基于递推原理的风观测数据处理方法

风速风向数据的观测与处理是海洋环境监测中的重要内容,数据的采样与处理应符合海滨观测规范的要求,规范要求每分钟的风速风向数据需做10 min的滑动平均处理。通常使用的计算方法是采用卷积法对采集到的10 min内的采样数据做矢量平均得到符合规范要求的数据,卷积法计算量大、耗时久、计算效率低。提出了一种基于递推原理的数据处理方法,某一时刻的风速风向数据由当前采集的数据与之前的计算值得出,递推法可有效减少计算量,提高效率。此方法不仅适用于海滨观测中风速风向数据的处理,在其他需要做滑动平均处理的应用中仍是一种有效的算法。     

对RINEX格式GPS观测文件的压缩算法研究及软件实现

针对RINEX格式的GPS观测数据文件,利用观测数据的相关性设计一种新的压缩算法,并进行了对算法的软件编制以及试验。实现了对观测文件的快速、无损压缩。试验证明,这种压缩算法对RINEX格式的GPS观测数据文件的压缩比率在75％左右,优于常用的Huffman、改进半字节等算法。     

海洋站温盐井设计建设研究——一个室外温盐井建设的成功案例

水温、盐度是海滨水文气象观测中的重要观测要素,温盐井是获取温、盐实时连续数据的重要观测基础设施。温盐井的设计、建设近年来才刚刚兴起,在《海滨观测规范》中仅提供了原则规定,尚无成熟经验可供借鉴。对日照海洋站室外温盐井设计、建设进行总结,解决了在复杂地形和水文条件下建设温盐井的问题,经对比验证效果良好。     

船载气象仪对比观测数据的质量评估与分析

对南海南部海域2011年夏季航次调查中两套不同型号船载气象仪获取的对比观测数据进行了分析评估,结果表明该数据完整性较高,差异性较小,具有很好的准确性和可靠性。用t检验和线性回归方法对观测数据的日均值进行相关分析,结论一致:两套观测数据具有极强的相关性,均通过了99.9%的显著性相关检验。但由于仪器布放位置及传感器受周围环境影响等原因,部分要素的观测值存在缺测、"漂移"等现象。     

基于多参数差分相关的海洋时序观测数据滤波算法

随着海洋研究的不断深入,对观测的数据质量要求越来越高,为了有效降低实测数据的不确定性,该文以海水CO₂分压测算的关键因子温度和盐度的相关实测数据为例,针对仪器平台能够进行多参数同步观测的特点,在假设观测指标的变化在较小的时间空间范围内为一平稳过程的基础上,通过ADF平稳性检验理论证实了大部分原始观测序列满足二阶差分平稳性假设,在此基础上提出了一种基于观测序列差分统计特征的测量数据不确定性的表达方式,以及对离异点数据进行识别和多参数差分相关联合滤波的算法。与常用滤波算法对比分析表明,提出的新算法能够有效融合参数间的相关信息,降低序列的不确定性,并且最大程度地保护原始测量数据。     

新的《海滨观测规范》

我国正式开展海滨观测业务始于一九五八年的海洋普查,当时为了适合这项工作的开展,由中央气象局主持编定了《海滨观测方法》,这本小册子就是我国《海滨观测规范》的前身。在海滨观测业务的不断充实完善过程中,至一九六四年国家海洋局组建成立之前,中央气象局共组织专家修改了两次,产生了《海滨观测规范》,在观测要素、观测方法、记录方式等方面做了许多调整和改动。国家海洋局成立以后,海滨观测业务的持续发展使得这门学科逐渐趋向成熟。至今为止,在国家海洋局的主持下,对《规范》进行了三次修改。一九八八年颁布的《规范》是在一九七九年版本的基础上编改完成的,并将《规范》交科学出版社,首次向全国公开出版发行。     

船舶海面观测资料的质量控制方法研究

主要根据中美合作协议，对１４０万站次的船舶海面观测资料进行标准化处理，结合此项工作经验，概括总结了一此有效的质量控制方法，包括各个环境要素资料属性与数据变化范围检验、相关性检验和统计模型检验方法，并介绍了人工审查与计算机相结合如何可疑数据。     

