总体最小二乘法在浮游植物色素吸收系数模型估算中的应用

采用常规最小二乘法(LS)和总体最小二乘法(TLS)对浮游植物色素吸收系数与叶绿素a浓度之间的关系进行了研究。利用2003-2012年6个航次243组实测数据,建立了LS和TLS模型,应用模型估算典型波段的色素吸收系数值,并对两种模型进行了验证。采用平均绝对百分误差和均方根误差两种方法进行模型效果评估,结果显示,两种评估方法均能很好地说明,在400～700 nm光谱范围内,TLS拟合结果优于LS拟合结果。总体最小二乘法在综合考虑了参数误差和测量误差的情况下,拟合结果精度更高,更符合实际情况,估算结果的准确性要优于常规最小二乘法。     

基于最小二乘法的超短基线水声定位系统校准方法

超短基线水声定位系统是海洋工程及水下无人系统中应用较广泛的精密仪器设备,为了提高对水下目标的定位精度,在使用前需对其进行校准。描述了一种基于最小二乘法迭代修正的超短基线水声定位系统校准方法,该方法以最小二乘法为基本原理,通过多次迭代修正的方式,修正基阵与GPS天线之间的平移偏差以及基阵与罗经之间的旋转偏差,从而提高系统的测量精度,最终通过湖上试验验证了该方法的有效性。     

最小二乘法在海域勘界界线划定中的应用研究

海域行政区域勘界是海域使用管理的一项基础性工作,其技术性和行政性均较强。本文介绍了海域勘界界线划定的几种方法,重点详述了侧界线推导法的原理以及运用最小二乘法原理对分界线的拟合,并结合实际需要和技术需求,详细介绍了最小二乘法在海域勘界中的应用研究,为海域勘界提供界线草案的拟定方法。     

基于最小二乘和卡尔曼滤波方法进行原子时预报的研究

介绍和分析了最小二乘和卡尔曼滤波方法在时间预报中的应用。通过IGS站提供的钟差数据,分别运用这两种方法对其中六个原子钟进行了时间预报的实验。通过对预报结果进行分析,结论证明为了取得较好的预报效果,不同的预报方法和钟参数的模型对于观测数据的要求有一些差别。从实验数据所成图形来看,当采用一天的观测数据进行模型预报时,最小二乘法的预报精度比卡尔曼滤波法稍高一些。     

Tikhonov正则化法在重力场最小二乘配置逼近理论中的应用

最小二乘配置法由于其能融合不同种类重力观测数据进行局部重力场逼近的特性而受到广泛关注,但最小二乘配置结果的不稳定严重影响该方法的推广应用。 基于对重力观测量协方差矩阵的谱分解,分析出该协方差矩阵存在病态性,协方差矩阵的求逆过程是信号放大的非平稳过程,微小的观测误差会被协方差矩阵的小奇异值放大,从而导致配置结果的不稳定且精度偏低。 引入 Tikhonov 正则化算法,通过 L 曲线法选择正则化参数,利用正则化参数修正重力观测量协方差矩阵的小奇异值,能抑制其对观测误差的放大影响。 通过以 EGM2008 重力场模型分别计算的山区、丘陵和海域重力异常作为基础数据确定相应区域大地水准面的实验,验证了本文算法的有效性。     

基于最小二乘的磁性目标磁矩确定方法

磁性目标产生明显的磁异常是磁探测的前提,而磁性目标的磁异常分布主要取决于目标磁矩。针对常用的消元法确定磁矩未能顾及目标磁矩测量过程中误差的影响,基于磁矩测量模型,提出采用最小二乘法来确定磁性目标磁矩,并通过仿真实验和实测数据验证方法的有效性。研究结果表明:最小二乘法有效地利用了磁矩测量中的测量数据,可以有效减弱测量中误差对目标磁矩各分量的影响。为了解决实际测量中目标磁矩分量计算结果的不稳定性问题,建议增加观测数据。研究结果可为磁性目标的有效探测提供理论依据。     

