潮位观测基准面设定技术

文章根据《海滨观测规范》潮汐观测相关规定、观测方法和实际工作经验,对潮汐观测基础设施建设技术要求、国家高程引测过程、水尺安装方法和测量要求、潮位测算基准面的设定和推算,以及各测算基准面相互之间关系进行了详细的说明。     

海洋环境自动观测系统气压现场校准方法及不确定度评定

文章依据JJG(海洋)01-1994《海洋资料浮标传感器检定规程》[1]、JJG860-1994《压力传感器(静态)检定规程》以及2013年8月13日最新实施的JJG1084-2013《数字式气压计检定规程》,结合海洋环境监测站和海洋资料浮标的海洋环境自动观测系统设备现场校准工作,研究总结了应用0.02级数字式气压计在现场校准0.1级气压传感器的校准方法,并在实际工作中得到使用,结果准确可靠。依据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》,运用测量结果不确定度评定与表示方法,对测量结果不确定度进行了评定。符合条件要求的测量结果,一般可参照使用本不确定度的评定方法。     

数据采集系统中自动校准技术的研究

为使海洋观测设备在室外恶劣环境条件下仍可实现高可靠性、高准确性的自动数据采集,从而实现无人管理工作,介绍了数据采集系统的自动校准技术,即通过一个校准输入通道,产生两个高精度的基准信号,用软件的方法对模拟测量通道进行校准,以保证测量准确度。此技术已经过实验论证,并在海洋监测、气象、环保等方面取得了广泛的应用。要保证自校准电路正常工作,选择一个高稳定性基准源,是本设计的一个关键因素,要求基准源必须具有高精度、低温度系数和高稳定性。     

水尺与压力式水位计数据关系的算法研究

针对海道测量中在同一验潮点人工水尺与压力式水位计同步水位观测所得不同的潮位数据,分别绘制潮位曲线,从两条相关的曲线数据中应用三次样条和拟合数学函数模型,利用计算机程序确定曲线间的线性关系,从而根据压力式水位计测得的数据确定的关系得出真实的潮位数据。     

南海南部季风的自动气象站观测系统设计

为了更好地认识季风对南海南部海洋环境变化和生态系统变化的影响,在马来西亚的Bachok海洋站设计、安装了一种轻便型、耐腐蚀的海岸带自动气象站系统。该系统自动采集气温、气压、风速和风向、相对湿度、降水、太阳短波辐射和长波辐射共7个气象要素,将数据存入CF卡并通过串口主动上传至上位机,通过服务程序实时显示气象数据并上传气象数据至云服务器供用户下载。本系统利用实验室校准和最小二乘法的修正来保证数据质量,近一年的连续测试表明该系统的性能稳定,在2016-05纳入到全球气象观测区域站中。     

基于潮位观测的三亚湾海岸侵蚀遥感提取与分析

为了研究20世纪90年代初期至今海南三亚湾的海岸侵蚀情况,基于潮位观测数据,采用遥感与GIS技术,提取了三亚湾1991、2013年两个时期的水边线位置变化信息,用于反映该时期海岸线的相对位置变化关系,完成海岸侵蚀信息提取。综合利用多种遥感指数、高分辨率遥感影像、人类活动记录等多源信息,对海岸侵蚀的原因进行了详细分析。理论分析结果表明:根据潮汐与农历日期的对应关系,选择农历日期最接近、成像时间差最小的遥感影像,能够有效消除潮汐对水边线位置的影响。实验结果表明:三亚湾的砂质海岸存在明显的侵蚀现象,海岸西段最大后退距离达45—60 m,中段最大后退距离达60 m,东段最大后退距离达30 m。分析结果表明:三亚湾海岸侵蚀受人类活动和自然因素的共同影响,海岸工程的建设、近岸原生植被的破坏是海岸侵蚀的重要原因,后续应更加合理开发与利用海岸线资源。     

基于荧光猝灭溶解氧传感器的校准方法研究

溶解氧是海洋水质监测的常规关键参数,基于荧光猝灭原理研制的溶解氧传感器具有准确度高、稳定性好和可长期在线测量等优点,已经被广泛用于海水溶解氧浓度监测.针对传感器可能发生的数据漂移和显著偏差可能造成的准确度问题,本文设计了一套专门的校准装置和校准方法.通过严格控制校准水体的温度和溶解氧浓度,测量待校准传感器和参比传感器的...     

