中国海月平均海面季节变化的物理成因

海面动荡起伏、瞬息万变。从许多实用问题的要求,往往要引用平均海面。平均海面是指某一段时间内实测潮位资料的算术平均值、统计值,或指某种滤波运算所得的量值。 研究平均海面是海洋科学为生产服务的重大课题之一。海洋潮汐预报不准确的一个原因就是平均海面不规则变化所引起的;平均海面缓慢而有规律地变化会导致海面倾斜,从而将产生相应的海流。有关沿海工程设计,必需参考平均海面的变化规律,否则会造成不应有的     

基于最大似然估计的雷达高度计海面参数联合反演

对合成孔径雷达高度计的参数反演问题进行了研究。根据合成孔径雷达高度计的海面回波模型,推导了利用最大似然估计反演海面参数的算法流程,并确定了联合反演时海面参数的估计顺序,然后在给定的仿真参数下对海面参数的反演流程进行了仿真。仿真得到的参数估计值满足指标要求,显示了算法的良好性能。分析结果对雷达高度计的系统设计和挂飞试验都有一定的参考意义。     

论我国高程基准面的确定问题

本文论述计算平均海面的原理和方法,以便确定出我国区域性大地水准面(高程基准面)。利用给定验潮站的海面19年的每小时记录,按照每天24小时观测直接平均和X_0、Z_0、N_0、G_0滤波器,分析结果表明,计算精度可达1mm,基本满足区域大地水准测量的要求。     

一个基于TOPEX卫星极端海面风速预测的海洋地理信息系统

在基于 TOPEX卫星数据建立全球极端海面风速预测模型的基础上 ,开发出用于极端海面风速预测和可视化预测结果的海洋地理信息系统 (MGIS)。并论述全球极端海面风速预测的意义和 MGIS在预测过程中的重要性及必要性 ;给出全球极端海面风速预测的统计模型 ;简述极端海面风速预测海洋地理信息系统的结构、工作流程和功能 ;同时 ,对系统的预测结果进行初步分析     

海面太阳耀斑区的溢油光学遥感CNN检测方法研究

海面发生大面积溢油事故时,由于太阳耀斑区的存在,海面的油膜在遥感影像上会发生明暗的变化。这对溢油的检测会产生严重的干扰。如何在海面太阳耀斑区准确地检测出溢油是目前溢油检测的难题。针对这一问题,本文利用Landsat7 ETM+多光谱影像数据,开展了基于卷积神经网络(CNN)的海面太阳耀斑区溢油检测方法研究。通过设置对照实验,对比支持向量机、最大似然、随机森林等分类方法,我们发现在相同实验条件下CNN模型的分类精度为95%～99%, Kappa系数为0.92～1,均高于其他三种分类方法,表明了CNN模型在海面太阳耀斑区溢油的检测具有更高的精度与一致性。     

论我国高程基准面的确定问题

本文论述计算平均海面的原理和方法，、以便确定出我国区域性大地水准面．(高程基准面)．利用给定验潮站的海面19年的每小时记录，按照每天24小时砚测直接平均和Xo、Zo、No、Oo滤波器，分析结果表明，计算精度可达1mm，基本满足区域大地水准测量的要求。     

低风速下海面附近气温场对海气动量通量的影响

实用测的海上和层平均风剖面数据和温度剖面数据，通过数据回归和迭代方法计算出了在不同大气稳定情况下的海面阻力系数。得到了与前人理论计算一致的结论：海面阻力系数随海面大气稳定度的增加而减小，另外，我们还发现：在海面风速小于１３ｍ／ｓ时，不能认为气温剖面外推到海面的值与海面水温的是一致的。这样若用海气温差作为衡量海面上方大气的稳定程度，难于得到上面给出了理结论。这一点同前人的理论计算结果是不相同的。     

中国沿岸近期多年月平均海面随机动态分析

本文以最大熵谱分析了中国沿岸15个站1971～1995年月平均海面序列,得出中国沿岸月平均海面的主要振动为年振动和半年振动,而主要低频周期在中国北方各站为18.6a,从长途至厦门各站为9a左右.然后以随机动态拟合分析方法计算出中国沿岸月平均海面相对上升速率范围为(1.07±0.83)mm/a,并同时指出该方法计算出的上升速率受时段长度及低频周期的影响.最后,给出了中国沿岸月平均海面变异的时空分布,并说明了厄尔尼诺现象主要影响中国南部沿海的月均海面.     

