不同经验公式对海啸数值模拟的影响

针对不同经验公式的断层参数对海啸数值模拟影响的问题,该文选择两种断层参数的经验公式,海啸初始阶段采用Okada模型,该模型将海底地形变化直接作为水面变化进行处理,利用COMCOT海啸传播模型分别对2013年2月6日发生在所罗门群岛海域的地震海啸进行数值模拟。将数值模拟结果与DART观测站的实际观测数据进行比较。结果表明,JMA经验公式计算的断层长度、宽度和滑动量的海啸数值模拟结果更符合此次海啸的实际观测数据。研究结论对所罗门群岛及周边海域地震海啸数值模拟中断层参数的确定具有实际参考意义。     

2022年汤加火山喷发的综合遥感快速解译分析

2022年1月14日—15日南太平洋汤加Hunga Tonga-Hunga Ha'apai(HTHH)海底火山发生剧烈喷发并造成海啸,引起了国际广泛关注.对此次"千年一遇"的汤加HTHH火山喷发事件进行应急响应,首先综合利用国内外多时相卫星光学影像、雷达影像、全球导航卫星系统(global navigation sat...     

华南沿海地区海啸影响数值模拟与分析

应用海啸数值模拟模型（cornell multi-grid coupled Tsunami model,COMCOT）对华南沿海地区可能遭受的海啸进行模拟研究具有现实意义。基于COMCOT模型及马尼拉海沟潜在震源分段及其参数设置,模拟了不同震源引发多场海啸到达华南沿海地区的波高变化和到时特征。模拟分析发现,海啸到达中国福建省南部至广东省西部一带能够产生最大2.5 m波高的海啸波,海南岛东部沿岸也会产生最大1.5~2.0 m的海啸波,海啸传播到广西北部湾地区的最大波高在0.3 m以下;海啸波发生1.9 h后最先到达海南岛东部沿岸,2.6 h后到达香港、澳门及广东的汕尾一带地区,3.6 h后到达福建南部一带及琼州海峡地区,8.9 h以后到达北部湾地区。华南沿海不同地区海啸的首波波高和最大波波高对马尼拉海沟震源位置的敏感性存在差异性,其中广东沿海中段对马尼拉海沟震源位置最为敏感,震源断层2、断层3引发海啸在该地区的首波和最大波高接近2.5 m,而震源断层1、断层6（断层编号依据2006年美国地质调查局资料）引发海啸在该地区的首波和最大波高只在1.0 m上下。     

影像的魔力

在近日发生的印度洋大地震和海啸中,科学家根据卫星影像分析,印度洋底构造板块移动了可能最多30米。通过卫星影像人们了解到:巨大海啸已使印度洋多个岛屿“变了样”;印尼亚齐省是重灾区,海啸卷起的巨浪几乎把苏门答腊西北角切割成另一个岛,首府班达亚齐原本整齐的海岸线荡然无存;亚齐省西南岸估计有100万人居住的地方已被夷为平地。人造卫星拍摄了多个灾区图像,包括印度的安达曼—尼科巴群岛、泰国普吉岛和柯叻旅游胜地。海啸发生当天中午12时,人造卫星也拍到海啸掀起的第二波巨浪抵达泰国甲米府西岸前的一刹那,那是一道在海面上长达38公里…     

海啸早期预警系统的一种本体式表达

无线传感器通常用于环境监测,如气候变化、水质和监控灾害管理等。目前,灾害管理是一项十分关键和紧迫的工作,在海啸预警和预测系统方面尤为突出。本文在研制区域水文态势地理信息服务系统(RHSGISS)的基础上,为减缓灾害,研究出了海啸早期预警系统的一种本体式表达。该系统由地震监测台站、海底压力记录仪(BPR)和验潮仪等组成,其主要功用是解释复杂的多维数据。该数据由各种传感器、系统间的互操作性以及处理异构数据等生成。目前的核心问题在于将获取自海啸早期预警系统多个组件的异构数据进行融合以及提供基于Web网络的数据服务。面向特定陆表监测与应急响应任务,本文通过使用开放地理空间联盟(OGC)确定的传感器网络赋能实现(SWE)框架,构建了基于"北斗"卫星导航系统的GPNT服务体系,能为所有接入空天地一体化对地感测网环境下的用户共享互操作性和可伸缩性提供便利。本体因其功能上可以提供明确含义的信息,而成为了解决信息异质性问题的手段。本文在传感器网络数据与数据语义方面提出了一种面向服务的架构(SOA)模型,目的是要提供使用本体和Jena规范来表示更有意义的早期海啸预警系统信息。     

海底地形测量技术现状及发展趋势

简要回顾了海底地形测量技术的发展历史;详细介绍了船基声呐、机载激光、海岸带一体化测量海底地形技术及3种反演海底地形技术,呈现了海底地形的立体、高效、高精度、高分辨率获取现状。并展望了海底地形测量发展趋势,认为研制超宽覆盖、高精度、高分辨率、轻便型多波束测深系统和研究声速影响改正模型、测深数据滤波方法及海底地形表达是未来声呐测深领域的核心工作,无人船测量将会成为一种重要的作业模式,机载激光雷达测深、基于声呐图像的海底地形恢复及深拖测量发展潜力巨大。     