关于最小二乘问题近似解误差估计的进一步分析

Brezinski等人给出了最小二乘问题近似解的一族误差估计。该误差估计含有1个实参数。本文的贡献有3个方面:其一是给出了1种参数选择策略;其二是对该族误差估计的性质做出进一步分析;其三是分析了应用于Tikhonov正则化时应注意的一些问题。     

用最小二乘法分析胶州湾海流特征

在胶州湾湾口、西侧、中心、东侧、北侧湾顶五个区域布设测站,利用2018年冬季至2020年秋季潮位、海流等监测数据,基于最小二乘法进行调和分析计算,并结合垂线平均流速流向、可能最大流速、水质点可能最大运移距离等计算模型,研究分析了胶州湾海流特征。结果表明,各区域潮流类型系数均小于0.5,M₂分潮椭圆率绝对值均不超过0.1,接近于0,故胶州湾潮流性质为正规半日潮流,潮流运动形式以往复型为主。湾口区域余流、可能最大流速、水质点可能最大运移位移均最大。不同季节余流流速和流向的差异没有明显的规律性,除湾区西侧测站外,其余位置不同季节余流流向整体上有固定朝向：湾口处东偏北、中心站西偏北、东侧站南偏东、北侧湾顶站东偏北。靠近岸边的湾口、东侧和北侧湾顶站余流流向与邻近海岸垂直。在垂直方向上,各测站可能最大流速和水质点可能最大运移距离由表层至底层整体上呈减小趋势,流向基本一致。     

基于数字视差模型的立体影像最小二乘密集匹配

提出一种基于数字视差模型的立体影像最小二乘密集匹配方法。在高精度初始匹配点的基础上构建数字视差模型,利用多项式内插的方法预测出加密点的初始同名点位置,以结构相似性指数作为相似性测度进行加密点的粗匹配,然后利用最小二乘匹配算法将匹配精度提高至子像素级,最后由随机抽样一致性方法剔除误匹配点。实验结果表明,该方法能较为迅速地预测出加密点的同名点初始位置,且具有较高的匹配正确率,能得到十分密集的匹配点集,可以高效地应用于立体影像的密集匹配任务中。     

HJF1—1型浮标传感器检定用测量装置

本文从传感器检定时如何保证准确地测量其输出信号的角度出发,分析了过去几年我国检定MAREX浮标传感器工作中在测量方面存在的问题,介绍了为解决这些问题而研制的“HJF1-1型浮标传感器检定用测量装置”的工作原理、基本组成和设计思想,并列举了两个实例比较不同测量、计算方法对检定结果的影响,从而提出了在海洋环境自动监测系统的传感器检定工作中一个值得注意的普遍性问题。     

等温大气压高方程在气压剖面高度计算中的应用

气象探测仪器获取空中气象数据时,需要确定气象数据对应的气压高度,以形成剖面测量数据.将等温大气压高方程应用于实际的气压剖面高度计算中,确定计算的边界条件并进行误差估算,并通过实际算例,验证了理论计算的有效性.     

一种测量水下设施水平度用的传感器

本文介绍一种新颖的压力变送器,它利用阀门切换的方式建立水平度测量的参考基准,凡是低于这个基准的,压力变送器输出正信号;凡是高于这个基准的,变送器输出负信号;信号大小与水平度偏差成正比,与深度无关。测量误差的绝对值不大于±１ｍｍ。并提出了解决海流干扰的措施。     

最小二乘配置中两种局部协方差函数的比较

在分析Moritz和Tscherning/Rapp两种协方差函数模型技术特点基础上,利用EGM2008模型计算的局部重力异常数据,分别采用基于Moritz和Tscherning/Rapp协方差函数的最小二乘配置法计算了大地水准面高,以分析两种协方差函数模型的适用性和可靠性。实验结果表明:Tscherning/Rapp协方差函数模型要优于Moritz协方差函数。     

OWC波浪能采集气室内水动力学压强分析

振荡水柱(Oscillation Water Column,OWC)是近年来发展较快的波浪能采集技术,该装置主要由箱体、振荡水柱和压缩空气柱组成,而波浪在气室内产生的压强对能量转换效率等起到决定作用。结合三维侧向开口的振荡水柱波能转换装置,基于线性波理论,采用三维Green函数法建立了气室内水气动力学性能的空气压强理论计算模型,利用多维切比雪夫(Chebyshev)多项式求解,计算结果精度高,能够准确表达波浪和结构设计参数对气室内压强影响。依据理论计算模型分析了波浪周期、波长、吃水深度、入射波幅等参数对气室内压强作用。     

