海洋测深中的波浪效应改正技术

以GPS海洋测量手段为代表的现代海洋测量技术已经形成,海洋测量的测深、定位两大主题已得到较好的解决。但是,海洋水深测量数据的改正和归算理论与方法还需要进一步改进。本文对海洋测深中的波浪效应问题进行探讨,提出了波浪效应改正技术,为提高精密海底信息场测量与表征的精度,建立了海洋水深测量数据的改正和归算问题中由波浪效应引起的相关测深改正的数学模型。     

水深测量的误差因子分析

简述了现代海洋水深测量的基本特点;定性和定量地分析了由船速效应、波浪效应、定位中心偏心效应,以及测深仪发射声波延迟效应等测量环境效应引起的测量误差;推导了测量环境效应误差改正公式。计算机数值模拟结果表明,波浪效应是引起水深测量误差的主要因子。针对海洋水深测量环境效应的特点,提出了一些提高测量精度的方案和建议。     

多波束水深测量马修斯法辅助声速剖面改正

马修斯法是单波束水深测量声速改正的常用方法,为了提高多波束水深测量声速改正精度,利用马修斯方法的参数,在该方法基础上推导出新的改正公式,并将之运用在多波束水深测量中的声速剖面重构;实验表明,该方法略优于水文内插法;与纯数学拟合外延方法相比,具有明显优势;运用该方法可以得到效果更好的海底三维图,提高多波束水深测量精度和作业效率。     

远海航渡式水深测量水位改正方法研究

针对远海航渡式水深测量作业中的潮汐改正难题,基于全球潮汐场DTU10模型及GPS无验潮测深两种改正模式,通过潮汐场预报精度评估、验潮站实测数据比对分析以及GPS大地高计算潮汐值等多种手段,开展了大范围、长时段、单测线情况下水深测量水位改正研究,形成了一套适用性强的航渡水深测量水位改正方法与流程,为面向全球的海洋水深测量资料处理提供了潮汐、垂直基准和水位归算的方法和技术支持。     

海道测量中几种水位改正方法的比较与分析

针对多波束测深易出现的因水位改正不完善导致的相邻测深条带间的拼接断层,分别采用天文潮预报、基于余水位配置的海洋潮汐推算以及基于日平均海面订正的海洋潮汐推算等方法进行水深测量水位改正。结果表明,后两种方法均适用于多波束水深测量水位改正。     

海道测量中几种水位改正方法的比较与分析

针对多波束测深易出现的因水位改正不完善导致的相邻测深条带间的拼接断层,分别采用天文潮预报、基于余水位配置的海洋潮汐推算以及基于日平均海面订正的海洋潮汐推算等方法进行水深测量水位改正。结果表明,后两种方法均适用于多波束水深测量水位改正。     

内河航道水深测量中提高水位改正精度的实践

通过对影响水深测量因素的分析,并结合内河航道水深测量的特点及生产实践,阐述了在内河航道水深测量中提高水位改正精度的方法和体会。     

水深测量中的声速改正问题研究

海域水文资料的不断丰富和声速仪的广泛使用,推动了水深声速改正精度的提高。结合黄骅港水深测量数据,针对声速剖面测量与声速改正以及声速、器差、指标差等要素间的内在联系及相互影响予以系统阐述。     

基于最小二乘的多站水位改正技术

在两个以上水位站参与水位控制的水深测量中,需要运用多站水位改正技术。介绍了用于设计多站水位改正的最小二乘拟合法和计算方法,并运用定点水位比对和水深改正比较的方法对多站水位改正软件进行了验证,评估了软件的计算精度和实用价值,最后提出了加以推广应用的结论。     

一种基于GNSS测高的近海单站水位改正方法

针对在海洋水深测量或海底地形测量中,部分距岸较远测量区域的水位改正问题,提出一种基于GNSS测高的近海单站水位改正方法,通过对船载GNSS测高数据进行波浪滤波及吃水改正,计算得到反映水位变化的大地高,然后采用最小二乘拟合法,计算测区大地高水位与单验潮站水位的基准面偏差,统一GNSS大地高水位与岸边验潮站基准,从而对测区水深数据进行水位改正。实验表明,该方法可达到厘米级的水位改正精度,满足相关测量规范要求,具有一定的应用价值。     

基于谱修正迭代的Bursa模型

利用Bursa模型进行空间直角坐标转换时,求解的过程中如果法方程的系数矩阵是病态,则求得的转换参数并不可靠.在谱修正迭代法的基础上,推导了基于谱修正迭代的Bursa模型公式,通过算例可知该方法可有效改善病态矩阵对坐标转换的影响,其坐标转换精度比Bursa模型高.     

