坡度、水深和波高对孤立波分裂影响作用的数值研究

基于有限差分法建立高阶Boussinesq方程的一维数值模型,时间步进上采用三阶预报、四阶校正格式。在验证数值模型适用性的基础上研究了坡度、水深和波高对孤立波分裂位置、主峰和次峰波高大小的影响,证明了孤立波的分裂与非线性特征有关。坡度缓,非线性演化的时间长,孤立波更易分裂,但坡度变缓不会明显增强波浪非线性特征,从而对主、次峰波高影响不大;入射波高大、水深浅(深水水深或浅水水深)的孤立波非线性特征更强,波形更尖锐,孤立波更易发生分裂,且主、次峰波高也越大。     

海洋温跃层特征值的分析与计算

海洋跃层的分析计算是海洋要素值随深度变化的衍生计算,本文基于实际业务化建设经验,不同于以往大量单站温盐观测资料的跃层特征值提取完全由人工分析判断的工作方法,而是将不等距微分法、垂直梯度法和七点二次平滑等算法融合应用到跃层分析工作中,辅以人机交互模式,实现海洋温跃层特征值信息的快速分析计算和产品制作,可大幅缩减人为工作量...     

基于阈值自适应确定的多波束点云滤波算法

针对水下多波束地形测量点云去噪问题,提出了一种基于阈值自适应确定的点云滤波算法。首先引入虚拟网格对多波束点云进行分区编号,并采用二次分层统计法剔除显著离群噪点;其次归一化计算网格内种子点与邻域各点的坡度角,引入k-Medoids聚类算法自适应更新坡度阈值;最后按照多尺度滤波窗口逐级对点云进行迭代运算,得到精细化地形点云。2个实验区的多波束点云滤波实验结果表明,本文算法能较好去除多波束点云的噪声和非地形点,有效提高坡度阈值的自适应性,滤波精度有明显提升,可以适用于大规模的多波束点自动化云滤波工作。     

基于滤波方法的海洋经济周期波动测定与分析

近年来,发展海洋经济得到了各方的广泛关注,随着沿海一系列区域规划的相继实施,海洋经济比过去任何时候都更需要国家宏观指导和协调,对海洋经济运行规律的研究需求也尤为迫切.采用HP滤波和BP滤波方法对海洋经济周期波动规律进行研究,并据此对海洋经济周期进行测定与分析.研究发现,改革开放以来,海洋经济总体呈稳步增长,发展态势良好.但海洋经济的增长幅度呈现波动变化,1978-2011年的30余年间,我国海洋经济大致经历了4个完整的运行周期,平均周期长度约为7年,周期长度呈逐渐变短的趋势,波动幅度剧烈且呈逐渐变大的趋势.2009年起海洋经济步入新一轮周期的扩张期.     

基于加权最小二乘曲面拟合的规则格网DEM

数字高程模型（DEM）是描述地表起伏形态特征的空间数据模型。DEM完全可以代替传统使用等高线对地形表面的描述,进而满足对等高线数据相同的各种需求。内插是DEM的核心问题,它是DEM各种应用的基础。介绍了加权最小二乘曲面拟合法构建规则格网DEM的理论和方法。试验结果表明：加权最小二乘曲面拟合算法具有插值结果较精确、处理效率较高和模拟地表效果较好等优点。     

超高阶重力场模型计算高程异常算法与实现

详细阐述了利用地球重力场模型位系数计算高程异常的数学模型。选取标准向前列递推法和跨阶次递推法作为缔合勒让德函数的计算方法,分析了两种算法的适用范围。以高精度的超高阶EIGEN-6C4重力场模型为例,选择全球范围内5°×5°的格网组成的2701个点和具有代表性的12个点计算高程异常,将计算结果和ICGEM网站计算结果比较验证了算法的可靠性,并绘制了全球范围内5m等高距的高程异常等值线图,实现了全球高程异常的可视化。     

基于遥感的九段沙湿地DEM构建及动态变化分析

对九段沙湿地1987年、2001年和2004年多个时相的Landsat遥感影像提取了多组水陆边界点,并依据四周4个潮位站的潮位观测值,用距离倒数权重法计算了各组边界点的高程。结合相应年份长江口海图九段沙区域的水深数据,构建了九段沙湿地3个年份的数字高程模型。统计对比分析结果表明,目前九段沙湿地0m线以下部位的淤积速度显著下降,-6m线部位已开始蚀退;另一方面,0m线及以上湿地部位的淤积速度仍有所加快。     

基于HHT的C-BOOM浅剖信号分析

通过分析C-BOOM浅剖信号的时域和频域特点,观察到其信号频带较宽,和环境噪声频带重叠,而且信号重复性较差,使得无法使用傅立叶变换等传统方法对C BOOM浅剖信号进行准确的频域参数估计和滤波.基于HHT(Hilbert-Huang Transform)方法对C-BOOM浅剖信号进行分析,通过分析筛选由EEMD(Ensemble Empirical Mode Decomposition)分解得到的信号分量确定了信号频带和中心频率等频域参数,在未知信号频带的情况下完成了对信号的滤波,分离得到了C-BOOM浅剖的信号部分和环境噪声部分.通过比较分离得到的环境噪声成分和真实环境噪声的频谱,验证了信号分离方法是有效的.     

