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。     

基于半参数回归的DDM内插方法

提出了一种基于半参数回归的数字水深模型(DDM)内插方法。将原始水深数据误差和内插函数的逼近误差分别视作数字水深模型的偶然误差和系统误差部分,构建DDM内插的半参数回归模型;基于距离法与L曲线法,分别确定正规化矩阵R与平滑因子α;采用按方位取点的加权平均法,估计内插函数在任意节点处的逼近误差。实验结果表明:所提方法提高了DDM的构建质量;海底地形复杂程度越大,所提方法对DDM构建质量的提高程度越大。     

海洋测线网误差分析的LL图直视判定法

本文设计了一种海洋测线网交叉点差值的图形表示方式,简称LL图。该图可直观表示交叉点差值误差大小和分布;根据误差理论知识,可进一步直观分析判断测线网存在系统误差与粗差的可能性,为海洋测量质量评估及数据处理提供依据。研究表明,LL图直视判定法比传统表格形式及图上标注形式更具实用性和有效性。     

水平轴潮流能水轮机数值模拟方法对比分析

叶素动量理论和CFD方法是水平轴潮流能水轮机性能分析中运用较为广泛的数值模拟方法,文中结合小尺寸水轮机模型试验,对比分析了叶素动量理论和CFD方法在水轮机性能分析中的准确性和适用性.验证结果表明:叶素动量理论和CFD方法均能对水轮机的性能进行预报,且CFD精度高于动量叶素理论;大尖速比时,动量叶素理论偏离较高,不再适合性能预报;在小尖速比下,建议采用RNGk-ε模型的CFD方法进行分析计算;动量叶素理论适合设计初期设计方案的对比分析,而CFD方法适合对设计结果的验证校核和详细分析.     

基于卫星测高数据的潮汐分析方法对比研究

基于卫星测高数据的潮汐分析是建立海潮模型的基本方法之一,主要包括调和分析方法和正交响应分析方法。利用上述两种方法对中国海和西太平洋海域的Topex/Poseidon(TP)、Jason-1(J1)和Jason-2(J2)卫星测高数据进行了潮汐分析,并将两种方法的计算结果进行对比研究。结果表明,观测时间序列的长度对潮汐信息提取的准确度有较大影响。满足分离任意两个分潮会合周期的卫星测高观测时间序列下,两种方法的准确度基本相同。短时段的数据受混叠效应影响明显,正交响应分析较调和分析准确度更高。     

自动验潮仪数据消波浅析

自动验潮仪对工作环境的要求与传统的瓦尔代式验潮仪完全一样,故新建验潮井必须恪守规范的技术要求,才能使其随潮性和消波性这对矛盾达到对立统一。如果井内不设消波器,进水孔总截面积与井筒截面积之比太大,必然会导致消波性太差。完全依靠自动验潮仪的所谓"数据消波功能"消除井内波动对资料质量的影响是不可能的。     

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。     

强潮河口建港水域条件分析方法的探讨

回顾了以往港口码头水域位置的选择方法,对潮汐河口潮位和地形冲淤变化频繁的水域,初步探讨了港口选址方法,提出了典型潮保证率、低水位水深保证率、中水位水深保证率、典型年水深历时保证率等分析统计方法,并用码头计算实例分别加以说明,这对强潮河口中小型码头的选址有参考意义．     

中国近海验潮站长期观测资料的潮汐调和分析

对我国近海厦门、大连、北海、连云港、坎门、汕尾、东方、海口、香港北角、名濑、那霸、吕四、闸坡、石臼所共14个验潮站多年潮汐资料进行了分析。对1 a调和分析结果中的8个分潮(Q1,O1,P1,K1,N2,M2,S2,K2)进一步进行了分离,得到各分潮的调和常数,并和1 a潮汐调和分析中的假定值进行了比较。结果表明,有些分潮存在较大误差。用19 a分析所得的调和常数代替传统1 a分析的假定值,能够提高潮汐分析和预报精度,减小误差。     

水平轴潮流能叶轮水动力性能比对试验

叶轮作为潮流能发电装置能量俘获机构,其水动力性能的优劣对整个装置具有决定性意义。本文设计了两种叶轮翼型方案,方案一叶轮选择了具有代表性的单一翼型,方案二叶轮选择了多种翼型组合方式。为检验两种叶轮动力学性能,分别对两种方案进行了仿真和模型试验。通过设定试验控制参数,提取观测参数,对实验数据进行处理分析,从功率系数方面对两者进行了对比,为水平轴潮流能发电装置叶轮翼型选择提供参考。     

三种验潮方法水位观测性能比较与统计分析

水尺、压力式验潮仪与验潮井验潮仪是海道测量水位控制和水位观测的主要手段。通过6日6个时间段的同步比对试验,计算了三种方法获取水位观测数据之间的潮时差和潮高差,分析了三种观测手段的水位观测性能以及产生差值的可能原因,提出了使用方法的建议。     

基于半参数模型的水位数据预处理方法研究

为消除压力式验潮仪数据因误差而存在的抖动现象,提出了利用半参数模型对水位数据进行预处理的方法。研究了半参数模型在水位预处理中的具体实现方法,并对处理后的数据在应用方面进行了数据实验。实验表明,半参数模型既能够剔除不合理观测噪点,又能够高精度拟合观测水位,利用处理后的数据确定的余水位以及潮汐比较参数更具备合理性,精度得到了提高。     

Tidal Correction of Altimetric Data in the Japan Sea

Satellite altimetric data have been very useful in the study of variation in the eddy field of the ocean. In order to investigate the variation in the eddy field, we have to remove tidal signals from altimetric data. However, global tidal models do not have sufficient accuracy in marginal seas such as the Japan Sea. In this study, we carried out harmonic analysis of temporal fluctuations of sea surface height data in the Japan Sea measured by TOPEX/POSEIDON. We could eliminate the tidal signals from altimetric data of TOPEX/POSEIDON and also from ERS-2 altimetric data with use of the harmonic constants derived from TOPEX/POSEIDON and tide gauge data along the coast. We draw co-tidal and co-range charts in the Japan Sea using the result of the harmonic analysis of TOPEX/POSEIDON altimetric data and tide gauge data along the coast. The results obtained turn out to be very useful for the tidal correction of altimetric data from satellite in the Japan Sea.