海洋重力测量中厄特弗斯改正的优化计算

厄特弗斯效应改正值的精度是影响海洋重力测量精度的最主要因素。为了提高其改正精度,提出采用航迹线拟合、合理的航向角和航速计算以及厄特弗斯改正值滤波,并通过理论分析和实例计算证明了该方法的有效性。     

潜器速升率的计算

本文提出了安装有槽道螺旋桨的潜器的速升率计算方法。因为航速对槽道桨发出的推力和力矩大小具有很大的影响，所以在速升率计算公式中应当引入对力臂的修正项。数值计算表明，计入该项修正能显著改善装有槽道桨潜器速升率的预报值。     

Numerical and Experimental Study of Blockage Effect Correction Method in Towing Tank

When a ship model test is performed in a tank, particularly when the tank is small and the ship model is relatively large, the blockage effect will inevitably occur. With increased ship model scale and speed, the blockage effect becomes more obvious and must be corrected. In this study, the KRISO 3600 TEU Container Ship(KCS) is taken as a model and computational fluid dynamics techniques and ship resistance tests are applied to explore the mechanism and correction method of the blockage effect. By considering the degrees of freedom of the sinkage and trim, the resistance of the ship model is calculated in the infinite domain and for blockage ratios of 1.5%, 1.8%, 2.2%, and3.0%. Through analysis of the free surface, pressure distribution, and flow field around the ship model, the action law of the blockage effect is studied. The Scott formula and mean flow correction formula based on the average cross sectional area are recommended as the main correction methods, and these formulas are improved using a factor for the return flow velocity correction based on comparison of the modified results given by different formulas. This modification method is verified by resistance test data obtained from three ship models with different scale ratios.     

基于Kriging插值方法的MODIS资料几何纠正方法

在讨论了MODIS中分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)遥感图像几何畸变的成因后,文章引入了利用MODIS数据间的互补性去除这种"双眼皮"现象的概念,其后采用了Kriging插值的方法对数据进行重采样.在与其他几何纠正和插值方法进行比对后结果表明,该方法能较好地去除边缘重叠影响,并能保持原有云图的特征和信息,对MODIS资料数据在后续的反演工作中有一定意义.     

基于分形插值技术的MODIS资料几何纠正方法

在讨论了MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer,中分辨率成像光谱仪）遥感图像几何畸变的成因后,引入了利用MODIS数据间的互补性去除这种“双眼皮”现象的概念,其后采用了分形插值的方法对数据进行重采样。在与其它几何纠正和插值方法进行对比的结果表明,该方法能较好地去除边缘重叠影响,并能保持原有云图的特征和信息,对MODIS资料数据的后续反演工作有一定意义。     

时差法水位改正的精度评估方法研究

为实现对时差法水位改正结果的精度评估,根据协方差传播律,推导了时差法水位改正的误差方程,讨论了评估潮时差确定精度的方法,并通过数据试验对结果进行了验证。试验结果表明,最小二乘拟合法比相关系数法更能满足时差法水位改正精度评估对潮时差的要求;根据《海道测量规范》要求,试验海域潮时差中误差的限差为6.2min,验潮站网潮时差闭合差中误差的限差为1.0min;水位改正方差反映出了水位改正结果的合理性,可用以评估水位改正精度。     

弱辐射特征遥感影像的自动伽马校正

为了有效地消除光照不均对成像效果的影响,还原原始图像信息,通过分析Gamma校正函数及对函数包含参数的适应性实验,研究并提出了依据原始图像像素分布自动确定Gamma函数参数值的伽马校正方法,实现了弱辐射特征图像的自动灰度修正。对近海区域的遥感影像进行了辐射校正实验,证明该方法对弱辐射特征的遥感影像有很好的校正效果。     

“海翼号”水下滑翔机盐度数据的热滞后效应偏差订正方法探讨

水下滑翔机可以高效地观测海水的温度、盐度和压强等海洋参数,但由于热滞后效应,盐度数据,特别是在温度梯度较大的温跃层,会出现一定程度的偏差。本研究选取了3种目前常用的盐度热滞后订正方法,对带泵的“海翼号”水下滑翔机,于2019年8月在中北太平洋所观测的盐度数据因热滞后效应引起的偏差进行订正处理,与船载911型温盐深测量仪(Instrument for Measuring Conductivity Temperature and Depth,CTD)观测盐度进行对比,在比较了3种方法对滑翔机盐度订正前后下降和上升剖面偏差的减少程度、订正后剖面与船载CTD观测剖面的偏差大小和下降上升温盐曲线(T-S曲线)的一致程度后,得出了水下滑翔机盐度订正的最优方法,即在订正电导池中实际温度的前提下,采用计算机图形分割方法,最小化滑翔机机载CTD测得的下降和上升两个剖面T-S曲线围成面积所确定的目标函数,来确定合适的热滞后修正振幅和时间常数,从而修正下降和上升两个剖面之间盐度偏差。     

光透射—光反射方法获取光程放大校正因子的键技术研究

光透射—光反射测量方法(T-R方法)是测量悬浮颗粒物吸收系数的主要方法之一,其中GF/F滤纸水合程度以及光程放大校正因子模型是其关键问题.GF/F滤纸水合程度对光学性质的影响实验分析结果表明,浸泡60～80 min的滤纸,其透射比、反射比和反射率误差最小,其值分别为3.0%,0.5%和0.5%.在此基础上,以小球藻为研...