海图深度基准面传递算法的精度分析

基于最小二乘潮位拟合传递法的数学模型,对短期验潮站海图深度基准面确定方法进行了研究.用实例对所提方法和<海道测量规范>中求取短期验潮站海图深度基准面方法进行了分析比较;探讨了影响最小二乘潮位拟合传递法精度的因素.结果表明:最小二乘潮位拟合传递法用于确定短期验潮站海图深度基准面,具有较高精度,并且可从同步时间、地理环境及站间距离等方面进一步提高该法所得海图深度基准面的精度.     

海图深度基准面传递算法的精度分析

基于最小二乘潮位拟合传递法的数学模型,对短期验潮站海图深度基准面确定方法进行了研究。用实例对所提方法和《海道测量规范》中求取短期验潮站海图深度基准面方法进行了分析比较;探讨了影响最小二乘潮位拟合传递法精度的因素。结果表明:最小二乘潮位拟合传递法用于确定短期验潮站海图深度基准面,具有较高精度,并且可从同步时间、地理环境及站间距离等方面进一步提高该法所得海图深度基准面的精度。     

自适应测站高的GNSS-R潮位监测研究

针对已有的GNSS-R反演潮位过程中由测站与潮位基准面高度的不确定性带来的误差,该文提出了一种 自适应测站高优化方法.该方法通过更新Lomb-Scargle谱分析噪声频率的阈值,可有效剔除噪声主频,从而提高GNSS-R反演潮位的精度.基于30 s采样间隔的GNSS的L2波段数据进行潮位反演的实验表明,该文提出的方法有效提高了GNSS-R反演潮位的精度.与传统反演方法相比,反演潮位与验潮站观测潮位之间的均方根误差降低了28.3％,相关系数提升了12.3％.同时,该文还证实了所提出方法求解出的自验潮站基准面起算的测站高度,可进一步应用于无验潮站或验潮站数据中断情况下的GNSS潮位反演.     

GNSS-MR技术用于潮位变化监测分析

潮位变化的高精度监测一直是全球海平面观测系统、海洋环流和全球气候变化研究领域关注的热点问题之一。随着GNSS研究与应用的不断深入,近年来基于多路径效应的GNSS-MR技术已逐步成为一种新兴的遥感手段,即利用测量型GNSS站进行地表环境(植被、土壤湿度、雪深、潮位、火山活动等)监测。通过分析由多路径引起岸基GNSS站SNR值的变化特性,本文给出了基于SNR观测值的GNSS-MR技术监测潮位变化的反演原理。利用布设在美国华盛顿州Friday Harbor海港岸边的CORS站SC02实测观测数据对潮位变化监测进行了反演分析,并与该站相距359 m的验潮站数据进行了对比分析,两者较差均值约为10 cm左右,两者的相关系数均优于0.98。试验结果分析表明基于岸基CORS站的GNSS-MR技术在一定程度上可用于实时、连续的潮位变化监测,同时也说明岸基CORS站在一定程度上可作为验潮站的补充,进一步拓展GNSS在海洋遥感领域的应用范围。     

GNSS-R潮位监测抗差估计EI北大核心CSCD

针对GNSS-R反演潮位过程中,由测站天线相位中心与潮位基准面高度的不确定性造成的误差,本文提出了基于抗差估计的优化方法。通过确定观测值的最优权重,削弱水面高度粗差反演值,求解高精度测站高度,进而提高GNSS-R反演潮位的精度。基于HNLC、SC02、TDAM、TPW2这4个IGS GNSS连续运行跟踪站的数据,进行潮位反演试验,结果表明,与传统反演方法相比,本文方法计算所得测站高度分别提升了1.01、1.31、16.2、1.22 cm,反演潮位的均方根误差分别降低了26.7%、34.4%、84%、31.6%。同时,还证明了本文方法求解出的自潮位基准面起算的测站高度,可应用于后续无验潮站或验潮站数据中断情况下潮位的反演。     

联合DEM和平均大潮高潮面的海岸线确定方法研究

随着无人机倾斜摄影测量技术的推广,海岸带复杂地形的高精度DEM获取成为可能.为了精确、有效、科学地获取海岸线位置,本文将DEM数据与潮位数据进行联合处理,根据海岸带长期潮位站的分布以及潮汐的变化性质,采用潮位外推的方法,获得沿线不同位置的平均大潮高潮位,从而处理得到DEM与平均大潮高潮面的截痕,来获取海岸线位置,并通过4个不同测区进行了实验,验证了方法的可靠性.     