初探支持向量机算法在海洋站观测数据质量控制中的应用

为了有效提高海洋观测数据的质量,初步探索引入了一种统计学习算法——支持向量域描述(SVDD)用于海洋站多要素数据质量控制,建立了一套基于SVDD的多要素数据质控方法。该方法拥有惩罚系数C、RBF核参数、质控调节因子ΔR等多个参数,利用历史样本观测数据训练构建质量控制模型,通过该模型实现海洋观测数据质量控制。本文利用真实观测数据对该方法进行了分析检验,验证了该方法能够有效分析数据质量、发现可疑数据,对提高海洋观测资料的可靠性、科学性具有一定借鉴价值。     

Huffman与LZW算法在海洋观测浮标通信数据压缩中的应用研究

在现有两种比较主流无损压缩算法基础上(Huffman算法和LZW算法),根据海洋观测浮标采集的观测数据特点,比较两种压缩算法的优缺点,并通过布放在西太平洋海域的一套观测浮标数据进行数据验证。结果表明,使用Huffman算法和LZW算法分别对海洋观测浮标数据进行压缩,两者的压缩率都基本可达50%左右甚至更低,Huffman算法压缩率较优,而LZW算法复杂度较优。通过分析,可证明这两种无损压缩算法都能有效地提高深远海通信效率和降低通信成本,同时也提高了科学观测数据的安全性和保密性,可根据实际情况选择在深远海观测浮标数据通信中应用。     

浅析海滨观测的代表性

一、问题的提出我国的海滨观测主要还是通过设立在浅海近岸的测点、由经专门训练的观测人员定时观测波浪、潮位、水温、盐度、海冰等项目实现的。观测记录的质量和测点的选择有关。评价测点的优劣通常用“代表性”来描述。在气象观测理论中,代表性是指所获得的气象记录能代表该地区的气象特点。对于海滨观测来说,气象观测的代表性能否简单地套用过来呢?换句话说,海滨观测的代表性有哪些特点呢?笔者发现,这个问题存在着不同     

连云港温盐井水温资料对比分析

随着海洋自动观测系统的推广应用,温盐井也在海洋系统普及开来,对温盐井性能的研究,即所测得的水文数据的有效性进行研究有现实意义。对连云港海洋环境监测站温盐井内外表层海水温度的数据运用传统的统计对比分析,指出该温盐井测得的数据中有96.2%的水温数据符合海滨观测规范规定的三级标准是有效的。从而表明温盐井满足了测量表层海上温度的技术要求。     

多频GNSS跟踪站接收机观测量相关性分析

为了验证多频GNSS跟踪站接收机观测数据的质量和相关性,为GNSS跟踪站接收机后续研制做出贡献。基于多品牌多频GNSS跟踪站接收机比测试验,评估了观测数据的伪距噪声,对伪距噪声序列、伪距零基线双差序列进行自相关分析,进而对P-L序列从时域和频域角度进行滤波周期分析,验证了多频GNSS跟踪站接收机观测数据的相关性。试验结果表明：多频GNSS跟踪站接收机观测噪声满足相应标准,不同品牌跟踪站接收机的伪距观测量具有不同程度的自相关性,为削弱观测数据的伪距噪声,不同品牌跟踪站接收机对伪距数据做了不同周期的Hatch滤波处理。     

一种实用海洋浮标数据异常值质控方法

针对海洋浮标的波高观测数据,通过结合格拉布斯准则(Grubbs)、局地异常值检验方法和波高观测误差控制建立了一种实用的数据异常值质控方法并对波高观测异常值进行了质控效果检验。结果表明,该质控方法由于加入了波高观测误差控制,从而避免了将大量正常数据误判为异常数据,异常数据判断的准确率达到了较高水准。另外该方法也可以作为一种实用质控方法推广使用于其他海洋浮标观测要素。     

