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     

我国海洋地理信息系统发展研究

海洋将成为21世纪国际竞争和开发的重点领域,海洋地理信息系统(Marine Geographic Information System)作为海洋产业建设和其他海事活动辅助决策的工具,得以快速发展和广泛应用。在总结我国MGIS的发展历程、应用领域的基础上,对其发展前景做了简单的评述。     

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。     

美国利用地理信息系统促进区域海洋综合管理

随着海洋信息技术的发展,以科学和空间信息为保证的更加综合、全面的海洋管理已成为国际上的共识。美国国家海洋和大气局下属的海岸服务中心(CSC)依靠目前开展的州一级的以网为基础的海洋管理地理信息系统(GIS开发一个区域性模式,将有助于促进从个别海洋资源的分散管理向海洋生态系的综合管理转化。我国正在逐步实现海洋和海岸带的综合管理,尤其是区域海洋综合管理方面还需作许多努力。因此,吸取美国的经验将有益于提高我国的海洋综合管理水平。     

海洋激光荧光雷达海面油膜种类鉴别研究

海洋激光雷达在探测海面油荧光方面的应用 ,受到广泛重视。海洋激光荧光雷达是以物质荧光谱理论为基础 ,将荧光技术应用于海面油膜检测领域。本文介绍了激光荧光原理 ,青岛海洋大学海洋激光雷达的基本结构和工作过程 ,以及该套系统进行海面油膜种类鉴别的使用方法和适用范围。通过实验证明 ,该套系统性能可靠 ,测量值稳定 ,能够进行一定程度上的油荧光测量。提出采用荧光强度 4 35 / 380 ,4 35 / 5 0 0 ,4 35 / 5 5 0 ,3个比值作为油样荧光特性的描述值进行油种鉴别。相对其他的鉴别方法 ,三比值法无须配置溶液 ,适于现场测量。根据系统响应情况提取的特征值不但更有针对性 ,而且由于特征值数量多 ,对荧光谱分布曲线的描述更加准确。     

海洋地理信息系统理论基础及其关键技术研究

海洋地理信息系统(MGIS)具有时空处理的强大能力,并在应用上具有潜在优势.以提取海洋现象特征为例,对其在海洋科学中的位置和作用进行了剖析,进而比较分析了MGIS不同于陆地地理信息系统的特殊理论技术的需求,从而定义其功能体系结构.结合所构建的MGIS,详细阐述在本系统创建中主要的理论技术关键,由此展示MGIS对我国海洋调查、研究、资源开发和保护以及国防建设等工作具有的重要意义.     

基于过程的海洋地理信息系统研究

地理信息系统(GIS)作为对蕴涵空间位置信息的数据进行采集、存储、管理、分发、分析、显示和应用的支撑技术,日益显示其对海洋研究的重要性.但传统的GIS主要以静态方式完成对地理空间“状态”的描述、操作和分析,而海洋永远处于不断变化中,需要处理的是海洋动态现象.要完整地表达和分析海洋动态现象的特征与变化规律,必须使地理信息系统具备对海洋动态过程的管理、处理和分析能力,亦即海洋地理信息系统(MGIS)需要将“过程”纳入其研究范围.为此,以过程处理为核心,发展海洋地理信息系统对时空信息处理的能力,充分利用多维信息可视化和组件化技术,开发了三层体系结构的大吞吐量开放式的海洋地理信息系统Maxplore.简要介绍了系统开发的关键技术与特色模块,包括海洋用户需求分析、MGIS的定位与总体设计、多源数据管理、栅格数据处理、海洋形态特征分析、多维时空动态、综合分析环境和海洋模型集成平台.     

海洋地理信息系统集成技术分析

为适应已成熟的海洋地理信息系统和海洋遥感应用模块技术及海洋信息业务化运行的需求,迫切需要开发海洋地理信息系统与海洋遥感应用模块集成来实现海洋信息一体化服务。针对当前平台技术水平和应用模块特性,设计了开放性三层集成框架,即数据层采用基于中间插件的二级三库集成机制、功能层采用基于API,DLL,EXE,COM组件的集成模式和应用层上基于Web Services的共享机制。以中国海岸带及近海卫星遥感综合应用系统平台(MaXplorer1.0)与多元生态遥感融合与同化模块和海浪遥感信息提取模块等八大海洋遥感应用模块为实例进行数据层、功能层和应用层的集成。集成结果表明,两者的集成实现了海洋信息资源与技术的整合,为海洋信息的业务化运行提供了技术支撑。     

动态水平-海面辐照度测量的新理念

目前海面辐照度的测量,在消除天空光影响的同时,却引入了仪器接收面倾斜的误差。作者经过多年的实践,提出动态水平的理念和一整套技术方法,解决了这一问题。动态水平技术的应用,需应用最新技术的发展,而且必然引起海洋光学测量仪器、特别是海洋光学浮标的一系列变革,对海洋水色遥感具有重要的意义和影响。     

海洋地理信息系统的应用现状及其发展趋势

21世纪是人类开发和利用海洋的世纪,海洋地理信息系统(MGIS)作为空间信息数据收集、存储、快速访问、综合管理、智能分析和解决实际空间问题的有力工具,具有强大的时空处理能力,已开始在海洋诸多领域进行应用。概述了MGIS的发展概况、基本功能,分析其在海洋研究各领域的应用现状及应用过程中面临的问题,并对MGIS的未来发展趋势进行了探讨。     

