三亚三美湾和鹿回头湾人工沙滩设计

通过分析三亚三美湾和鹿回头湾不同的海岸地貌、沉积物类型、水动力条件和岸线形态,结合岸滩演变和水动力数值模型,因地制宜提出不同的人工沙滩设计方法、平面布置方案,选取了粒径合适的回填沙,确定了合理的防波(潜)堤修筑位置和高程。人工沙滩工程完成后滩面形态、岸线走向和景观稳定,达到了改善海岸环境的预期效果。     

苍南县霞关渔港岸线防台等级评估

基于最新岸线水深数据,建立了霞关海域浪-潮-流耦合模型,模型经12次台风过程验证,模拟与实测较为一致。从6个影响苍南较严重的台风中,经比选确定1323号台风"菲特"为极限台风。基于极限台风,以22.5 km为单位平移形成18条路径,分10个强度等级,以极限台风风场驱动耦合模型计算了霞关渔港的风暴潮和海浪场,分析地形、风向和海流因素对渔港海域潮位和波高分布的影响。结合实测岸线高程,以最高潮位和波高组合估算各级台风下的漫堤情况,分段对渔港岸线防台等级进行评估,按照就低不就高的原则,确定霞关渔港岸线防台等级为11级。     

广西海岛岸线资源空间分布特征及其利用模式研究

海岛的可持续发展关乎海洋生态平衡、海洋经济发展和国家安全。海岛岸线空间资源是海岛开发利用价值的核心内容之一。本文基于数理统计和经验正交函数分析法,分析广西646个海岛的岸线长度、岸线系数及岸线空间资源利用模式。结果表明:1)广西海岛岸线长度小,大部分海岛的岸线长度小于2 000m,可利用岸线资源贫乏。2)岸线系数超过0.2的海岛仅占海岛总数的5%,大部分海岛的岸线空间利用价值不大。3)广西海岛岸线资源利用可分为4个模态,其中第一模态反映了岸线资源利用为特征的主要模态,相关指标包括三通一平、近陆距离、海岛面积、海岛侵蚀能力;第二模态仍是表征岸线资源利用为主的模态,但指标主要包括最高点高程和海岛侵蚀能力;第三、四模态是海岛以生态环境保护为主的次要模态,包括植被覆盖、最高点高程两个主要指标。     

面向自然资源管理的海岸线界定方法探讨

立足自然资源管理视角,针对海岸线分类中的自然岸线、人工岸线和其他岸线,分析了其位置界定的原则和方法。以往对于海岸线提取方法的研究,大多是基于遥感影像,结合潮汐模型或数字高程模型,重点依据其空间形态和位置分布特征进行提取,并未过多考虑岸线管理现状情况。近年来,随着近海海域开发利用强度的加大,围填海工程以及海岸线生态修复工程对岸线变迁的影响愈加明显,因此有必要对不同类型海岸线位置的界定重新进行梳理。结合海岸线修测工作实践,提出了作者的理解和具体操作,以期对海岸线界定方面提供有益的参考。     

基于机载LiDAR与潮汐推算的海岸带自然岸线遥感提取方法研究

海岸线对于海岸带保护与管理具有重要意义。海岸线现场测绘施测周期长且在地形复杂的区域施测难度大,基于遥感影像的海岸线判绘对解译人员的要求高,难以获取严格意义的海岸线。针对上述问题,本文提出一种基于机载LiDAR与潮汐推算的自然岸线遥感提取方法:基于机载LiDAR系统获取的航空正射影像解译瞬时水边线,应用LiDAR系统提取的DEM和建立的高程系统转换模型,通过潮汐数据推算研究区域的海岸线。通过与“908专项”航空遥感调查岸线结果比对,按本文方法所提取的3种自然岸线(砂质岸线、基岩岸线和淤泥质岸线)的均方根误差分别为1.66,5.23和32.48 m。结果表明,该方法可用于砂质岸线和基岩岸线的提取,且具有无需开展现场测量工作的优势,可提高海岸线提取的效率。     

三维激光移动测量系统在海岛礁测量中的应用

主要介绍三维激光移动测量系统的发展现状及应用方向,初步阐述了其工作原理,并把该技术成功应用到长山水道海岛礁岸线地形测量,将测量系统设备安装在船上,在快速移动航行过程中采集岸边激光点云和全景影像,内业通过数字化测图提取海岛礁地形数据,并对设备采集的数据进行了精度分析,表明该技术在岸线地形以及实景采集等测量工作中的可行性。在100米范围内,测量精度可达10cm,测量精度验证结果是:东方向均方差为0.11m,北方向均方差为0.122m,高程方向均方差为0.138m,全景影像分辨率8 192×4 096。     

伶仃洋大铲湾潮滩冲淤遥感反演研究

由于潮滩范围广、变化频繁、缺乏常规的地形测量资料,给潮滩开发建设带来极大不便.以伶仃洋大铲湾为研究区,使用美国陆地卫星MSS,TM及ETM三类数据源,共计17个时相,时间跨度为1978～2001年,在国内首次利用多时相卫星遥感图像水边线高程反演技术,确定了大铲湾岸线变化,并进行了滩涂分带及面积的估算、滩涂利用状况及淤涨速度的确定、不同部位潮滩坡度及淤积速度的反演,为深圳港大铲湾的开发建设提供了理论依据.     