高精度海底大地控制网建立方法分析与比较

海底大地测量控制网是陆基大地控制网在海底的自然延伸,是空间数据基础设施的重要组成部分。本文从作业方式、数学模型、测距误差、定位精度等方面比较了圆心法、非差法和历元间单差法建立海底大地控制网的异同。结果表明:圆心法须事先测定海底应答器阵列的几何结构,且仅能获得几何中心水平分量的高精度坐标;非差法可以获得控制点高精度的水平分量坐标,但高程分量精度较差;历元间单差法可以同时获得高精度的水平分量和高程分量坐标,并与航迹线、声学测距精度、GNSS动态定位精度等密切相关。最后,面对CGCS 2000向海底延伸的任务需求,为建立我国高精度永久性的海底大地控制网,提出了提高海底控制点精度的改进措施。     

海洋底质三维可视化模拟初步研究

海洋因其环境的复杂性和数据的难以获取性,其海洋三维可视化方面的研究多集中在海洋场景和海底地形方面,有关海洋底质的可视化研究有待加强。本文通过建立海洋底质数据库,搭建海底底质可视化的模拟环境;基于水深数据和多波束数据建立基本的三维海底地形,实现多任意等深线的自动生成;依据钻孔数据和地层拖网样品,初步实现海底底质三维可视化。通过系统的集成,建成海底三维可视化模拟系统,为开发海洋资源、发展海洋经济和维护国家海洋权益服务。     

海底大地测量控制网研究进展综述

高精度的海底大地测量控制网是数字海洋和水下网络中心战的基础设施之一,而现阶段我国海底控制网的建设和研究几乎为空白。为自主建立我国高精度的海底大地测量控制网,本文借鉴发达国家的经验,结合国外海底控制网的发展与研究现状,系统介绍了GNSS/Acoustic系统的组成及发展;详细梳理了数据处理中的关键技术,分析了影响海底控制点精度的因素和控制点定位精度;结合我国现状,建议加紧开展我国海底控制网的建设与研究。     

海底地形高次项对海面重力信息影响分析

为了尽可能利用海面重力数据所含地形相关信息,提升依据重力数据反演海底地形结果质量,选择南中国海为试验海区,详细研讨了频率域不同阶次海底地形正演恢复海面重力异常和重力异常垂直梯度在不同海底地形环境下的影响。数值分析试验结果表明,一次项海底地形正演结果对重力信息贡献起主要作用,随着海底地形阶次的增加,相应阶次海底地形正演海面重力信息的幅度不断减弱;海底地形起伏剧烈且起伏幅度较大海区,高阶次海面重力异常和重力异常垂直梯度变化明显,而地形平坦海区正演的海面重力信息变化微弱;重力异常垂直梯度相比重力异常对海底地形高频部分更加敏感,在试验海区依据海面重力数据反演海底地形过程中,若输入数据源为重力异常,建议顾及至二次项海底地形,若输入数据源为重力异常垂直梯度,建议顾及至三次项或者四次项海底地形,从而尽可能利用海面重力数据所包含信息。     

基于PPP技术的GPS浮标海啸预警模拟研究

提出了利用精密单点定位（precise point positioning,PPP）技术进行海啸预警的方法,并利用TriP软件对实测浮标数据进行了处理,将得出的海面高数据和海啸波模型叠加进行了模拟分析。仿真结果表明,利用精密单点定位技术进行海啸预警,能够监测判断海啸的发生,并获得海啸波到达海岸的波高和时间,提供一定的预警信息。     

改进的重力地质法及其在中国南海地区海底地形反演中的应用

为进一步提高传统重力地质法（gravity-geologic method,GGM）反演海底地形的精度,顾及海底地形非线性项对GGM进行改进。采用改进的GGM反演了中国南海地区空间分辨率为1’×1’海底地形模型,并利用船测水深检核点对反演结果进行了精度评定,验证了所提方法的有效性。研究结果表明,忽略海底地形非线性项会在起伏约2 km的山区引起约50 mGal偏差;改进的GGM能有效地从短波重力异常中恢复海底地形的非线性项;获取的海底地形结果与ETOPO1、SIOV23.1及传统GGM反演模型相比具有最高的精度,与检核点差异的均方根为130.4 m;与传统GGM法反演结果相比,改进GGM获得的结果在黄岩海山链附近精度提高10.8 m,在中沙群岛附近精度提高4.7 m。     

四、P229 海洋测量学

CH20080279基于PPP技术的GPS浮标海啸预警模拟研究=Simulation of Tsunami Forecasting with GPS Buoy Using PPP Technology/程世来(武汉大学卫星导航定位技术研究中心)//武汉大学学报(信息科学版).-2007,32 (9).-764～766提出了利用精密单点定位(precise point positioning,PPP)技术进行海啸预警的方法,并利用TriP软件对实测浮标数据进行了处理,将得出的海面高数据和海啸波模型叠加进行了模拟分析。仿真结果表明,利用精密单点定位技术进行海啸预警,能够监测判断海啸的发生,并获得海啸波到达海岸的波高和时间,提供一定的预警信息。图2参12     

