用模糊集合观点讨论水团的有关概念

本文将划分水团的基本原则,概括为水团内部特征的相对均一性及其与外部海水的明显差异性。用模糊集合观点讨论了水型、水团和水系等有关概念。提出了用模糊集合观点定义水团及其核心、本体、边界与混合区的建议,并以1979年8月黄海和东海表层为例,给出了各水团的隶属函数。计算了其核心、本体、边界、混合区及贴近度,按其模糊性排出了顺序。     

浅海变性水团的软划分

简要介绍了应用模糊聚类方法划分海洋水团的基本原理和步骤;提出了基于欧氏距离的标定公式和用F检验客观地确定水团个数的方法.给出了利用模糊软划分方法划分浅海变性水团的原理和具体步骤.通过计算各测样对每个水团的隶属度,方便且定量地确定出水团核心、边界及混合区.最后给出实例,与黄、东海水团划分的已有研究成果作了比较.     

黄、东海域春季水团的模糊分析

本文对黄、东海毗连海域1987年春季的水团,用模糊数学方法进行了系统的分析。在聚类分析和判别分析的基础上,对各水团的点集进行必要的处理,分别建立它们的隶属函数。根据隶属度的分析,用图示给出各水团的核心、本体和边界。本文还计算了各水团的熵以及水团之间的贴近度。据此划分水系,分析它们之间的逐级变性与相互关系,取得了满意的结论。     

长江口及济州岛附近海域变性水团的初步分析

基于变性水团的概念,本文把聚类分析用于确定长江口及济州岛附近海域变性水团的边界。由聚类分析得到的结果表明,在该海区有十个水团。对它们的特征、分布与变化进行了初步分析。作者得出的结论是:1、在十个水团中,有四个大洋性水团,六个变性水团。2、该海域水团变性的特点为暧季增温、降盐、降氧,而冷季则相反。3、水团变性是由海区内、外因素综合作用而发生的,而后者在浅水区域起主要作用。4、水团边界的舌状分布与流向之间有明显关系。因之,海流的方向及强度,大致可依水团舌状分布而判断。5、底层中心渔场基本上位于各变性水团之间的混合区或其附近。     

聚类分析法在浅海水团分析中的应用及黄、东海变性水团的分析

本文引入变性水团概念,用聚类分析确定黄、东海浅海海域变性水团的边界及其变化。根据给定的标准进行聚类,确定了水团的个数、边界及混合区。 由聚类方法所得结果看出,在该海区中有八个变性水团。根据温、盐相对指标,将这些水团分为九种不同的特征。也可以把这些水团划分为三种盐度类型。在温—盐点聚图上,不同变性水团的温盐点,分布于一条曲线附近,它体现出逐级变性的特点。各变性水团的变化范围都很大,这说明该海区中水团变性强烈。在暖季中的增温降盐和冷季中的降温增盐,可认为是整个黄海和东海水体变性的特征。所有季节性水团都经历一个形成与消亡的过程。 文中讨论了变性水团和海洋环境的相互关系。水团变性是热力因素和动力因素共同作用而产生的。通过变性水团的分析,作者认为,在该海区水团的变性中,热力因素起着主要作用。变性水团界线的舌状分布与流向之间的关系是很明显的,可作为分析环流的旁证。最后描述了变性水团和底层中心渔场之间的关系。     

模糊目标函数聚类算法及其在东海黑潮水团分析中的应用

由于受陆架海区气候、海底地形等影响,使东海黑潮及其邻近海域的水团划分与分析较为困难,本文应用模糊目标函数的聚类算法对这个海区的水团进行了划分与分析,文中详细地叙述了这种算法的基本原理与计算步骤,包括对原始样本资料进行加权处理,利用Fuzzy伪F统计比率选择子模式样本确定水团个数和利用隶属度公式确定水团边界以及逐步修正模糊协方差矩阵和聚类中心的过程,由于采用这种方法,该海域的水团得到了一种最佳的划分.本文采用1986年5、6月中日合作黑潮调查资料进行计算,计算结果表明,本海区存在属于两种基本类型的8个水团和一个混合区,它们是:一、黑潮水:1.黑潮表层水(K_f);2.黑潮次表层水(K_s);3.黑潮中层水(K_c).二、混合水:1.东海混合水(E);2.福建东北部海域混合水(F_em);3.黄海上层混合水(Y_f);4.对马暖流表层水(T_suf);5.屋久岛南部海域表层水(U_f),此外,有一个混合区(M_k).     

