WL-03型精密气泡式水位(潮位)计

WL-03型精密气泡式水位(潮位)计是目前世界上正在开始采用的新一代的水位(潮位)测量仪器。WL-03型精密气泡式水位计是由哈尔滨万达华科技发展有限公司会同美国通用技术公司及英国林创公司联合研制的。该仪器设计先进,测量精确度高,工作性能稳定可靠、操作方便。可广泛应用于江河湖海及水库、灌渠、地下水等领域的水位测量。特别适用于航运交通、水利水文、海洋台站等部门的水位环境监测。仪器外形图见图1。     

新型远距离验潮系统集成设计与研制

我国的海洋活动逐步向远海开展,对海洋观测技术提出了新的要求。基于GNSS的动态后处理差分测量技术,提出了一种新型远距离验潮系统。建立了基于PC104总线的模块化潮汐测量系统硬件,基于LabVIEW语言开发了与验潮系统硬件相匹配的软件,实现了潮汐测量过程中数据采集、数据处理和设备监控等功能。将该系统安装于国内某大型海洋浮标,在离岸约200km的海域开展了潮汐测量实验,通过GNSS数据解算、高程修正、滤波和潮位提取等数据处理步骤得到潮位数据。将系统测量的潮位结果与经典潮汐模型的潮位模拟数据相比,发现二者具有良好的一致性,整体潮位测量精度为4.6cm。     

潮汐性质相似性判断的两个指标及其应用

提出采用时差法的相关系数和最小二乘潮位拟合法的推算中误差,作为潮汐性质相似性强弱判断的两个量化指标。根据实测潮汐数据进行了有关计算,结果表明这两个指标可以用于潮汐性质相似性强弱的快速判断,另外推算中误差还可以用于验潮站潮位数据缺测时推算精度的检验,建议在沿岸海道测量水位改正作业中综合使用。     

基于海洋潮汐动力模型的水位改正方法研究

本文研究并提出了一种基于海洋潮汐动力模型的水位改正方法。该方法通过对数值模拟的天文潮位进行改正,结合残差改正获得特定站的潮位数据。结合实际资料,将基于海洋潮汐动力模型的水位改正方法与传统的水位改正方法(时差法和最小二乘潮位拟合法)进行了比较,新方法改正的精度明显高于传统方法,显示其在地形变化较为复杂海域进行水位改正的可行性与独特优势。该方法可以在海洋测绘中减少短期验潮站的布设,用于潮位序列缺失的修补。     

黄河海港海域的潮汐分析和预报

黄河海港位于渤海南部M_2分潮无潮点周围,潮汐变化复杂。长期以来,由于潮位实测资料稀少,给该海域的潮汐分析和予报带来许多困难。为适应黄河海港建设的需要,我们在1986年4月11日至今,于海港引堤主轴线上5米水深沉船处进行水位观测,首次获得了黄河海港较长时间的水位观测资料。水位观测所用的仪器为安德拉水位计。在两年多的观测中,1986年4月至1987年3月,观测资料较好,因此我们选用此期间的水位观测资料进行分析。并用分析所得调和常数进行潮汐预报,其效果较满意。另外,     

基于GPS PPK技术确定测深点瞬时潮位及分析

潮位是影响水下地形测量精度的主要误差之一,获取准确的潮位信息直接关系着潮位改正的正确与否。文中基于GPS PPK技术得到的GPS天线大地高,首先经过垂直基准转换,其次利用推算的姿态改正公式以及利用压力式潮位计获取的动态吃水进行姿态与吃水改正,最后采用小波变换进行波浪滤除,得到测深点精密的瞬时潮位。以琼州海峡为试验海区,采用上述方法获得测深点瞬时潮位,并与传统潮汐模型推算潮位对比,对比发现两者并不一致,且前一种方法得到的潮位趋势与测船的航向有很强的相关性。对测区的潮汐潮流特征进行了分析,分析结果与实测结果相符,表明GPS PPK能够获得该区域的潮位,并可以反映该区域的潮汐特征。     

山东半岛月湖的潮汐水位特征

１９９８年１１－１２月和１９９９年８－９月在月湖用Ａanderaa WLR7/８型自记式潮位仪各取得２９d的潮位资料，对潮位数据进行了调和分析，并进行了对比，，结果表明，月湖潮汐类型属于以半日潮为主的混合潮，浅水分潮较为显著；冬季平均水位比夏季低０．３４m，冬季水位的非潮汐组分比夏季发育，冬季主要分潮相位比夏季延迟，这些差异可能是天气因素造成的。     

