911Plus CTD系统中溶解氧观测资料的校正方法探讨

对3次海上调查的CTD溶解氧观测资料与现场同步实验室测定的溶解氧资料进行了对比分析，反映了CTD仪器溶解氧传感器从开始使用到溶解氧膜失效整个过程观测数据漂移的变化趋势。证明溶解氧传感器中溶解氧膜6～9个月的使用有效期限，并给出了如何用现场实验室测定的溶解氧数据(Labox)对CTD观测的溶解氧数据(CTDox)进行溶解氧偏差(Diffox)校正的方法。为今后海洋调查中取得真实可信的溶解氧资料提供技术指导。     

Argo浮标观测溶解氧数据的原理与质量控制

Argo剖面浮标已成为海洋溶解氧观测数据的主要来源,截至2018年7月已在全球范围内获取了超过13万条溶解氧剖面,然而目前其数据的质量控制仍然存在不足。本文首先介绍了Argo浮标上携带的溶解氧传感器的测量原理、主要误差来源以及两种校正方法:气候态校正法与空气测量校正法,并提出了目前在溶解氧传感器数据质量控制研究亟需解决的技术问题,包括:①由于传感器伸出水面的高度不够,一些浮标并不能有效测量空气氧含量,因为无法进行空气测量校正方法;②Argo观测的溶解氧数据库中目前存在一些异常测量剖面没有得到有效剔除,影响校正系数的计算;③使用平均值确定校正系数的方法容易受到异常剖面的干扰。     

ARGO剖面浮标电导率传感器漂移问题探讨

ARGO剖面浮标在海上长期工作,其携带的电导率传感器漂移会导致测量数据误差,从而影响观测资料的质量。文章利用误差理论和回归分析、曲线拟合等数理统计方法,检测和处理由ARGO剖面浮标电导率传感器漂移所带来的测量误差,并对太平洋、大西洋和印度洋上已经发现有电导率传感器漂移的ARGO资料进行了校正,取得了比较理想的结果。     

基于改进PSO算法的传感器误差集成校正

为降低搭载于水下移动平台的三轴磁通门传感器受到的平台磁干扰和传感器自身误差（三轴非正交误差、三轴灵敏度不一致误差和零偏误差）的影响,提出了一种基于改进粒子群优化算法的集成校正方法。在分析误差来源的基础上建立了误差校正数学模型,并利用 2 个仿真算例对校正方法的有效性进行了验证。仿真试验结果表明：与传统粒子群优化算法相比,改进算法具有更高的抗噪能力和求解精度;经过校正之后,由传感器自身误差和平台磁干扰引起的测量误差得到了有效压制。     

荧光法测定海水溶解氧的可靠性分析

通过应用荧光法和碘量法测定海水中溶解氧的对比实验,分析荧光法测定海水溶解氧的可行性。结果表明:荧光法的测定值较碘量法的测定值偏低,但可以通过一元线性回归方程进行校正。得出的校正方程为Y=1.048X-0.074,其中X为荧光法测定值,Y为校正值。校正方程的相关系数R为0.964,置信水平P0.001。样本量的多少对校正效果没有明显影响。结果证明荧光法是测定海水溶解氧的可靠方法,适用于溶解氧的在线监测,值得推广。     

基于荧光猝灭溶解氧传感器的校准方法研究

溶解氧是海洋水质监测的常规关键参数,基于荧光猝灭原理研制的溶解氧传感器具有准确度高、稳定性好和可长期在线测量等优点,已经被广泛用于海水溶解氧浓度监测.针对传感器可能发生的数据漂移和显著偏差可能造成的准确度问题,本文设计了一套专门的校准装置和校准方法.通过严格控制校准水体的温度和溶解氧浓度,测量待校准传感器和参比传感器的...     