GNSS海洋浮标海面高程动态不确定度研究

为全面准确地评定GNSS(Global Navigation Satellite System)海洋浮标测得瞬时海面高程的动态不确定度,根据GNSS海洋浮标的工作原理、系统组成及数据处理方法,提出了针对具体测量过程的瞬时海面高程动态不确定度评定方法。将浮标动态测量过程分解为静态测量过程的集合,采用GUM(Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement)方法建立了测量模型,详细分析和计算了静态测量过程中瞬时海面高程的不确定度分量:GNSS高程不确定度、GNSS天线高程改正不确定度和高程异常不确定度,最后合成瞬时海面高程的动态标准不确定度和动态扩展不确定度。使用该方法对近海GNSS浮标测量结果进行了动态不确定度评定,验证了此方法的可行性,也为评价GNSS浮标测量结果质量提供了有效依据。     

三维激光扫描技术在海岸线测绘中的应用

利用三维激光扫描技术对不易施测的海岸带进行激光扫描,可解决传统海岸线测绘中常出现的岸线难以分辨或者难以到达的问题,从而提高海岸线测绘的精确度和完整度。本文通过三维激光扫描技术采集激光点云数据构建高精度的数字高程模型来提取海岸线,并对数据结果进行精度分析比对,可获得符合要求的高精度海岸线和海岸带的三维模型,作业效率与测量精度也得到提高。该项技术完全可以应用于海岸线测绘,具有广阔的前景。     

基于多源数据的福建东山岛海岸侵蚀及其不同时空尺度成因分析

海岸侵蚀对海岛紧缺的陆地资源及旅游价值较大的沙滩危害巨大。基于卫星遥感、有人航空摄影、无人机航测、GPS和现场调查等多源数据,利用GIS分析了东山岛海岸线类型、位置与长度变化及滩面冲蚀演变。研究表明,东山岛多处曲折自然岸线转化为较为平直的人工岸线致使整体岸线长度减少,无人机高程反演满足滩面排水冲蚀监测精度要求,乌礁湾和山南湾不同养殖排水方式形成不同特征的滩面冲沟,改变了沙滩微地貌形态。海平面上升和台风风暴潮是长期趋势性和短期突发性侵蚀因素的代表,当前短时间尺度的人类活动已成为滩面冲蚀的最主要因素,且有可能转变为长期趋势性因素。     

TY01和O02两种海面空气动力粗糙度方案的比较

本文采用美国国家浮标站(44008)2003年1～3月的资料，通过COARE算法(版本2．6b)，比较了O02和TY01这两种海面空气动力粗糙度长度的参数化方案。通过对摩擦速度、拖曳系数、海面粗糙度及风应力等物理因子的计算得出：在粗糙的海面上，TY01和O02两种参数化方案的计算结果是比较一致的。在考虑浪的信息方面，TY01和O02都是很好的参数化方案．它们都可以适用于不同的风速条件，适用于各种尺度的海洋及湖泊。但是这两种方案在处理幼波时存在不连续的缺点。并且，对于风速较小的光滑海面，尽管它们计算的结果较一致，但是仍然存在偏差。据此，本文的结果对于理论分析和数值计算如何正确使用上述两种海面空气动力粗糙度参数化方案，可提供必要的参考价值。     

调和常数及深度基准面的变化与历元订正

分析和验证了黄海沿岸部分长期验潮站M2分潮振幅的线性变化趋势及深度基准面L值增大趋势,发现了长周期分潮调和常数不稳定性对深度基准面确定的影响。研究表明,在剥离了深度基准面变化趋势后,由年观测数据分析结果确定的深度基准面可达到厘米级的精度水平,而由月分析结果确定的深度基准面存在周期性变化,其深度基准面不宜直接计算确定。论证了对潮汐调和常数附加历元信息的必要性和基本方案。通过研究得出对统一深度基准建立的指导性结论。     

解四阶拟线性波动方程的一类二阶差分格式

建立了解一类四阶拟线性耗散、色散波动方程初边值问题的Crank-Nicolson差分方法，并结合外推的技巧，给出了1个线性化方法；证明了差分解的存在唯一性；用能量估计的方法证明了此格式的二阶收敛性和无条件稳定性；给出了一些数值结果。     