水位观测仪器的选择与应用

水位是江，河，湖，海水势变化的标志，水位观测是水文测验中最基本的项目之一，而水位观测仪器的质量，性能直接关系到水文资料的收集及其成果质量，因此，选择水位观测仪器至关重要，它直接关系到资料收集的连续性和成果质量的可靠性，对于实现水文技术现代化有着十分重要的意义，本文对长江口区各潮位站自记水位计的工作原理，可靠性，资料精度进行了分析评价，在此基础上，提出选用水位观测仪器的参考意见。     

港外水域虚拟验潮站水位推算研究

港口航道图测绘期间出于潮位控制的需要,除了利用长期验潮站外需要另设其他短期/临时验潮站。如何深入利用常设短期验潮站积累的历史水位资料以有效减少验潮工作量,已成为海洋测绘实践需解决的现实课题。基于港口长期验潮站与常设短期验潮站的历史同步实测水位资料,采用潮汐差分订正与余水位传递技术,实现了一种精度可靠的港外水域虚拟验潮站水位恢复方法。归纳了港口短期验潮站进行潮汐差分订正的适用条件,列出了采用该种虚拟水位技术恢复水位方法的计算步骤。实例验证及精度评估表明,经潮汐差分订正后的虚拟验潮站采用“天文潮位+邻近验潮站传递余水位法”恢复水位的推算精度,可以满足相关技术规范要求。     

强潮河口水下地形测量潮位控制研究

钱塘江河口属于强潮河口,具有潮差大、流急、地形复杂和局地潮汐变化大等特点,对潮位控制设计与实施造成较大困难。为解决钱塘江河口水下地形测量潮位控制难题,针对强潮河口的水下地形和潮汐特征进行分析,提出了该区域潮位控制的潮位站布设方案与作业时间要求。实测数据表明,只要合理布设潮位站、选择合适的时间段作业,强潮河口水下地形测量的潮位控制可以达到规范精度要求。     

海道测量中跳变水位和缺失水位的补救方法

基于余水位的配置模型,通过潮汐调和分析,利用已知长期验潮站余水位结合临近短期验潮站天文潮位来恢复短期站的实际水位,并对其进行误差分析,证明基于余水位进行推算未知验潮站潮位的可行性与实用性。为了保证验潮仪采集数据的精确度,基于日(月)平均海面在较大的空间尺度内有较强的相关性这一原理,对短期验潮站验潮仪零点漂移进行检测,并对其进行误差分析。     

基于GOCI静止水色卫星数据的长江口及邻近海域Kd(490)遥感反演及其在机载激光测深预评估中的应用

长江口水下三角洲地形地貌对于长江口航道安全、生态环境、海岸带工程等均具有重要意义,本次研究拟采用世界上第一颗静止水色卫星GOCI(Geostationary Ocean Color Imager)开展长江口Kd(490)的季节和潮汐变化规律研究,以期为采用机载激光测深提供预评估信息。研究得到结论如下:长江口及邻近海域水体为典型的二类水体,悬浮泥沙含量最高可由杭州湾内几千mg/L迅速降低至10 mg/L以下,因此,分段式的漫衰减系数反演算法适用于研究区域;Kd(490)反演结果表明长江口及邻近海域的Kd(490)值的季节变化特征表现为冬高夏低,春秋居中,长江冲淡水流量和季风是影响其季节变化的主要因素,而在一个潮周期内,Kd(490)值总体表现为低潮期低于高潮期,悬浮泥沙浓度和潮水的潮位是长江口及邻近海域的Kd(490)值的重要影响因素;研究指出,长江口及杭州湾内激光可探测深度约在5~22 m范围内,夏季退潮低潮位最适合激光雷达观测。由此可见,GOCI 8景/d,1景/h的分辨率可以实现Kd(490)的动态变化监控,而且可以实现在相同潮位下更为合理地描述Kd(490)值的季节变化,为机载激光雷达探测的进一步开展提供了技术支持。     

多系统GNSS浮标潮位提取精度研究

为实现多频多模GNSS浮标在远距离海洋潮汐测量中的应用,基于精密单点定位(precision pointing positioning,PPP)数据处理策略获取潮位信息,以压力验潮仪为参考,对GNSS浮标测量海面高进行经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD),滤去高频波浪和噪声,获取潮位进行精度分析。结果表明:多系统可以提高PPP解算潮位精度。GPS/GLONASS双系统和GPS/GLONASS/Bei Dou三系统PPP提取潮位与验潮仪潮位差值的最大误差均小于18cm,RMSE小于6. 5cm。因此,多系统PPP解算GNSS浮标海面高可以实现远离海岸的潮位获取与监测,能够提高海上潮位测量的效率。     