船载ADCP测量误差的因素分析和校正方法

系统归纳和分析了引起船载ADCP测量误差的主要因素和校正方法。结合实际经验对ADCP资料后处理中的难点问题提出了解决方案,并且取得了良好的结果。     

基于最小二乘法与RBF神经网络的溶解氧检测系统设计

为克服温度对溶解氧传感器的影响,对极谱型溶解氧检测系统的溶解氧电极激励源、高精度信号采样、软件标定和温度补偿等方面进行研究。通过对极谱型溶解氧传感器工作原理进行分析,设计了极谱型溶解氧传感器检测电路;根据溶解氧电极的温度特性,设计了基于NTC（负温度系数）热敏电阻的硬件温度补偿电路,并利用最小二乘法及RBF神经网络构建了软件温度补偿模型。利用饱和蒸馏水进行温度补偿实验,结果表明：经温度补偿后,该溶解氧检测系统的相对误差及采样波动均在1%以内,大大减小了传感器的非线性误差,测量精度和稳定性均可满足应用要求。     

基于空气介质的光学溶解氧传感器便捷校准方法研究

基于荧光猝灭原理的光学溶解氧传感器可获得海水溶解氧时空数据,被广泛应用于海洋环境长期监测,但因其在贮存期间和布放期间会发生"贮存漂移"和"测量漂移",需要进行校准.现有的实验室校准方法周期长、操作复杂.本文研究了光学溶解氧传感器在空气和水体两种不同介质中的响应特性,提出一种利用空气介质的光学溶解氧传感器现场校准方法,并...     

参考数据集对Argo剖面浮标盐度观测资料校正的影响

国际Argo计划采用新颖的Argo剖面浮标来监测全球大洋中上层的变化,对浮标盐度观测资料进行质量控制是非常重要的。本文采用历史水文观测资料集得到的温-盐度(-S)关系,并利用Wong等人开发的WJO延时模式盐度校正方法,对电导率传感器出现漂移、偏移等故障的Argo剖面浮标盐度资料进行校正。对影响校正结果的历史水文资料集(或参考数据集)的选取进行了初步研究,并在不同的海区进行试验。结果表明,选取合适的参考数据集可以提高盐度校正的精度。     

DZN1型自动土壤水分观测数据质量控制方法研究

分析自动土壤水分观测仪产生测量误差的原因,主要有两类,一是田间与传感器处因植被差异,造成土壤水分含量不同引起的;二是传感器不稳定造成的,目前发现主要有以下几种异常情况,分别是所测数据偏大、偏小,数据持续或突然升、降(非土壤水分变化引起),跳变(某时次数据大于或小于前、后两个时次的数据),全水(传感器所测容积内,测得全都是水),传感器低湿度时水分变化反映不灵敏等。探索降低测量误差的一些办法,解决方法主要是:传感器标定要达标,传感器安装前应检验合格,播种布局符合要求,应加强传感器的监测、异常数据的查找、异常数据的更正、异常设备的更换。     

溶解氧传感器校准过程氧浓度调节方法优化研究

针对当前溶解氧传感器校准中缺乏对水体氧浓度调节方法研究的现状,本文以AADI3835溶解氧传感器为实验对象,从重现性、稳定性及实用性三方面对亚硫酸钠、纯氮/氧气和氮氧混合气体等3种常用的水体氧浓度调节方式进行了对比分析,并在溶解氧传感器校准过程中进行了实际应用。研究结果表明：3种调节方式均可有效改变水体氧浓度,但具体表...     

刘公岛海洋牧场底层海水溶解氧浓度的变化特征

由于缺乏长期观测资料,前人对山东半岛邻近海域海水溶解氧的时间变化和空间分布特征的研究较少。本文基于威海刘公岛海洋牧场于2016年7月20日至2017年3月14日期间,利用生态环境实时在线观测系统获得的底层海水的温度、盐度、水深、溶解氧数据,分析了该牧场海水溶解氧浓度的时间变化特征及其影响因素,并探讨了低氧灾害发生的可能性。结果表明在观测期间,该牧场海水溶解氧浓度以季节变化为主,冬季最大、夏季最小,其中2月份平均值最高,约为10.86mg/L,8月份平均值最低,约为5.91mg/L。同时海水溶解氧浓度也存在显著的小时变化和日变化,且变化幅度于8月份最大、3月份最小。影响海水溶解氧浓度变化的主要因素是海水温度,溶解氧浓度随着温度的季节性变化而变化。夏季,水体分层会使溶解氧浓度发生大幅度的降低,大风过程对于溶解氧浓度也有一定的影响,通过打破夏季的季节性温跃层使水体发生垂向混合从而为海底提供氧气,但大风过程之后的几天会出现溶解氧浓度降低的现象。本次研究发现刘公岛海洋牧场在观测期间不存在低氧现象。     