近岸区不规则波成长模型的研究──Ⅱ.模型的数值求解和验证

在建立近岸区不规则波成长模型的基础上,研究了波浪射线计算、传播能量守恒计算以及成长与衰减能量平衡计算的方法和格式处理,讨论了波数场、风场、水位和流场的确定方法。应用该模型计算了大亚湾的二维波谱场。与该海湾956波浪仪实测资料对比,表明该模型的计算结果与实测资料相符良好。特别指出的是,在该模型的计算结果中周期随波浪的传播而变化。     

Comparison of turbulence schemes for prediction of wave-induced near-bed sediment suspension above a plane bed

Based on a wave bottom boundary layer model and a sediment advection-diffusion model, seven turbulence schemes are compared regarding their performances in prediction of near-bed sediment suspension beneath waves above a plane bed. These turbulence algorithms include six empirical eddy viscosity schemes and one standard two-equation k-ε model. In particular, different combinations of typical empirical formulas for the eddy viscosity profile and for the wave friction factor are examined. Numerical results are compared with four laboratory data sets, consisting of one wave boundary layer hydrodynamics experiment and three sediment suspension experiments under linear waves and the Stokes second-order waves. It is shown that predictions of near-bed sediment suspension are very sensitive to the choices of the empirical formulas in turbulence schemes. Simple empirical turbulence schemes are possible to perform equally well as the two-equation k-ε model. Among the empirical schemes, the turbulence scheme, combining the exponential formula for eddy viscosity and Swart formula for wave friction factor, is the most accurate. It maintains the simplicity and yields identically good predictions as the k-ε model does in terms of the wave-averaged sediment concentration.     

工业产品设计方案的模糊综合评价方法

本文根据工业产品的特点，建立了工业产品设计方案评价指标体系──－多级多指标评价体系，且具有模糊的特点．通过引入模糊优选理论，提出了设计方案模糊综合评价方法，并将其应用于除湿机的设计方案评价和选优．     

海岸侵蚀灾情分级

分析了海岸侵蚀灾变强度因子和灾度因子，提出了基于海岸侵蚀后退速率和海滩宽度侵蚀模数的海岸侵蚀灾变强度分级方案；在参考其它地质灾害灾度分级方案的基础上，给出了海岸侵蚀灾度分级方案。     

A Study of the Performances of Different Turbulence Schemes in Numerical Simulation of Hydrodynamics of a Semi-Closed Sea (Persian Gulf)

Complex process of turbulent mixing in Persian Gulf that is a semi-closed sea makes it a good media to test the performance of different turbulence schemes. In this research, we used the 3D ocean model COHERENS (COupled Hydrodynamical Ecological model for REgioNal Shelf seas) for the Persian Gulf with the open boundary in the Hormuz Strait. Of the turbulence schemes for the vertical diffusion available in the COHERENS, we tested four models to investigate the hydrodynamic characteristics of the Persian Gulf. The results show that all of the schemes presented the sea surface salinity (SSS) distribution rather accurately but the k-l and flow-dependent models results have better agreements with observations. The most noticeable difference between the results of four schemes is the differences found in the simulation of turbulent parameters. The turbulent closure schemes generally provide better results, but the algebraic schemes show turbulent parameters far from reality and they do not show substantial changes with time. Generally, the vertical structures of turbulence in the water basins and parameterization of turbulence in water column is very sensitive to the selection of the type of the turbulence scheme. However, large-scale structures that take place within the inflow and outflow area are approximately quasi-horizontal, and the vertical small-scale turbulence does not affect them as much. As a result, they show less sensitivity to the performance of various turbulence schemes.     

台风"卡努"(0515)加强过程对边界层参数化方案的敏感性试验

利用中尺度非静力MM5模式，分别选用Eta、Blackdar和MRF3种边界层参数化方案，对台风“卡努”（0515）登陆前加强过程进行数值模拟，模拟结果对比分析及其与实况的比较表明：边界层方案对台风强度有明显影响，“卡努”个例试验中Eta方案模拟的台风强度较好，Blackdar方案次之，而MRF方案较差．边界层通量分析表明这种差别主要是由水汽凝结潜热释放多寡造成的．边界层方案的差异也导致台风动力和热力结构在水平和垂直分布上都出现显著差异．     

Tangent response in coupled dynamical systems

We construct new unidirectional coupling schemes for autonomous and nonautonomous drive systems, respectively. Each of these schemes makes the state of the response system asymptotically approach the first-order derivative of the state of the driver. From the point of view of geometry, the first-order derivative of the state of the driver can be viewed as a tangent vector of the trajectory of the driver, so the proposed schemes are named tangent response schemes. Numerical simulations of the Lorenz system and the forced Duffing oscillator verify the validity of the tangent response schemes. We further point out that the tangent response can be interpreted as a special kind of generalised synchronisation, thereby explaining why the response system can exhibit rich geometrical structures in its state space.