基于余水位配置的海洋潮汐推算研究

基于余水位的配置模型,利用长期验潮站实测水位结合临近短期验潮站天文潮位来恢复短期站的实际水位,并对其进行误差分析,证明基于余水位配置的海洋潮汐推算的可行性与实用性.     

海洋潮位推算在水深测量中的应用

研究了用于海洋水深测量的天文潮加余潮水位订正方法，在沿岸测量中得到验证，数值精度符合测量标准要求。研究的主要内容包括：利用已有潮波的数值计算结果，分析网格点主要分潮的调和常数；利用相关的长期验潮站资料，分析所有分潮的调和常数，修正测量海域的数值计算结果，确定各网格点内的理论最低潮面；内插计算并扩展任意点主要分潮调和常数，推算该点的瞬时天文潮位，并利用长期验潮站观测数据推算任意点余水位，二者相加得出给定时刻的潮位。     

港外水域虚拟验潮站水位推算研究

港口航道图测绘期间出于潮位控制的需要,除了利用长期验潮站外需要另设其他短期/临时验潮站。如何深入利用常设短期验潮站积累的历史水位资料以有效减少验潮工作量,已成为海洋测绘实践需解决的现实课题。基于港口长期验潮站与常设短期验潮站的历史同步实测水位资料,采用潮汐差分订正与余水位传递技术,实现了一种精度可靠的港外水域虚拟验潮站水位恢复方法。归纳了港口短期验潮站进行潮汐差分订正的适用条件,列出了采用该种虚拟水位技术恢复水位方法的计算步骤。实例验证及精度评估表明,经潮汐差分订正后的虚拟验潮站采用“天文潮位+邻近验潮站传递余水位法”恢复水位的推算精度,可以满足相关技术规范要求。     

我国沿海航路测量水位控制关键技术研究

沿海航路离岸远、跨度大,测量精度要求高,水位控制是影响沿海航路测量成果精度的关键因素。分析了中国沿海航路测量水位控制的特点和难点,结合辽东湾满载VLCC推荐航路扫测工程案列,探讨了验潮站布设、海上定点验潮站数据获取、深度基准面确定、水位改正等关键技术问题,并提出了适用的解决方案,提高了水位控制作业效率和成果精度,以期为中国沿海航路测量水位控制提供有益的借鉴。     

黄骅港潮汐推算及精度分析

针对黄骅港验潮系统在工程应用中出现的数据缺测,研究了利用潮汐性质相似性判断指标和基于余水位配置的潮汐推算恢复缺测数据的可行性,分析了推算精度。结果表明,使用以上技术黄骅港缺测时刻水位数据的推算精度优于10cm,可满足实际生产作业需要。     

基于余水位精化潮高模型的水位生成研究

研究了基于余水位精化潮高模型的水位生成方法。所提方法首先构建网格潮汐场模型,其次采用余水位提高内插模型精度。通过网格搜索策略实现了水深点所属网格的快速定位及水位生成,探索了该模型在水位改正及预报中的应用。实验表明：所提方法既可应用于水位改正又可用于水位预报,且较现有方法在精度上有所提高。     

大亚湾海域夏、冬季的潮汐特征及余水位与风的相关性初步探讨

大亚湾及其邻近海域冬、夏季各14个临时水位观测点1个月的实测潮位资料显示:各站的水位曲线均呈现明显的"双峰"现象,且湾顶比湾口更为明显.本文采用了调和分析方法,给出M2、S2、K1、O1四个主要分潮及M4、M6、2MS6三个浅水分潮的振幅和迟角同潮图,分析大亚湾的主要潮汐特征,探讨了浅水分潮对双峰结构的贡献,并采用交叉...     

基于异地潮位资料和BP神经网络的潮位推算研究

文章通过BP神经网络模型,利用西沙站的实测潮位推算三亚站潮位,研究用一地点的潮位资料去推算另一地点(异地)潮位的方法。文章比较了不同隐含层节点数和输入因子对潮位推算结果的影响,采用预测时间(t)之前N个小时(t–N+1,…,t–1,t)西沙站的实测潮位数据作为输入因子,输入因子数目在2~10之间,隐含层分别采用节点数3、4、5、10和15建模,分多种情况进行推算。结果显示,对文中使用的特定情形,隐含层为4个节点的效果最好,隐含层为15个节点的效果最差;输入层为2个节点的效果最好,输入因子增多会使得推算效果变差。隐含层为4个节点、输入因子为t–1、t时刻潮位的仿真验证的结果最好,推算值和实测值之间的相关系数为0.9901,均方根误差为0.06m,误差在–0.16~0.15m之间。结果表明,如果两个地点的潮位具有物理上的关联,通过BP神经网络模型,用一地点的实测潮位推算另一地点潮位的方法是可行的。     