珠江口伶仃洋水域溶解氧特征

根据１９８７年６，８，１１月和１９８８年２月４个航次珠江口伶汀洋的调查资料，分析了溶解氧的特征。结果表明：溶解氧含量表层均高于底层，周年变化呈现从夏季到冬季逐渐上升，且明显受珠江径流的影响，溶解氧（基本上是不饱和状态）与盐度成负相关。有机物和营养盐均影响溶解氧，但水温仍为溶解氧主要影响因素。     

荧光猝灭法溶解氧传感器实验室校准方法研究

针对我国目前缺乏荧光猝灭法光学溶解氧传感器校准方法的现状,以AADI 4330F溶解氧传感器为实验对象,提出了一种适用于所有荧光猝灭法光学溶解氧传感器的实验室校准方法.该方法使用一个能够精确控制水体温度的自制校准装置,通过改变通入容器的氧气和氮气比例来控制容器内的溶解氧含量,在4个温度下分别测定至少10组水体温度值、传感器相位值和Winkler碘量法测定值数据,使用回归分析进行多项式拟合获取传感器校准系数.经过实验室验证,在校准试验温度范围内随机温度和溶解氧浓度下,使用该方法校准后传感器测定值与标准值偏差在±5 μmol/L以内,达到了仪器自身的准确度水平.本方法在校准结果准确度和温度适用范围等方面都明显优于两点校正法,表明该方法具有良好的校准效果和推广应用价值.     

喀喇昆仑山至昆仑山地区湖水溶解氧特性分析

本文根据喀喇昆仑山至昆仑山地区湖泊考察中获得的资料,分析了溶解氧及其饱和度与湖水温度、矿化度及湖面海拔高程的关系,并探讨了这些因素对溶解氧日过程及垂直变化的综合影响。     

一体化磁梯度系统误差补偿算法

磁梯度测量系统对传感器的一致性、测量精度、以及装配技术都有很高的要求,已有的误差补偿方法在磁梯度张量误差过程中,分别对磁力仪的测量误差、磁力仪之间的对准误差以及运动平台产生干扰磁场进行补偿,但是系统在长时间的工作后,标定参数必然发生变化,对于成熟装备如果要拆开装备并重新逐步校正必然浪费极大的人力物力.针对上述问题,提出...     

Argo溶解氧数据的气候态校正方法改进

Argo浮标观测的溶解氧数据的质量控制方法目前还还不够完善,其中传统的气候态校正方法存在的问题主要表现为会受到异常剖面和异常斜率系数的影响。本文针对这些问题,提出了一套气候态校正方法的改进方案,包括:1)使用中值法取代平均值法;2)利用比较浮标观测的溶解氧饱和度整个剖面与气候态剖面的方法,提出了一种异常剖面的剔除标准;3)提出了一种异常斜率系数的剔除标准。改进后的溶解氧剖面与气候态剖面更为接近,有效避免了异常剖面与异常值的影响,显著提高了Argo浮标观测溶解氧的整体数据质量。     

南海溶解氧垂直结构的季节变化分析

溶解氧在生物活动较小的情况下,与温盐相似,同样具有保守性。本文基于WOD05数据集中实际观测的溶解氧标准层资料,对南海溶解氧的垂直结构及其季节变化进行阐述,指出在浅水陆架区、中央海盆和吕宋岛以东深水区,溶解氧具有不同的垂向分布特点。重点分析了深水区的溶解氧垂向结构,发现其极大值存在季节性变化,量值在冬、春较大,夏、秋较小,出现的深度夏季最深,超过50 m,秋、冬较浅且现象不够明显;极小值基本不存在季节变化,出现的深度约860 m;对比温盐关系曲线,发现溶解氧极大值对应着南海次表层水团上界、衰减缓慢的稳定阶段对应次表层水团高盐核心水层、而极小值则对应中、深层水团的交界。     

福建沿岸海域溶解氧时空变化及与其它要素的关系

本文根据1984—1985年福建海岸带综合性调查的资料,对本海域溶解氧的时空分布及其变化规律进行了探讨,并与诸影响因素(t,S,σ_1,Chl-a以及营养盐等)进行了相关分析。结果说明本海域溶解氧的时空变化不仅受物理因素所控制,生物、化学作用也有着十分显著的影响,并以相关分析的结果对溶解氧的时空变化特征进行了解释。