我国近海平均海面及其变化的研究

建立了计算平均海面及其变化的动态抗差模型,并把它与计算平均海面的平均值法、抗差法和动态模型法作了实测数据的计算和比较,表明动态抗差模型不仅能顾及海面动态变化效应,而且能削弱海面异常变化的影响,其结果更稳定可靠,优于其他方法。最后应用动态抗差模型,计算了我国42个验潮站的平均海面及其变化,结果表明,从50年代到70年代,我国近海的海面平均以0.621mm/a的速率上升。     

几种平均海面模型的数字实现与比较

本文对计算平均海面的平均值法、抗差法、动态模型法和动态抗差模型法作了实测数据的计算与比较。研究表明，动态抗差模型不仅能削弱海面垂直异常的影响，而且能顾及海面动态效应，求出平均海面和海面的平均升降，优于其它方法。     

基于不同潮汐类型的不同时间尺度分潮结果精度分析

选取4种不同潮汐类型的验潮站实测潮位资料,对验潮零点在一定范围内变动对调和分析结果的影响进行分析,结果表明,一年的潮位数据中若后续6个月的数据发生10 cm、20 cm、30 cm零点漂移,各分潮振幅最大变化量为0.47 cm,迟角为0.16°。采用1~12个月不同中期尺度的实测数据,对调和结果的精度进行分析,结果表明,当潮位观测数据时间尺度小于6个月时,其4个主要分潮O_1、K_1、M_2、S_2振幅综合中误差在2 cm以上,迟角中误差在2°以上,具有显著的不稳定性;相同时间尺度的不同潮汐类型的潮位站潮位资料调和分析得到的主要分潮的振幅精度差异较大,迟角分布相似。当潮位观测数据时间尺度达到或多于6个月时,澳门站、汕尾站的分潮综合中误差分别为1.16 cm、0.61 cm,厦门站、北海站分别为2.90 cm和2.51 cm;各分潮迟角中误差均在2°内。当时间尺度超过9个月后,4个验潮站分潮振幅综合中误差均在2 cm以内,各分潮迟角中误差均在1°左右。     

Jason-2近海海面高的最优高斯低通滤波半径选择

使用测高卫星Jason-2传感器地球物理数据记录（sensor geophysical data record,SGDR）的近海海面高观测数据,基于最大似然估计4参数法,对波形数据进行重跟踪。考虑到星下点沿轨方向前后相邻海面高观测值中高频改正信号具有相关性的特征,提出了确定海面高的最优高斯低通滤波半径选择的技术方法,即对星下点沿轨方向观测值进行差分计算,形成差分数据序列,根据序列的相关系数性来确定滤波半径。对于SGDR数据,若对其进行低通滤波,建议滤波半径选为2 km,既可抑制沿轨海面高数据的高频误差,又可保证该数据没有被过度平滑。研究成果可为充分利用卫星测高数据建立高精度近海海面高模型提供参考,进而促进高精度陆海无缝垂直基准的技术体系建设。     

基于潮汐变化的潮滩淹没模型构建

潮汐的变化带来海岸线的不断演变,位于潮间带的潮滩在潮汐作用下,会产生周期性的淹没与干出。从研究潮汐变化模型与潮滩地形模型入手,对两种模型进行运算、融合,构建出基于潮汐变化的潮滩淹没模型。实验表明,此模型可以很好满足潮滩淹没三维可视化仿真的需要。     

重力计算中的潮汐改正分析

详细介绍了重力固体潮汐改正的来源和计算公式,针对潮汐因子的取值进行了分析讨论,同时就海洋负荷潮汐模型对重力潮汐的影响展开阐述并给出简算公式,最后得出,不同等级的重力测量计算采用相应的计算公式,其计算精度为±2×10-8 ms-2。     

SVR在平均海面高格网化中研究

研究了利用SVR进行平均海面高格网化的方法,并结合平均海面高数据的特点,确定了格网化半径;利用Surfer11软件中几种数据插值方法,对平均海面高进行了格网化处理,并对结果进行交叉验证;将SVR格网化方法所得平均海面高与surfer11格网化所得平均海面高进行了对比,结果表明利用SVR进行平均海面高格网化是切实可行的。     

短期潮汐潮流数据的正交潮响应分析研究

论证并试验证明了正交潮响应分析对潮汐潮流数据的时间长度的要求,得出理论最短数据时间长度为2 d;但对于实测数据,要求在以全日潮为主的海区需7 d以上数据,在以半日潮为主的海区需10 d以上。对于一天到几天的数据,通过引入比例关系和改变模型中Δτ的取值,实现了对数据的建模分析。经对中国12个主要验潮站连续366 d数据的试验验证,短期与长期(1 a)数据分析结果相近,而与准调和分析相比较,正交潮响应分析具有较高的精度,且不存在良好天文观测日期的选择问题。     

限幅潮位记录用于调和潮汐分潮的分析

沿海地区的潮位观测中，有时不可避免地发生验潮用的水尺在低潮位时干出的情况。采用渐进地消除潮位记录的较低部分，并对潮位记录的余下部分用常规的最小二乘法进行分析，就可以获得稳定的主要潮汐分潮的调和常数值，直到潮位记录的余下部分只有原来潮差的一半时为止。在很浅的水域或干出滩中，上述方法是可靠的，此结论可以用获得的潮汐调和常数和平均海面的精度加以判定。     