基于姿态校正的RTK潮位在琼州海峡地形测量中的应用

潮位改正是多波束地形勘测中的重要环节。琼州海峡跨海工程中分别利用验潮潮位和RTK潮位进行潮位改正,对比结果发现初始RTK潮位改正后的数据存在较大偏差,最大可达1.5 m。通过对RTK测量潮位进行姿态校正后,其结果与验潮潮位的偏差减小,可以控制在0.3 m以内。5-6月的琼州海峡正是西南季风爆发时间,海峡海流的流向具有复杂性,涨落潮都伴随着较大的风浪,RTK潮位测量忽略风浪带来的影响是出现较大误差的重要原因。     

Effect of Sea Level Variation on Calculation of Design Water Level

The long-term variation and seasonal variation of sea level have a notable effect on the calculation of engineering water level. Such an effect is first analyzed in this paper. The maximal amplitude of inter-annual anomaly of monthly mean sea level along the China coast is larger than 60 cm. Both the storm surge disaster and cold wave disaster are seasonal disasters in various regions, so the water level corresponding to the 1% of the cumulative frequency in the cumulative frequency curve of hourly water level data for different seasons in various sea areas is different from design water level, for example, the difference between them reaches maximum in June, July and August for northern sea area, and maximum in September, October and November for Southern China Sea. The hourly water level data of 19 gauge stations along the China coast are analyzed. Firstly, the annual mean sea level for every station is obtained; secondly, linear chan ging rates of annual mean sea level are obtained with the stochasti     

Effect of Sea Level Variation on Tidal Characteristic Values for the East China Sea

1 .IntroductionTheglobalairtemperatureroseabout 0 .5～ 0 .6°Coverthepast 2 0thcentury ,andtheglobalmeansealevelincreasedbyabout2 0cmduringtheperiod .Theregionalmeansealevelriseswiththerisingglobalmeansealevel.Zuoetal.( 1 997)indicatedthatthemeanrisingrateofabsolutemeansealevelalongtheChinacoastontheassumptionofunifiedisostaticdatumis 2mm a .Woodworth( 1 999)analyzedsealevelspanning 1 76 8tothepresentinLiverpool,andobtainedaseculartrendforheperiodupto 1 880of0 .39± 0 .1 7mm a ,andatrendfort…     

平均海面传递方法的比较与选择

给出了常用平均海面传递方法的假设条件.以中国沿岸典型验潮站为例,统计不同同步时长下各传递方法的精度.统计分析表明,同步时长在7d内时应慎用回归分析法;最小二乘拟合法的假设条件缺乏相关的理论支持,只适用于潮差变化较小的区域;同步改正法在同步7d时基本能保证极值误差在10cm内,而同步15d与同步30d的精度相当,能达到厘米级.基于分析结果给出了传递方法的选择建议,为提高中短期验潮站的平均海面确定精度提供了依据.     

平均海面同步改正传递法的误差分析

给出了平均海面同步改正法中异步效应及余水位引起的误差的表达式。对中国沿海3组典型验潮站进行了数值计算,统计分析了异步效应与余水位引起的误差的量值与规律。     

海道测量中余水位分离方法的研究

证明了基于余水位信息进行海洋潮汐推算时不需考虑测量区域内潮汐性质是否相似;计算了中数法、陈宗镛法、Rossiter法、Doodson法、Godin法关于63个主要分潮的滤波器谱数值,从理论上对各模型滤波能力进行了量化表征;基于上述滤波法进行了仿真和实测水位的余水位分离计算。结果表明,Godin法可基本消除实测水位的短周期分潮影响,若进一步消除其隐含的中、长周期分潮影响,则Godin法在海道测量水位改正中将有更大应用价值。     

1993—2012年中国海海平面上升趋势

利用AVISO高度计数据计算了1993—2012年中国海海平面上升趋势,结果表明:(1)中国海平均海平面的上升速率为4.3mm/a,高于全球平均水平;渤、黄、东和南海的上升速率依次为3.1、2.9、3.0和4.6mm/a;渤黄东海平均为3.0mm/a;(2)首次同时计算了中国沿岸、中国海整体及中国海边界平均海平面的上升速率,分别为3.2、4.3、4.6mm/a;中国海边界的上升速率明显高于中国海沿岸及渤、黄和东海。初步认为:(1)渤、黄和东海及中国沿岸的平均海平面均与同期全球平均水平相当,而南海对整个中国海上升率贡献较大;(2)1993—2012年来中国海外围海域的上升可能是中国海上升的主导因素,建议在监测中国沿海海平面变化的同时,必须研究、监测相邻边界海域的海平面变化机制及变化趋势。     

海道测量水位改正通用软件研制

综合近几年海道测量水位改正的最新理论研究成果,以"海洋测量信息处理工程"软件系统为基础平台,根据直观性、通用性、可靠性等基本原则,开发了适用于单波束、多波束多种测深数据接口的海道测量水位改正通用软件,并从内、外符合精度方面对软件的水位改正效果进行了检验评估。