荔湾3-1外输海底管道中落管抛石技术

落管抛石是进行深水抛石的一种工程技术,可作为保证管道稳定性、处理悬跨、抑制隆起屈曲和进行跨越支撑的工程解决方案。系统研究了抛石在波流作用下的稳定性,落石对管道冲击的影响以及施工技术。针对南海环境条件下的抛石稳定理论进行了修正;分析了三层聚丙烯涂层管道在落石冲击下的可接受抛石粒径;提出同时结合石块稳定性结果和管道抗冲击性能要求下的石料分级的方法;最后,对该技术在荔湾3-1外输海底管道的工程应用进行详细阐述。     

元素俘获测井在绥中36-1油田的应用

由于并眼条件、钻井液等因素的影响,利用常规测井资料处理得到的岩性剖面会存在一定偏差,造成储层孔隙度计算不精确甚至流体性质判别失误.元素俘获测井（ECS）是斯伦贝谢公司研发的新一代测量地层元素的测井技术,利用其资料确定黏土含量及类型从而获得精确的岩性剖面,结合常规测井数据可以准确计算地层孔隙度,提高测井解释的符合率.介绍了ECS测井原理及其仪器参数,通过在绥中36-1油田的应用,阐述ECS的测井优势,对该技术的推广应用有着重要意义.     

压力式验潮仪观测数据的处理方法研究

就压力式验潮仪观测数据的预处理、仪器改正、海水密度改正、滤波光滑处理等方法进行了探讨。对由于仪器原因或因缺电造成的缺损数据的修复,首次提出了利用调和相关差分的方法进行数据的恢复,这种方法还可以用于海底自容压力式验潮仪的沉降检测和改正。经过分析比对,此次渤海航路测量水位改正的均方差优于10 cm,证明这些潮汐数据分析处理方法合理可靠。     

海流观测方法发展及应用

文章针对海流观测分类及命名在实际应用中存在部分专业术语使用不规范、分类不统一等问题,参考国家标准、行业规范和相关文献资料,结合观测原理、发展应用、优缺点和典型设备,按照漂浮法测流、定点测流、走航测流和表层遥感测流四大类,对海流观测方法进行梳理和分析,为业界提供借鉴和参考。     

Least-Squares Estimation of Bottom Topography Using Horizontal Velocity Measurements in the Tsushima/Korea Straits

Several bathymetric data sets are compared and assessed with constraints of an ocean current model and velocity observations. The root-mean-square (rms) differences among the data sets reach 20 m in the shallow Tsushima/Korea Straits. The numerical experiments to simulate the Tsushima Warm Current are performed using four different topography data sets. The JTOPO1 data (MIRC, 2003) give the smallest rms difference to long-term horizontal velocity observations. Several least-squares combinations of the topography data sets are then sought to minimize the rms difference between the observed and modeled barotropic velocities. Most of the data sets reveal a large bias of 30–60 m at the Western Channel compared to independent sounding depths     

Design Methods for Geotextile Tubes Application in Dike Construction

The technique of geotextile tubes used to construct dikes for land reclamation has been widely used. The tubes are usually filled with slun＇y of soil, such as sand, silt or clay. The tensile stress developed in the geotextile during filling the tube is the dominant factor for construction of a safe dike. The existing design methods are good for designing sausage shaped tubes and can not be directly applied for designing fiat tubes, which are commonly used in dike construction. This paper presents a procedure that can detenmine the relatiorrship among the tube size, the pumping pressure, the unit weight of the slurry, and the tensile stress developed in the geotextile during the tube filing. When the tubes are piling up to form the dike, the tubes in the bottom will sustain the load from the weight of the upper ones. A procedure is also developed to calculate the changes of the mechanical and geometrical behavior of the tubes under the load with a similar method. All these approaches have been programmed, which can help dike designers to select the suitable geotextile and determine the profile of the dike.