基于CORS的潮位观测系统设计及短期验潮站深度基准面的确定方法

将CORS技术应用于潮位观测,设计出基于CORS的潮位观测系统,实现长、短期验潮站验潮的同步化和自动化,在此基础上,推演出短期验潮站深度基准面的确定方法。     

长期验潮站潮位观测误差的综合探测及修复方法研究

在分析潮位观测值中粗差和系统误差特点及现有检测和修复方法的基础上,提出了一种基于潮汐调和分析、概率论与数理统计相结合的潮位误差综合探测和修复方法。在长期潮位站实现了粗差和系统误差的准确探测和修复。     

基于CORS的潮位观测系统设计及短期验潮站深度基准面的确定方法北大核心CSCD

将CORS技术应用于潮位观测,设计出基于CORS的潮位观测系统,实现长、短期验潮站验潮的同步化和自动化,并在此基础上推演出短期验潮站深度基准面的确定方法。     

短潮位序列系统误差的探测及修复方法研究

提出了一种基于最小二乘潮位序列分段匹配方法。通过系统误差类型分析、分段段长确定、沉降发生具体时刻确定、系统误差类型探测和修复等算法研究,实现了临时潮位站潮位资料不同系统误差的准确探测和高精度修复。     

利用时变潮时差进行水位改正

针对目前实施时差法水位改正时使用的潮时差未考虑时变现象的影响以及利用潮时差确定水位观测时段选择混乱等问题，提出利用逐时滑动时段确定潮时差以进行水位改正的方法，分析了潮时差时变现象的原因及潮时差逐时滑动时段与逐日独立时段确定结果的差异，推导了时差法水位改正的误差公式。以某海域验潮站为例，进行了水位改正的数据实验，比较了逐时滑动时段与逐日独立时段确定的潮时差的水位改正效果。实验结果表明，利用逐时滑动确定的潮时差进行水位改正，在理论与精度方面均对目前使用的时差法有所完善与提高，尤其在潮差差异较大的海域，改进效果更加显著。     

利用经优化的边界条件开展黄海海州湾潮汐场模拟

受海底地形、开边界驱动水位及底摩擦系数等边界条件的共同影响,当前中国沿岸和近海潮汐场模拟的精度仍显不足。利用精度和分辨率较海图高一级别的水深数据、包含长周期天文气象分潮Sa的由12个主分潮组成的开边界驱动水位及顾及水深空间变化的底摩擦系数等经优化的边界条件,运行二维潮汐数值模式2D-MIKE21,开展黄海海州湾潮汐场模拟。结果表明,天文潮模拟值与海州湾周边6个验潮站1年潮汐表相比,12个主分潮综合预报误差为5.52 cm;与中国海域现有潮汐模型CST1中24个随机点位相比,12个主分潮综合预报误差为7.10 cm。天文潮模拟值和CST1预报值二者与海州湾周边2个验潮站近1个月实测值相比,前者中误差要小于后者。这为在沿岸及近海开展面向海洋测绘应用的潮汐场模拟提供了新思路,同时也表明通过数值模拟的方式构建天文气象分潮Sa是可行的。     

利用潮汐性质相似性的长江口水域深度基准面传递精度研究

根据长江口水域长期验潮站的潮位资料进行大量深度基准面传递试验,研究了深度基准面传递精度与潮汐类型值差、传递距离、地形环境特征之间的具体数值关系。该研究成果对长江口水域里深度基准面传递精度指标估计具有参考意义。     

中国沿岸主要验潮站海图深度基准面的计算与分析

对中国沿岸有代表性的15个验潮站的多年潮位观测资料，以年序列进行调和分析并据调和常数计算验潮站的海图深度基准面，分析了由年观测序列求得的调和常数和海图深度基准面的稳定性，研究和更新了理论上可能最低潮面计算中的浅水分潮和长周期分潮订正算法。计算结果表明，中国沿岸不同验潮站的海图深度基准面定义和算法存在差异，新的订正算法计算的可能最低潮面和最低天文潮面具有意义一致性，研究成果能够用来精化和重新构建中国沿岸海图深度基准面。     