谱混合模型方法优化及其在海洋水团分析与水交换研究中的应用

优化了谱混合模型(Spectral Mixture Model,SMM)分析方法,提出了谱混合模型方法中两个关键参数的一般优化方案。优化后的方法能够对大量的数据样本进行快速聚类分析,并通过求解概率密度函数确定不同聚类之间的混合区域。以该方法在海洋水团以及水交换中的应用为例,详细阐明了谱混合模型方法的工作原理及过程。在谱聚类方法基础上建立的谱混合模型分析法,避免了传统模糊聚类分析方法的不足,即使在物理量的散点数据分布呈现广泛连续性时,仍然能够抓住数据时空分布的主要变化方向,其在水团的辨别、水团边界以及水交换混合区的分布及其变化规律的研究中具有广泛的应用。     

划分变性水团边界的温盐点聚对照法与东海西部海区变性水团的分析

分析水团已有许多方法,其中多数是分析大洋水团问题的[3][4][5][6][7][8],用于浅海有一定困难;关于分析浅海水团问题、我国进行了一些研究[1][2],主要解决确定水团边界问题.其中“组成比例法”能比较定量地确定出水团边界的位量,但这个方法要求参加混合的水团要有明确的核心值.由于水团的核心值难于确定,特别是在不同季节调查海区范围经常变动的情况下,若把被调查海区内温盐的极值当作核心值来处理.必然影响到比例中点的相应变动,所确定的水团边界也就不准确了.     

春末黄东海域溶解氧分布与水团关系

以１９８７年５—６月中日台作黄东海域综合调查的溶解氧资料为主，探讨调查海区溶解氧分布特征与水团的对应关系。指出：近岸水团溶解氧合量高，远海低；上层水团高，下层低。在黄海冷水和东海北部底层冷水的上界出现明显的溶解氧垂直分布最大值及封闭形高氧区。水团边界区，氧跃层明显。溶解氧含量变化与水团温盐特性有关。通过分析发现，溶解氧对鉴别次表层以深各水团，特别对鉴别东海次表层水及黑潮次表层以深各水团，可作为一种有效的指标。     

应用数理统计方法来划分水团之间的边界

划分水团之间的边界对于海洋学和漁业生产等有着重要的意义。所谓水团是在具体的自然地理条件下形成的,在较长时期中具有此较一致的物理、化学和生物特性和一定休积的水体,并作为一个统一的整体而传播。并且,作为这个水体内部特征的物理和化学性質,将在上述“比较一改”的某个范围内变动,这个范围的大小,则视形成这个水团的自然地理条件而定。本文将根据这个定义,并从数理统计的理论出发,提出用海水温度和盐度的概率分布来划分水团之间边界的方法。文中用严格的数学方法证明:在什么情况下,以海水温盐度的等值线密集(卽梯度大)作为水团边界与     

DISCUSSION OF SOME CONCEPTIONS OF A WATER MASS BASED ON THE THEORY OF FUZZY SETS

The fundamental principle for differentiating water masses is a strict consideration of their relative "interior homogeneity" and obvious "exterior differences" with others in characteristics. The conceptions of water type, water mass and water system are dealt with on the basis of the theory of fuzzy sets. A proposal to apply the theory of fuzzy sets to define the water mass and its core, independent area, boundary and mixing area is put forward.As an example, the membership function of the surface water masses in the Yellow Sea and East China Sea in August, 1979, are considered. Their cores, independent areas, boundaries, mixing areas and the approximation degrees between different water masses are calculated respectively. The water masses are ranged according to their fuzzy degrees.     

水团分析中的模糊数学方法

使用多年平均温盐资料,应用模糊数学的一系列方法,对渤、黄、东海整个海域逐月进行了水团划分与分析。用移动格域法和模糊积分法确定水团的聚类中心,依Fuzzy-F统计判定海区内水团的个数;用模糊ISODATA聚类法调整软划分矩阵,依模糊贴近度衡量水团之间的相近程度,用模糊熵讨论水团的不均匀程度,从而给出了在水团分析中系统地应用模糊数学方法的实例和计算流程。     