中国近海海面地形机制研究

本文采用几何水准、海洋水准和卫星测高的综合法求得了较准确的中国近海海面地形，详细分析了中国近海海面地形的机制。经比较，海洋水文法在黄渤海及东海海区的计算结果与综合法很拉近，但在华南沿海约有２１ｃｍ的系统性差。经进一步研究发现，这是由于华南沿海气压影响造成的，气压的均衡效应、气压的非均衡效应、气压扰动和海平面波动的共振使海平面显著升高。     

利用验潮站资料的中国近岸海潮模型精度评估

针对全球海潮模型在我国近海海域精度较差的问题,该文采用中国沿岸30个长期验潮站的调和常数,对比了3种全球海潮模型DTU10、TPXO7.2、NAO.99b和1个区域海潮模型NAO.99Jb在中国沿岸的准确度。通过海潮模型与验潮站分潮的振幅中误差、迟角中误差以及8个主要分潮的预报误差,对渤海、黄海、东海和南海北部进行了详细的分析。结果表明,NAO.99Jb在中国海域精度最高,NAO.99b次之。在渤海海域,DTU10在Q_1分潮精度最高,NAO.99b在K2分潮精度最高,其余分潮均是NAO.99Jb精度最高;在黄海海域,NAO.99b在Q_1分潮精度最高,其余分潮均是NAO.99Jb精度最高;在东海海域,DTU10在Q_1分潮精度最高,TPXO7.2在P1精度最高,NAO.99Jb在O1、M2分潮精度最高,其余分潮均是NAO.99b精度最高;在南海北部海域,DTU10在N2、S2分潮精度最高,其余分潮均是NAO.99Jb精度最高。     

中国近海海面地形机制研究

本文采用几何水准、海洋水准和卫星测高的综合法求得了较准确的中国近海海面地形，详细分析了中国近海海面地形的机制。经比较，海洋水文法（不考虑气压改正，认为海水温度、盐度是影响海面地形的主要因素）在黄渤海及东海海区的计算结果与综合法很接近，但在华南沿海约有２１ｃｍ的系统性差。经进一步研究发现，这是由于华南沿海（厦门至八所）气压影响造成的，气压的均衡效应、气压的非均衡效应、气压扰动和海平面波动的共振使海平面显著升高。此外还发现，太平洋北赤道流对东山至遮浪海区的海平面高度的机制也有影响。最后研究了海平面高度与纬度的关系，得出了一些有价值的结论。     

逆气压改正对卫星测高数据反演潮汐参数的影响

定量分析了逆气压改正对各主分潮潮汐参数反演的影响。结果表明,逆气压改正对Sa的反演结果影响最大,在Sa的实际振幅中,气压变化的平均贡献比率为42%,气压变化使Sa的迟角减小了约27°,而对其他主分潮的影响可忽略不计。建议在应用卫星测高数据时,不加逆气压改正,但在数据处理时,需加Sa分潮的改正。     

浅水多波束测深潮汐改正技术研究

提出了一种顾及潮时差变化的多验潮站多边形潮汐分区改正数学模型,设计了海量多波束数据通用的虚拟单验潮站改正模式。应用结果表明,该模型准确地再现了时变水位场,实现了区域瞬时海面的无缝拼接,较好地解决了多波束条带采用传统潮汐分区改正模型引起的断层及锯齿状问题。     

大港验潮站潮汐分析与国家高程基准面变化

利用1980—2011年小时潮位数据和1952—2007年月平均潮位数据,对大港验潮站处海洋潮汐以及国家高程基准面近60年的变化进行了分析和研究。首先利用傅里叶变换对两组数据进行频谱分析,获得了影响海水面变化的180个较短周期分潮以及6个长周期分潮;然后对小时潮汐数据进行最小二乘调和分析,获得影响海水面变化的主要分潮的振幅及其变化,发现Q1、O1、M2、K1、K2的振幅具有非常明显的约19年的周期变化;并利用调和分析和18.61年移动平均对国家高程基准面的变化进行了估算,分别获得基准面1952—1980年的下降速率为1.07mm/a和0.76mm/a,1980—2011年的上升速率为1.59mm/a和1.62mm/a;最后,通过18.61年移动平均对1985高程基准进行了检核,发现两者相差0.14cm。     

海岛礁相对重力测量的潮汐影响

着重分析固体潮模型、潮汐因子的选取和海洋负荷潮的求定,并利用ETGTAB模型数据详细计算了相对重力测量中的潮汐改正,说明在近海和岛屿地区进行高精度海岛礁相对重力测量时,必须考虑精确的固体潮和海洋负荷潮改正,从而提高相对重力测量的联测精度。     

西北太平洋海域海面动力地形特征的研究

本文根据东经１００°～１７０°，北纬０°～５０°的西北太平洋海域，１９３０年～１９９０年的大量海洋和气象资料，以深海等压面１０００，１５００，２０００，２５００和３０００ｄｂ为依据，按动力学原理，计算了面积约３０００多万平方公里广阔海域的动力深度及其偏差，并以标准海面为基准，绘制了迄今最为精细的海面动力地形图。通过与全球海面动力地形的比较，研究了该海域的起伏特征，发现了苏禄海盆地及其周围海域海面起伏的异常区，初步研究了它的形成机制。