基于空气介质的光学溶解氧传感器便捷校准方法研究

基于荧光猝灭原理的光学溶解氧传感器可获得海水溶解氧时空数据,被广泛应用于海洋环境长期监测,但因其在贮存期间和布放期间会发生"贮存漂移"和"测量漂移",需要进行校准.现有的实验室校准方法周期长、操作复杂.本文研究了光学溶解氧传感器在空气和水体两种不同介质中的响应特性,提出一种利用空气介质的光学溶解氧传感器现场校准方法,并...     

电子罗盘校准方法的设计与实现

电子罗盘在波浪浮标中用于实时提供波浪浮标所处的方位.为解决嵌入了Matlab的电子罗盘校准系统可移植性差、过程繁杂、运行速度慢的问题,设计了新的校准系统.将由14位串行A/D转换器Max194从波高数据采集系统中获得的模拟信号转换成的数字信号接入到微控制器中,微控制器负责控制方位数据的采样频率和A/D转换芯片,再利用串口转换芯片将输出的电平信号转换成RS232信号,由计算机对此进行处理.该系统采用了绘图功能完备、处理速度出众、可移植性好的ProEssentials结合VC++来处理多功能方位测试台采集到的方位数据,并绘制成采样数据比较图和误差图,来直观地展现电子罗盘的误差情况.实验测试表明,该电子罗盘校准系统具有可移植性好、功耗低、稳定性强、运行速度快的特点.该校准系统已经广泛应用于波浪浮标、3m浮标等的生产中.     

卫星高度计海面风速的校准与验证

为了改善不同卫星高度计海面风速数据之间的一致性,以浮标数据为基准,对国内的HY-2A和国外的T/P、GFO、Jason-1、Envisat、Jason-2、CryoSat-2共7颗卫星高度计的海面风速数据进行了分析,给出了各个卫星高度计的海面风速校准公式,并对其校准效果进行了验证。验证结果表明:各个卫星高度计的海面风速在经过校准后,与浮标海面风速差异的均值和均方根都有所降低,其中HY-2A最为显著。经过校准后所有卫星高度计的海面风速与浮标海面风速差异的均值都在±0.2m/s以内。除了HY-2A、GFO和Jason-1,其余4颗卫星高度计校准后的海面风速与浮标海面风速差异的均方根都在1.6m/s以下。由此可以得出结论,利用本文的校准公式对各个卫星高度计(特别是HY-2A卫星高度计)的海面风速进行校准,可以有效减少其与浮标海面风速之间的差异。     

基于荧光原理的叶绿素a传感器校准方法研究

利用传感器对水体叶绿素a 浓度进行原位测量是获取实时、连续、长时间序列数据的重要手段。本文在对RBR 传感器和ECO（Environmental Characterization Optics）传感器进行原理分析和线性度、稳定性、重复性等基本性能测试的基础上，利用单一藻种培养液和2020年南海北部海域现场数据校准传感器，并对新的传感器校准系数进行验证。结果表明：两台传感器使用新系数比原出厂系数的叶绿素a 浓度测量准确度有明显提高。RBR 传感器现场数据校准系数的计算结果与叶绿素a 标准值误差最小，平均绝对误差从1.93 μg/L 减小到0.35 μg/L，平均相对误差从55.1%减小到10.9%；ECO 传感器藻液系数明显优于出厂系数和现场数据校准系数的计算结果，平均绝对误差从1.76 μg/L 减小到0.59 μg/L，平均相对误差从50.3%减小到15.1%。传感器测量准确度的提高，可为海洋环境监测、海洋生态灾害预警等工作获取真实可靠数据提供支撑。     