各向异性海面全极化微波双站散射的仿真与分析

为了解各向异性随机粗糙海面的微波双站散射机制及其特性,本文利用解析近似的积分方程模型以及一种改进的半经验海浪谱模型实现了对各向异性随机粗糙海面的全极化微波散射仿真模拟,并与卫星观测数据、经验的地球物理模式函数及已有的解析近似散射模型仿真结果进行了对比,验证了仿真结果的可行性和准确性。利用该模型分析了入射波频率、入射角、极化方式、海面风速及风向等参数对各向异性海面双站散射的影响。模拟结果表明,在不同的入射角、散射角及方位角等观测几何条件下,海面不同波段的双站散射表现出不同的空间散射特性,且对风速、风向等海面动力学参数表现出不同的敏感性,以L波段为例,海面向后半球双站散射在各个极化方式下都对风速较为敏感,而在同极化方式下,其对风向的响应在中低风速和高风速条件下相反,整体而言,低风速下海面双站散射对风向更为敏感。这表明对于海面动力参数的反演,双站散射可以提供比传统单站雷达后向散射更丰富的物理信息。本文探讨了各向异性海面微波双站散射特性,为基于主动式及分布式微波传感器的海洋动力参数遥感反演提供了理论分析基础。     

改进的一维分形海面模型在分层海面电磁波透射问题中的应用

运用微扰法研究了平面波入射分层介质粗糙面的电磁波透射问题,采用改进的一维分形海面模型模拟实际的分层海面,推导出了平面波入射时的透射系数计算公式.通过数值计算得到了HH极化透射系数随散射角的变化曲线,讨论了中间介质介电常数和厚度、摩擦风速和入射波频率对透射系数的影响,得到改进的一维分形分层海面透射系数的基本特征、分区特征和随频率变化的特征,结果表明透射系数近似具有"量子化"特征.     

卫星测高正常点海面高度计算方法研究

正常点海面高计算是卫星测高数据处理的基础.从测高卫星飞行轨道的规律出发,提出了采用“距离加权平均”计算正常点海面高的新方法,阐述了“距离加权平均”这一方法计算正常点海面高的原理.并分别利用传统方法和新方法所计算出的中国海域内正常点海面高数据,进行交叉点海面高不符值及其平差计算,对所得结果进行精度评定.实际计算结果比对证明了利用“距离加权平均”法计算正常点海面高的可行性和优越性.     

应用海面水准发现的几个问题

在海图测绘作业实践中,逐渐形成以平均海面为水准面的海面水准测量方法,这是适应海岸工程需要的简便而实用的作业措施。文内介绍应用海面水准发现我国高程控制基础数据、各基准面和潮位零点的错误,除作为推荐海面水准作业方法外,已发现的问题,值得海岸工程广泛注意。     

辽东湾海底残留地貌和残留沉积

全新世以来,世界海面大幅度上升,渤海海区发生了明显的海侵,玉木冰期低海面时期的近海广大陆域皆沉溺于海平面以下。辽东湾由于地质构造复杂及沉积作用速度分布不均匀等因素,海底保存了一部分玉木冰期低海面时期陆地或滨海区的地貌形态及相应的老沉积物的遗迹。它们虽然经过了后期水动力条件及沉积作用的改造,但是,仍不同程度地反映出原始地貌的迹象和某种残留沉积的特征。 关于辽东湾残留地貌和残留沉积的问题,过去曾有报道;本文在以往调査的基础上,结合近期有关资料,对此作进一步的探讨。     

北部湾海面冬春季偏北强风客观预报方法研究

建立冬春季北部湾海面最大、极大风力定量预报方程,应用此方程回报历史样本,统计归纳出冬春季北部湾海面强风过程的预报指标,并建立自动化、客观化的预报业务系统。     

可见光波段海面目标物的光谱对比度──Ⅰ．理论基础

对海面目标物的目视观察，其能见距离与观测方向、海面背景光谱辐射、目标物固有光谱辐射和大气分子及气溶胶的光学参数等因素有密切关系。本文从理论上分析各种因素的影响，特别是研究了海面背景辐射对目标物光谱对比度的作用。推导出不同观测方向下目标物光谱对比度的计算公式。作为例子，给出海面上黑色物体的光谱对比度公式，也给出海面目标“被隐蔽”的条件。     

