリ3 105 メモリ 110 データ入出力部 120 演算処理部 130 バス

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対象海域の基準観測層の深度でそれぞれ
    計測された海水温データ及びその基準観測層の深度デー
    タを含む海水温データセットについて、前記深度毎に、
    平均海水温データ及び標準偏差データをそれぞれ求める
    工程と、 前記海水温データセットの中から深深度の海水温データ
    が欠落している海水温データセットを検出する工程と、 所定の比例係数(c)と前記欠落している深度の標準偏
    差データ(σn )との積(an )と、その深度の平均海
    水温データ(Tmn )とを加算することにより、その欠
    落している深度の海水温データ(Tn )を求める工程
    と、 その海水温データ(Tn )を該当する海水温データセッ
    トに組み込む工程とを有することを特徴とする海洋音響
    トモグラフィデータの補填方法。
  2. 【請求項2】 前記所定の比例係数(c)は、前記の欠
    落が検出された海水温データセットの最深度の平均海水
    温データ(Tm0 )と海水温データ(T0 )との差を求
    め、その差を最深度の標準偏差データ(σ0 )で除した
    ものであることを特徴とする請求項1記載の海洋音響ト
    モグラフィデータの補填方法。
  3. 【請求項3】 対象海域において、基準観測層の深度で
    それぞれ計測された海水温データ及びその基準観測層の
    深度データを含む海水温データセットが格納される記憶
    手段と、 前記記憶手段に格納された海水温データセットについ
    て、前記深度毎に、平均海水温データ及び標準偏差デー
    タをそれぞれを求め、また、前記海水温データセットの
    中から深深度の海水温データが欠落している海水温デー
    タセットを検出し、そして、所定の比例係数(c)と前
    記欠落している深度の標準偏差データ(σn )との積
    (an )と、その深度の平均海水温データ(Tmn )と
    を加算することにより、その欠落している深度の海水温
    データ(Tn )を求め、その海水温データ(Tn )を前
    記記憶手段の該当する海水温データセットに組み込む演
    算装置とを有することを特徴とする海洋音響トモグラフ
    ィデータの補填装置。
  4. 【請求項4】 前記演算装置は、前記の欠落が検出され
    た海水温データセットの最深度の平均海水温データ(T
    0 )と海水温データ(T0 )との差を求め、そして、
    その差を最深度の標準偏差データ(σ0 )で除すること
    により前記所定の比例係数(c)を求めることを特徴と
    する請求項3記載の海洋音響トモグラフィデータの補填
    装置。
JP6260596A 1996-03-19 1996-03-19 海洋音響トモグラフィデータの補填方法及び装置 Pending JPH09257592A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7035772B2 (en) * 2001-05-31 2006-04-25 International Business Machines Corporation Method and apparatus for calculating data integrity metrics for web server activity log analysis
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