Observing water-level variations from space-borne high-resolution Synthetic Aperture Radar (SAR) image correlation

The potential of correlating high-resolution Synthetic Aperture Radar images to estimate local water-level variations is analysed based on observing the motions of floating structures. By computing range and azimuth offsets on a COSMO-SkyMed multi-temporal data-set in an area of the French Atlantic Coast, displacement signatures were detected in several harbours of the region. They can be associated with specific floating structures, whose vertical motion is mostly driven by tides. Although the image resolution is not the best achievable for the COSMO-SkyMed sensor, comparison with ground-based tide information revealed that the obtained space-borne measurements are consistent with the tide gauges to a decimetric accuracy. Even if the requirements for traditional users of tidal data are not met by the current revisit time of the COSMO-SkyMed constellation, the method proposed here provides complementary measures, which are already well aligned to requirements of users concerned with long-term sea-level variation and river or lake water stocks.     

Comparison between the harmonic and response methods of tidal analysis using TOPEX/POSEIDON altimetry

Three years of TOPEX/POSEIDON altimeter data have been processed at Delft Institute for Earth-Oriented Space Research (DEOS) to solve the major diurnal and semi-diurnal constituents of the global ocean tide using the two classical methods of tidal analysis, i.e. the harmonic and response analyses. Some experiments with the parameters in the response formalism show that the tidal admittance in both the diurnal and semi-diurnal band can be adequately described with a lag interval of 2 days and a number of lags of three. Results of both methods are evaluated from the differences with the most recent Grenoble hydrodynamic model (FES95.2) and from the fit with the harmonic constants of a globally distributed set of tide gauges. It was found that the solutions of the two methods differ at the millimeter level and are thus fully equivalent, which is confirmed by the tide gauges and the differences with FES95.2. From the comparisons with the Grenoble model it was found that the M ₂ and S ₂ solutions of that model likely contain bathymetric errors which are of the order of 1–2 cm for M ₂ and 0.5 cm for S ₂. Received: 18 December 1996 / Accepted: 12 May 1997     

遥感在滩涂演变调查中的应用方法研究

本文主要介绍一种在潮滩演变遥感调查中确定任意潮位线的方法,该方法主要包括根据遥感图像上实时水边线的位置,结合收集到的水边线高程数据和另一潮位的高程数据,用图解法或计算法求取任意潮位线修正量,以确定所求潮位线的位置等内容。该方法在海南洋浦地区滩涂演变调查中使用后效果较好。     

基于梯度训练法的径向基函数潮流分离方法

针对传统潮流分析方法在感潮河段实施走航数据潮流分离中的不足,提出了一种基于梯度训练法的径向基函数潮流分离方法,解决了传统潮流分析方法时序数据长、潮流分离实施复杂问题;也解决了基于贪婪拟合法的径向基函数潮流分离算法存在的节点位置无法准确确定以及过度拟合导致结果不稳定等难题;根据潮流分离结果重构流场,在徐六泾走航断面实验中取得了优于0.25 m/s的外推精度。     

水位改正的天文潮时差方法

针对传统时差法水位改正按距离内插计算的潮时差可能与实际情况存在较大差异，进而影响水位改正效果的问题，提出利用天文潮直接计算站间潮时差实施水位改正的方法，研究了我国沿海部分验潮站天文潮与实测水位之间潮时系统的差异与变化性质，并分析了不同分潮选择下确定的天文潮对站间潮时差计算值的影响量级。利用黄海沿岸与北部湾的验潮站设计了天文潮时差水位改正试验，比较了传统时差法与天文潮时差方法的效果。试验和分析表明，利用天文潮计算潮时差比传统时差法更接近实测潮时差，且8分潮水位改正结果的中误差控制在5 cm以内，比传统时差法的水位改正精度提高了近一倍，实现了对传统方法的改进，证明了利用天文潮进行时差法水位改正的可行性。