卫星测高数据处理中海面地形与大地水准面的可分性问题

星载测高仪可以实时测量从卫星到瞬时海面的距离,对这一距离进行各种误差改正后,就可以用于多种不同的目的。 大地测量学家和海洋学家共同关心的问题是:如何从这一距离信息中提取大地水准面和海面地形。鉴于这两种信息在一定波长上是相互迭加的,因而分离海面地形和大地水准面就变得非常艰巨了。过去人们都是采用从平均海面中减去大地水准面的直接方法来分离的,后来人们又采用整体求解法(即同时确定海面地形,改善重力位模型及减小轨道误差)来分离。但这一问题至今并没有得到完美的解决。本文首先介绍了卫星测高技术的一些发展背景,继而对人们惯用的分离海面地形与大地水准面的方法进行了分析讨论,同时提出了改进海面地形与大地水准面可分性的一些方法。     

可见光波段海面目标物的光谱对比度：I.理论基础

对海面目标物的目标观察，其能见距离与观测方向，海面背景光谱辐射，目标物固有光谱辐射和大气分子及气溶胶的光学参数等因素有密切关系，本文从理论上分析各种因素的影响，特别是研究了海面背景辐射目标物光谱对比度的作用，推导了出不同观测方向下目标物光谱对比度的计算公式，作为例子，给出海面上黑色物体的光谱对比度公式，也给出海面目标“被隐蔽”的条件。     

一维综合孔径微波辐射计遥感海面温度的敏感性分析

一维综合孔径微波辐射计能够有效提高观测的空间分辨率,其观测入射角通常在0°~55°范围内变化。为了开发适用于一维综合孔径微波辐射计的海面温度反演算法,需要评估其观测亮温对海洋大气环境要素的敏感性。利用海面发射率模型和大气辐射传输模型,构建了适用于一维综合孔径微波辐射计的微波海洋大气辐射传输模式,研究了C波段垂直和水平极化微波辐射亮温在不同入射角下对海洋大气环境要素的敏感性变化情况,并定量计算了相应的敏感系数。结果表明:垂直和水平极化亮温对海洋大气环境要素的敏感性表现出不同的特性。随着入射角的增大,垂直极化亮温对海面温度的敏感性增强,对海面风场的敏感性相对减弱;水平极化亮温则相反。由大气水汽含量和云液态水含量误差引入的垂直和水平极化亮温误差随入射角增大而增大,但是,即使在55°的大入射角下垂直和水平极化亮温误差仍小于0.12 K。对于海面温度反演精度优于1 K的要求,一维综合孔径微波辐射计的测温精度需优于0.6 K。研究结果对于一维综合孔径微波辐射计海面温度反演算法的研究和载荷设计具有一定的理论指导意义。     

基于GPS的测高浮标的设计、研制与测试

卫星高度计在海洋中的广泛应用,离不开准确的定标工作。高度计海面高度定标主要采用验潮仪法和全球定位系统(Global Positioning System,GPS)浮标法。文中详细介绍了GPS浮标的研制工作,分别对可用于高度计海面高度定标使用的GPS浮标的性能要求、设计、数值模拟计算做了详细研究,采用数值模拟的方法对研制后浮标的性能进行了评价,数值模拟结果表明研制的浮标可以满足海上试验的要求。最后结合GPS浮标测高验证试验,对研制的GPS浮标的测高精度进行了验证,结果表明研制的GPS浮标精度能够满足高度计海面高度定标的要求。     

同步改正法平均海面传递应用于海南岛礁测绘的探讨

同步改正法因其特点和优势被广泛应用于平均海面传递,文中从平均海面的理论定义和实际计算两方面出发,对同步改正平均海面传递法原理进行了论述。利用海南岛周边的长期验潮站数据,按单站传递和多站组网传递分别分析了同步改正平均海面传递的规律。结果表明,单站传递同步观测10 d能满足岛礁测绘对垂直基准面精度的要求,采用多站组网传递能较明显地减少同步时长较短时的极限误差。当采用多站组网平均海面传递同步观测5 d,其极限误差可达10 cm以内,建议在同步观测时间有限时采用该方法。结合海南岛验潮站和岛礁分布情况,同步改正平均海面传递法应用于海南岛礁测绘是可行的。