浅谈大数据背景下海洋地理信息系统的发展

21世纪是人类开发利用海洋的时代,海洋资源是我国可持续发展的重要保证,当下正处在大数据技术发展的热潮,将大数据技术与海洋信息系统相结合,发挥两者的优势,能更好地为我国海洋信息化服务。本文从大数据的概念出发,探讨了大数据背景下海洋信息系统的发展方向,提出以海洋地理信息系统为平台,建立海洋大数据时空大数据仓库,最后构建基于大数据的多环境多层次智能决策预警系统,为决策者提供依据。     

地理信息系统在海岸海洋地貌研究中的应用

随着现代海洋观测技术的发展,通过海岸海洋地貌调查获得的数据急剧增长。运用地理信息系统(GIS)将不同学科、不同来源、不同格式的数据进行集成管理、分析和表达已成为当前海岸海洋地貌研究的重点。系统介绍了GIS技术在海岸海洋地貌研究中新的方法体系,包括数据获取、数据处理、数据分析和数据表达四个部分,重点研究了GIS空间技术、海底地形建模和用三维可视化技术解译海洋地学,探索陆海交互作用中隐含信息的方法,并将其应用到沿海城市规划、海港选址、大陆架岛礁地貌环境研究的具体实例中,研究范围从陆到海涵盖整个海陆交互作用带,为海岸海洋社会发展、经济建设及外交权益提供科学基础和决策支持。通过上述方法体系与应用研究说明,以GIS为核心建立的多源地理空间信息平台使传统海岸海洋地貌研究的范围、内容及方法都发生了重大变化,但多源数据信息的精确解译和成功应用必须同时具有空间信息学和地貌学专家知识。     

平均海面变化的一种随机动态预测模型

提出中国沿岸海面变化速率的估计和一种随机动态预测模型。指出东中国海的平均海面平均以1.8mm/a的速率上升。     

基于卫星遥感海面温度数据的海洋锋分海区分析方法

为了能够合理准确地描述海洋锋特征体系以及锋区本身的各种结构要素,提出了一种中国近海海洋锋分海区分析方法:首先,在对中国近海27条典型海洋锋的时空分布特征和季节演变系统归纳的基础上,基于多年卫星遥感海面温度数据锋面出现频率图,得出中国近海海区锋面系统划分方法;然后,利用日益更新的高时空分辨率卫星遥感海面温度数据,对各划分海区内海洋锋时空分布特征进行分析,调整纠正以往锋面系统分析的偏差或空缺,对中国近海锋面系统进行补充完善,为中国近海各锋面系统特征参数的规范化分析和准确的特征描述奠定基础。该方法对完善我国近海锋面系统研究具有长远的应用价值,对形成中远海及世界大洋海洋锋时空分布特征具有指导作用。     

海面-地面升降综合影响模拟和评估系统研究

采用GIS工程理论的研究方法并结合实际的工作经验,分析了海面-地面升降综合影响模拟和评估系统的设计目标、设计原则、系统的功能及实施情况,并给出系统的数据库、模型库和系统网络架构的解决方案及系统的功能体系结构,通过采用动态模型库、组件技术和C／S与B／S相结合的组网方案,保证了系统在横向(用户)和纵向(功能、数据)可扩充的特性,是GIS技术应用与海面-地面系统变化研究的一个新的探索,采用WebGIS技术保证了模拟和评价结果能够快速为沿海区域发展、工程规划和风暴潮、盐水入侵,以及沿海、沿江、沿湖低地的洪、涝等灾害的防治提供一定的决策支持。     

塘沽海洋站水位变化及其极值与海面风的相关关系研究

在海洋工程设计中,水位极值是一个重要的设计参数。对塘沽海洋站54a每小时的水位观测资料(1950—2003)和38a的海面风观测资料(1965—2003)进行了分析,探讨了该站水位的变化特征及海面风与水位极值的相关关系。分析结果表明,在水位时间序列中M2分潮占总能量的60%以上,六个主要分潮M2,S2,N2,K2,K1和O1占总能量的93%以上。年平均海平面的变化并不是简单的线性变化,而是存在3~5a的周期性波动,这可能与厄尔尼诺、太阳黑子活动和交点周期等周期性和准周期性变化过程有关。由54a实测资料计算得的年平均海平面的年变率为1.64mm/a。54a中最高水位为5.81m,发生在1992年9月;最低水位为-0.99m,发生在1968年11月。100a一遇的最高水位为6.02m,由偏东向风引起,而西向风引起塘沽海洋站减水。对于100a一遇的各向最大风速,北向偏东风的100a一遇的风速为最大,其值为26.78m/s,其可能引起的最大增水为2.06m。西风的100a一遇最大风速为20.5m/s,其可能引起的减水水位为2.28m。     

星载海洋高度计海面回波信号的统计特性分析

论文首先从理论上简要阐述了星载海洋高度计海面回波的散射机理和回波信号后向散射模型;其后,利用Matlab数学工具,通过对我国＂神州四号＂飞船下传的大量高度计观测数据进行IQ采样数据提取、数据处理以及统计分析,进行了星载海洋高度计海面回波信号的统计特性分析与研究.     

海洋风场动态可视化研究

针对海洋环境数据多维、多格式及动态性的特点,在深入研究OSG三维可视化仿真平台的基础上,采用颜色映射与点图标映射,结合几何着色器与osg Earth三维虚拟地球场景,提出一套海洋风场可视化的方法.实验结果表明,本方法很好的实现了海洋风场动态可视化,为海洋环境的动态可视化提供了一个强有力的研究平台.