AN ANALYSIS OF MODIFIED WATER MASSES IN THE YELLOW SEA AND EAST CHINA SEA

The waters in the shallow part of the Yellow Sea and East China Sea are affected greatly by climatic and geographical conditions and fail to possess homogeneity and conservativeness like oceanic waters. They have apparent difference in modified degrees, so we may regard a certain range of mixed water as a relatively independent one. In fact, the study of water masses in the shallow sea means a modified analysis of waters. The idea of modified water masses is introduced, i. e., a water body which holds the similar physical and chemical characters, occupies a certain space, and varies seasonally and regularly. On the T-S diagram, it displays as a certain amount of points aggregated together, the centre of which changes regularly and may have a process of combination and separation.According to the clustering method, there are eight modified water masses in this area. They may also be divided into three salinity types. On the T-S diagram, the points concerning temperature and salinity of different modified     

从混合变性过程看水团隶属函数的建立

将研究海区中的水团,视为论域中的模糊子集。用关于海水中保守浓度的混合理论,来讨论水团在混合变性过程中隶属函数的可能形式,可为变性水团隶属函数建立提供依据。本文的结果可推广应用于浅海,文中给出了实例和讨论。     

APPLICATION OF THE CLUSTERING METHOD IN ANALYSING SHALLOW WATER MASSES AND MODIFIED WATER MASSES IN THE HUANGHAI SEA AND EAST CHINA SEA

The idea of modified water masses is introduced and a cluster analysis is used for determining the boundary of modified water masses and its variety in the shallow water area of the Huanghai Sea (Yellow Sea) and the East China Sea. According to the specified standards to make the cluster, we have determined the number and boundary of the water masses and the mixed zones.The results obtained by the cluster method show that there are eight modified water masses in this area. According to the relative index of temperature and salinity,the modified water masses are divided into nine different characteristic parts. The water, masses may also be divided into three salinity types. On the TS-Diagram, the points concerning temperature and safinity of different modified mater masses are distributed around a curve, from which the characteristics of gradual modification may be embodied. The variation ranges of different modified water masses are all large, explaining the intensive modification of water masses in th     

黄、东海春季水团的模糊判别分析

使用1987年5～6月黄、东海的调查资料,在水团多元模糊划分的基础上,引入了使用隶属函数的模糊判别分析,对海域中的11个水团模糊划分的有效性,给出了合理的判别方法,使水团的模糊分析增添了新的内容,得到了一些有益的结论。同时,简要地分析了各水团的分布与特征。     

北黄海及渤海变性水团的初步分析

根据1978—1980年渤海及北黄海70个测站的表、底层温、盐资料,用预先给定控制临界值的聚类方法,在该海域划分出5个水团。分析结果表明。1.渤黄海暧水团在冬季为高盐特征,夏季为中盐性质;其分布范围在冬—春季较小而夏—秋季较大。2.渤海水团为中温中盐性质:其温、盐度变化较小而冬—春季范围较大。3.黄海冷水团是一个高盐水团,它在5个水团中保守性最强,而从5月至8月范围较大。4.渤海沿岸水是一个不稳定的水团,其盐度较低,温度变化较小,春季和秋季范围较大而夏季和冬季较小。5.江河冲淡水是温度变化较大的低盐水,其范围夏季大而冬季小。水团的分布,在地理位置上是从该海区之东向西,一层套一层,而各水团在不同季节有自己的模式。此外,本文还探讨了水团消长变化和渔场的关系。     

南海北部海区水团分析

以模糊聚类为主要方法,在南海北部海区划出8个水团:沿岸冲淡水团(F)、近岸混合水团(M)、暖表层水团(WS)、表层水团(S)、表-次层混合水团(SU)、次层水团(U)、次-中层混合水团(UI)和中层水团(I).对各水团的形成、基本特征、变性特点以及消长变化和分布规律进行了综合分析.可将它们分为3种类型:径流冲淡型——F,浅海变性型——M、WS、S、SU和深海大洋型——U、UI和I.     

划分变性水团边界的温盐点聚对照法与东海西部海区变性水团的分析

温盐点聚对照法是根据温盐点聚图而确定变性水团边界的一种分析方法。用这种方法分析东海西部海区中的变性水团,可以得到如下结果:在该海区中除四个原型水团之外,还有两个变性水团。具有区域性特征的变性回归线,仅在寒冷季节存在。可以看出,变性交换区与顺时针环流的存在密切相关。提出了检验该海区各变性水团消长变化的模式。最后,描述了混合带与中心渔场位置之间的关系。