基于最小二乘法的超短基线水声定位系统校准方法

超短基线水声定位系统是海洋工程及水下无人系统中应用较广泛的精密仪器设备,为了提高对水下目标的定位精度,在使用前需对其进行校准。描述了一种基于最小二乘法迭代修正的超短基线水声定位系统校准方法,该方法以最小二乘法为基本原理,通过多次迭代修正的方式,修正基阵与GPS天线之间的平移偏差以及基阵与罗经之间的旋转偏差,从而提高系统的测量精度,最终通过湖上试验验证了该方法的有效性。     

基于移动卫星通信的遥控、遥测系统设计与实现

介绍了一个通过移动卫星Inmarsat-Mini C通信手段进行远程遥控和数据传输的无人值守的自动监测系统。具体内容包括Inmarsat-Mini C系统介绍、遥控系统结构和其工作流程介绍、遥控系统对Mini C业务的具体应用及与Mini C终端通信的实现。     

长度基线校准装置的设计与实现

为了实现长度基线的量值统一,保证长度基线的溯源和量传准确,在分析长度基线校准方式、测量标准的建立、溯源途径和计量保障需求的基础上,采用高精度光电测距仪和GPS接收机建立了长度基线校准装置测量标准,解决了传统基线校准方法难于实现大长度、空中基线的校准问题,提高了长度基线校准精度、效率,降低了生产成本,丰富了长度计量标准器具。     

基于插件技术的双船实时状态观测系统设计与实现

在双船地震勘探中,双船间距控制及电缆形态实时显示是十分重要的。文中详细介绍了双船实时状态观测系统的方法基础和实现过程。在研究了大椭圆航法的大地主题反解模型的基础上,建立了双船距离控制预警模型。系统采用插件技术进行框架设计,基于.NET Framework、Arc GIS Engine SDK平台,并通过插件接口定制、插件动态加载及插件消息传递等机制实现了工程管理、设备管理、测线管理、双船监控、设置、常用工具、模式、视图8个功能模块。视图部分可设置正常视图、偏移视图、电缆视图、距离监控视图、主副船监控视图、主副船文本视图6个显示视图。海试表明系统能够对双船间距进行有效控制和对电缆形态进行实时显示,并能够长时间稳定运行,极大提高了地震勘探数据采集的质量和精度。     

基于天文观测的经纬仪基准方位测量功能拓展

从电子速测仪(全站仪)的基本功用及其在海陆工程测量中的实际应用出发,根据天文导航测量原理,采用时角法和高度法等测量方法,拓展经纬仪方位测量功能,提供基准方位测量,解决诸如建筑施工、港口建设、航道疏浚、导管架安装、罗经安装及校准等基准方位(线)标定,使不同作业环境下的方位测量、校准更加简捷、快速,满足工程施工的精度要求.     

多波束测深系统内部参数的设定与校准

以EM710RD多波束测深系统为例,通过高精度测量获得的系统参数,对该系统内部参数的设定与校准过程进行详细分析,从而为多波束测量外业工作提供参考依据。     

基于ARM的海洋站水文气象自动观测系统设计

针对国内现有的基于单片机或PC/104的数据采集系统的不足,介绍了一种基于ARM(Advanced RISCMachines)平台和单片机平台的数据采集系统。它结合了国外先进的数据采集技术,具有功耗低、体积小、性能高,软、硬件扩充灵活的特点,其通用性、模块化和可扩展性能满足浮标、船用气象仪等海洋水文气象仪器设备研发的需求。     

实验室校准重力加速度式波浪浮标波高与波周期测量值的原理和方法

重力加速度式波浪浮标是目前对波浪进行长期定点观测的主要设备之一。文中论述了对重力加速度式波浪浮标波高与波周期测量值进行实验室校准的原理和方法,并举例说明校准程序及结果。带动波浪浮标旋转以模拟波浪的正弦运动的实验室校准装置,原理明确、结构简单、波浪特征值易复现和调整,模拟方式接近海浪理论要求,经实践应用证明其具有良好的计量性能。