海图计算软件的设计与实现

分析了目前数字技术条件下海图编辑设计工作所处的困境和应解决的具体问题,依此为基础提出了海图计算软件的系统组成和功能模块构成,实现并完成了系统功能设计。     

Comparative Study on Response Surfaces for Reliability Analysis of Spatially Variable Soil Slope

This paper focuses on the performance of the second-order polynomial-based response surfaces on the reliability of spatially variable soil slope. A single response surface constructed to approximate the slope system failure performance function G(X) (called single RS) and multiple response surfaces constructed on finite number of slip surfaces (called multiple RS) are developed, respectively. Single RS and multiple RS are applied to evaluate the system failure probability pf for a cohesive soil slope together with Monte Carlo simulation (MCS). It is found that pf calculated by single RS deviates significantly from that obtained by searching a large number of potential slip surfaces, and this deviation becomes insignificant with the decrease of the number of random variables or the increase of the scale of fluctuation. In other words, single RS cannot approximate G(X) with reasonable accuracy. The value of pf from multiple response surfaces fits well with that obtained by searching a large number of potential slip surfaces. That is, multiple RS can estimate G(X) with reasonable accuracy.     

The New Form of Time-Dependent Mild Slope Equation for Random Waves

The mild-slope equation derived by Berkhoff (1972), has widely been used in the numerical calculation of refraction and diffraction of regular waves. However, it is well known that the random sea waves has a significant effect in the refraction and diffraction problems. In this paper, a new form of time-dependent mild slope equation for irregular waves was derived with Fade approximation and Kubo's time series concept. The equation was simplified using WKB method, and simple and practical irregular mild slope equation was obtained. Results of numerical calculations are compared with those of laboratory experiments.     

GPS网络RTK内插算法分析与比较

在GPS网络RTK中,利用不同的内插算法,生成的流动站误差改正数不同,它们对定位结果的影响也不同。通过算例分析表明,选择合理的内插算法,不仅可以生成与流动站真实误差较为接近的误差改正数,还可以提高整周模糊度的解算成功率和导航定位的精度。     

Numerical Analysis of Interaction Between Pile-Supported Pier and Bank Slope

Two- and three-dimensional finite element analysis programs for pile-soil interaction are compiled. Duncan-Chang's Model is used. The construction sequence of the pier is modeled. The pile-soil interface element is used. The influence of the combination type of piles on the deformation of bank slope and pile behaviour is analyzed. Different designs of a pile-supported pier are compared thoroughly. Calculation results show that the stresses and displacements of the pile are directly related to the distance from the bank slope and the direction of inclination. An inclined prop pile set in the rear platform would remarkably reduce the stresses of piles and the displacement of the pier.     

Boussinesq方程与抛物型缓坡方程2种波浪模型的比较分析

波浪破碎的模拟对于波浪模拟的准确性十分重要。为了解波浪破碎模型的问题,本文对抛物型缓坡方程和Boussinesq方程这2种波浪模型所采用的破碎方法进行比较和分析。运用基于Boussinesq方程的Funwave模型和基于抛物型缓坡方程的REF/DIF模型,分别对特拉华大学的未破碎圆形浅滩试验和作者于实验水槽进行的Undertow试验这2个物理模型进行波高模拟、比较与分析。模拟结果表明:Funwave和REF/DIF这2种波浪模型都能准确的模拟出波高随水深的变化情况,但对于波浪破碎后的情况,REF/DIF模型模拟的更为精确一些。     

利用OPENGL构建海洋三维景观的方法研究

利用OPENGL技术研究海洋三维景观的建模方法，对建模机理和场景构建进行深入探讨，提出利用DEM数据和DOM影像数据构建三维景观的方法，及构建背景图的几种方法，纹理影像几种情况的映射方法。并仿真海洋三维场景，由实验数据得到比较好的三维可视效果。     

基于Kriging插值方法的MODIS资料几何纠正方法

在讨论了MODIS中分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)遥感图像几何畸变的成因后,文章引入了利用MODIS数据间的互补性去除这种"双眼皮"现象的概念,其后采用了Kriging插值的方法对数据进行重采样.在与其他几何纠正和插值方法进行比对后结果表明,该方法能较好地去除边缘重叠影响,并能保持原有云图的特征和信息,对MODIS资料数据在后续的反演工作中有一定意义.     

最优插值法在海温数据同化中的应用研究

海洋声场环境是决定海军作战行动成败的重要组成要素之一,海洋的垂直温度结构作为影响声速场的最重要因素,为了更精确更为实际的反映其分布特点,对其各种数据进行同化研究是十分必要的。文中针对海温数据来源的特点,提出了一种海温数据同化的最优插值方法,较好地完成了各种观测数据与背景数据的同化,并用各种数据进行了检验,其结果表明,利用最优插值法对海温数据进行同化处理是可行的,且同化效果比较理想。     

离散元法模拟吸力锚施工中生成的土塞研究

吸力锚是近年来在海洋工程中出现并得以迅速发展的一种新型基础形式。然而吸力锚施工中产生的土塞现象对顺利施工和安全使用构成了严重的威胁。文章采用了离散单元法来研究吸力锚施工中的土塞现象,并得到了一些结论。圆形刚性颗粒模型是文章中所采用的基本模型,同时动态松弛法成为基本的求解方法。