派比安台风对上海黄浦江潮位的影响及成因探讨

2000年派比安台风产生的历史第二高潮位对上海的防汛带来严重影响。本文通过比较历史上的风暴潮，从动力机制、天文高潮与增水极值相碰头，潮波共振和水利工程的影响等四个方面分析了这次风暴潮造成的高水位，及台风余振期边缘波的影响，并用SLOSH（Sea,Lake,Overland Surge from Hurricanes)模式模拟了这次风暴潮，为防台减灾的正确决策提供了理论依据。     

广西近海潮汐和海流的观测分析与数值研究——Ⅰ.观测与分析

1992 - 1 996年 ,对广西近海水深浅于 2 0 m的整个海域 ,利用 2 8个锚碇浮标和 2 3个周日连续观测站 ,对水位和海流进行了观测。根据观测结果 ,对该海域的潮汐性质 ,潮流特征和余流分布进行了分析 ,并对潮汐与潮流性质差异的动因和影响余流变化的主要因子进行初步探讨。结果表明 :广西近海的潮汐性质属于正规日潮。潮流性质大部分属于不正规半日潮或不正规日潮。余流主要由潮余流和风海流组成。潮流大小潮变化和风的变化是导致余流变化的主要原因。潮流绕海角运动 ,流速增强 ,并能诱导经向离岸流     

A Kalman Filter Approach to Realize the Lowest Astronomical Tide Surface

In this paper , we present a novel Kalman filter approach to combine a hydrodynamic model-derived lowest astronomical tide (LAT) surface with tide gauge record-derived LAT values. In the approach, tidal water levels are assimilated into the model. As such, the combination is guided by the model physics. When validating the obtained “Kalman-filtered LAT realization” at all tide gauges, we obtained an overall root-mean-square (RMS) difference of 15.1 cm. At the tide gauges not used in the data assimilation, the RMS is 17.9 cm. We found that the assimilation reduces the overall RMS difference by ～ 31% and ～ 22%, respectively. In the Dutch North Sea and Wadden Sea, the RMS differences are 6.6 and 14.8 cm (all tide gauges), respectively. Furthermore, we address the problem of LAT realization in intertidal waters where LAT is not defined. We propose to replace LAT by pseudo-LAT, which we suggest to realize similarly as LAT except that all water level boundary conditions and assimilated tidal water levels have to be enlarged by a constant value that is removed afterward. Using this approach, we obtained a smooth reference surface for the Dutch Wadden Sea that fits LAT at the North Sea boundary within a few centimeters.     

杭州湾潮汐特征时空变化及原因分析

杭州湾是世界著名的强潮河口湾,一直是研究的热点。基于杭州湾口内外实测潮汐资料,对杭州湾潮汐特征及时空变化进行了系统分析,包括高潮位、低潮位、平均潮位、潮差、涨潮历时以及天文潮变化,同时分析了20世纪80年代以来潮汐特征变化的原因。结果表明:最近50年来,杭州湾年平均高潮位和海平面抬高,潮差增大;澉浦年平均低潮位抬高,涨潮历时缩短,浅海分潮增大;钱塘江河口治江缩窄是造成杭州湾潮汐变化的主要因素;浙江和邻近海域的涉海工程可能是造成浙江沿海海平面上升的主要原因之一。     

DGPS走航测深验潮技术中的潮位信息提取方法

提出了一种提取观测海域潮位信息的新方法--DGPS走航测深验潮技术,即在走航ADCP重复测量断面潮周期流场观测的同时获取潮位信息,并实现水下地形的潮位改正.该方法通过重复测量点瞬时水深数据选取、潮位差数据计算、叠加拟合和迭代逼近等预处理与算法,可在潮差约1.6 m、地形起伏高达10～20 m的台湾浅滩沙波区,获取均方根误差小于0.1 m的潮位观测结果.     

Groundwater response to the tide in wetlands: Observations from the Gillman Marshes,South Australia

We present results from a series of piezometers installed in the foreshore flat and mangrove environments of the Gillman Marshes, South Australia in an interdisciplinary study of the propagation of the ocean tide into the coastal aquifers. A unique feature of the analysis is that all water level records were harmonically analysed so that the behaviour of the four major tidal constituents could be independently examined. The main findings were that: (1) the decay of the groundwater tide in the coastal aquifers was greater than that predicted by the Ferris solution. A theoretical model has been developed and applied to the study site. The model suggests that this behaviour is due to the occurrence of a time delay in the Darcian response in the shelly and muddy sand substrate; (2) when the tide is incident over a gently sloping bank, the time delay in response gives rise to a spiked signal in which high water is confined to a small fraction of the tidal cycle; and (3) at the coastal interface tidal propagation across a sloping bank causes a rise in the water table relative to mean sea level which is proportional to the variance of tidal elevation and inversely proportional to the decay constant of the groundwater tide. The model developed in this study is also applicable to other coastal groundwater systems with tidal influence.