一种精细化的海洋浮标数据质量控制方法

针对海洋浮标数据获取特点及常见数据错情,本文提出了一种精细化的海洋浮标温盐数据质量控制方法。通过范围检验、尖峰检验、莱因达准则等六个步骤实现浮标数据质量控制,其创新性在于有效集成了多种质量检验法,并且研究了一种融合传统尖峰检验与莱因达准则的质量检验新方法;并以中国近海观测研究网络黄、东海站浮标温盐观测数据为例,验证了本方法的有效性和适用性。该方法可广泛用于海洋浮标温盐观测数据的质量控制,识别出长时间序列数据的异常值。经过本方法质控后的浮标观测数据对于海洋科学研究、海洋气象预报、海洋灾害预警以及渔业发展等具有重要意义。     

海冰观测数据质量控制方法研究及北海区冰情分析

根据海冰观测数据的特点,分析、借鉴几种常用的气象、海洋数据质量控制方法,制定海冰观测数据的质量控制体系,包括非法码检验、全等性检验、极值检验、一致性检验、统计特性检验、可视化图形绘制检验等方法。选取最近4个年度(2013/2014-2016/2017年度)北海区5个海冰测站的观测数据,分别进行人工和程序质量控制,结果显示,目前业务中使用的人工检测质量控制效率较低,海冰质控程序则提升了海冰观测数据质量控制的效率和准确度,在日常业务中有较高的应用价值。同时,对质控后的海冰数据进行北海区冰情分析发现,从海冰持续时间、总冰量、浮冰冰状分布情况,均可看出2015/2016年度北海区的冰情最为严重;在同一年度,北海区冰情基本随纬度增加而加重,而在相似纬度上,黄海冰情比渤海更为严重。     

实时和延时海洋观测数据质量评估方法研究

介绍了一套实时和延时海洋观测数据质量评估方法,及其在综合海洋观测系统服务平台框架下的未来展望。详细给 出了实时和延时海洋观测数据的自动化数据判别/检验方法、质控标准以及为数据管理和使用专门制定的数据质量评估标准。     

岚山海洋观测站验潮、温盐井的设计建设

验潮井、温盐井设计在《海滨观测规范》中仅提供了一个参考公式与参考数据,至今尚未形成一个从理论到实际的成熟的设计方法及设计模式。对岚山海洋观测站验潮井、温盐井的设计建设进行了总结,经对比验证效果良好。     

短基线北斗三频数据模糊度解算方法的比较

首先分析了矩阵变换、无几何CIR、几何CIR、组合观测量PAR、原始观测量PAR五种模糊度解算方法的原理;然后采用短基线北斗三频实测数据对每种方法进行测试和分析比较。结果表明:短基线条件下,无几何CIR算法和矩阵变换算法受电离层延迟和观测噪声的影响较大,模糊度固定成功率比较低,不适用于北斗实测数据;几何CIR算法和组合观测量PAR算法采用组合观测量会放大噪声水平,部分历元的模糊度固定出现错误;原始观测量PAR模糊度固定成功率最高,在本次算例中达到100%。     

海滨观测台站数据通信网络系统

建立于公共电话网上的数据通信技术首次应用于国内海洋台站观测资料的远程转输。海滨观测台站数据通信网络系统的研制成功，为台站数据传输提供了更为快速、简便和可靠的通信手段。本文通过对该系统的概要介绍，说明了台站数据传输网的组成结构、数据信息流程、通信方式以及系统运行结果分析。     

基于POMgcs模式中国海及邻近海域三维温盐流数值预报海面温度的检验分析

对基于POMgcs海洋模式建立中国海及邻近海域三维温盐流数值预报系统的海面温度产品,进行检验分析。利用2011年预报的月平均海面温度数据同卫星观测的月平均海面温度资料相比较,发现三维温盐流数值预报系统预报偏高。此外,分别利用2011年GTS海洋观测海面温度数据和2012年2、3、4月份卫星融合海面温度数据,与该系统海面温度预报逐日产品进行检验分析。检验结果表明:预报精度随着预报时效逐渐降低;预报海面温度高于观测值1℃~2℃。