海底三维建模关键技术

分析了当前海底三维建模流程中的关键技术,为建模人员提供指导。海底三维建模方法分为基于图像内容建模和基于点状地形数据建模。前者模型精确,视觉效果较好,但建模速度较慢,适合于小范围建模;后者建模速度较快,且满足海底大范围三维建模的精度要求。在海底三维建模中,对于小物件,采用基于图像的建模方法,而大范围的海底地形,采用基于点状数据的建模方法。     

海底地形图设计的几个问题

海底地形图设计的几个问题苏振礼（天津海洋测绘研究所３０００６１）海底地形图对于海洋工程用户来说，尤如航海者对航海图的需求一样重要。７０年代以来，一些国家已出版了成套大中比例尺海底地形图，国内不少部门也作了编制海底地形图的尝试。一、海底地形图的定义海底...     

全球海底地形精细建模进展与发展趋势

精细的海底地形模型在海底板块构造运动、水下载体航行保障、海洋资源勘探等方面具有重要作用。回顾国内外海底地形探测技术和模型构建的发展,讨论当前全球海底地形精细建模的研究现状和面临的主要挑战,总结今后全球海底地形精细建模的发展趋势,认为基于卫星测高技术的海洋重力场反演仍是未来全球海底地形精细建模的主要技术手段,并且新体制测高卫星如双星跟飞测高和SWOT(surface water ocean topography)二维海面高测量任务将为进一步提升海洋重力场以及海底地形模型精度提供数据源,结合地形复杂度优化海底地形反演理论方法有望带来理论创新,探索人工智能技术用于海底地形精细建模值得关注。     

由垂直重力梯度异常反演全球海底地形模型

本文给出了海底地形起伏与垂直重力梯度异常之间的响应函数关系。据此,联合船测海深和垂直重力梯度异常数据,构建了全球75°S~70°N范围内1′×1′海底地形模型。以船测海深为检核参考,考察了本文模型在印度洋南部和西北太平洋地区的精度。结果表明,在考察区域内,本文模型精度优于ETOPO1、GEBCO和DTU10模型,且在印度洋南部与SIO的最新海底地形模型V15.1精度相当,在西北太平洋地区略优于V15.1。探讨了高次项和地壳均衡现象的影响量级,发现两者对反演结果的影响很小,可以忽略。通过与重力异常反演结果的比较,发现垂直梯度异常反演在中短波长部分（100~200km）表现较优。在西北太平洋地区,联合重力异常和垂直梯度数据进行海底地形反演计算,反演结果的精度较V15.1模型提高了约29.5％,说明联合这两种数据可以计算精度更高的海底地形模型。     

海底地貌数据综合研究进展

海底地貌数据与人类认知海洋、探索海洋、利用海洋息息相关,海底地貌数据综合是海图编制、海洋空间数据处理的重点研究内容之一。海底地貌数据综合属于地图综合的研究范畴,但受历史渊源、学科体系、应用范畴等诸多因素影响,常被认为是地图综合中相对独立、特殊的研究内容。本文在明确海底地貌数据综合特殊性的基础上,从数据增强、综合方法、质量评价3个方面梳理海底地貌数据综合研究进展,归纳了几种常见的海底地貌数据综合应用案例,并从研究内容、技术方法、实践应用3个方面探讨了海底地貌数据综合的发展趋势。     

通导遥一体化深远海PNT基准及服务网络构想

从海底控制网设计、布设、测量、数据处理和海洋声速场构建几个方面介绍了海底控制网建设的现状。结合国家海洋战略需求和海洋大地测量技术发展,分析了现阶段海底控制网建设面临的问题：认为目前的海底网规模小,缺乏信息共享,功能单一;设计与布设原则未与控制网等级关联,多为定性描述,缺乏操作性;声速场精度和分辨率偏低;测量和数据处理仅考虑了海底控制点的定位问题,难以满足大区域、高精度海洋PNT(positioning,navigation,and timing)基准网建设需求。据此,利用海洋声道的远程通讯和测距定位能力,提出了建设联合北斗/GNSS(global navigation satellite system)定位和通信导航功能的通导遥一体化深远海PNT基准及服务网络的构想,针对该网络的功能和布放设计、高精度、高分辨率海洋声速场模型的构建、各类PNT基准点的测量和整体网平差处理、海底PNT基准点的自校准和自维护、覆盖水域的位置增强服务、目标和环境的遥测和感知服务等几个关键技术问题,提出了实施方法和设想,以期解决当前海洋控制网大区域建设面临的缺乏通讯、布网原则和测量方法不完善、功能单一等问题,为...     

由卫星测高数据观测到的印度洋海啸波高

本文介绍了利用卫星测高资料测定的印度洋地震引起的海啸波高的研究成果 ,以及卫星测高数据在对海啸灾害进行预测的应用价值。通过卫星雷达测高可观测到沿卫星星下点轨迹的相距几公里的点上的海面高 ,还提供了特别有价值的对海啸波的连续观测结果