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。     

“南浮一号”振动筒式气压传感器

在海洋气象资料中,气压是重要的参数之一。以往,海洋气压的测量一般由观测船进行,或由海洋台站测量再推延到海面。前者多用空盒气压表,测量精度一般都不高,而且受测量环境影响;后者多用水银气压表,它的测量精度高,但要进行多种修正,安装使用也麻烦。而目前要在浮标上直接使用这些方法都有困难,也难以获得满意的测量结果。     

温度控制对分光光度法测定pH的影响

海洋中二氧化碳含量增加,使得海洋生态环境发生变化。海洋碳循环及海洋酸化的监测数据是评估生态环境变化的重要指标,p H作为一项碳循环监测重要指标,其测量的精度指标要求达到千分之五,传统意义上的敏感电极法测量海水中p H测量精度为±0.2,已不能满足海水碳循环监测的要求,分光光度法测定海水p H无需校正,精密度±0.005,该方法可用于碳循环船基监测和岸基监测。分光光度法测定海水p H,测量环境和样品恒温于25℃,一般商用分光光度计无恒温功能,本研究通过恒温水循环系统,对分光光度计舱内侧壁及比色皿架外壁进行恒温设计,准确控制温度。结果表明,标准缓冲溶液在24.0℃,24.5℃,25.0℃,25.5℃和26.0℃下,p H随温度呈线性变化、5组实测p H值与公式计算理论值差值无显著差异。在25.0℃测定5个不同海水样本p H,均得到了稳定数值。     

应用Bretschneider经验公式及Meyers台风模式计算台风波浪

本文应用Bretschneider经验公式及Meyers台风模式,对发生在西北太平洋的台风波浪进行了计算,结果表明:计算得到的台风波高与实测波高基本符合.本文应用Meyers台风风场模型时,对其最大风速半径公式中的平均气压值进行了订正:当台风中心移入东海时,取P_N=1010mb,移入南海时取P_N=1008mb。     

回声测深仪回波信号模拟器的原理及应用

一、引言 回声测深仪作为一种测量用仪器,其精度和稳定性应定期进行检定,为此各种版本的《海道测量规范》中都要求在出测前对回声测深仪进行停泊稳定性试验。但是随着现今装备技术水平的提高,该项规定已显出明显的不足,因为目前生产及装备的测深仪其标称精度均优于1％。举例来说,即在水深10m时,扣除海区声速的影响后,实际误差应在±0.1m以内。由于海区声速随着时间、地点和深度的变化而变化,其取值范围通常为1420～1540m/sec,这样当测深仪设计声速为1500m/sec时,10m处由此造成的误差最大可达0.35m。因此要检定出0.1m的测深精度必须准确     

利用三角高程代替一等跨河水准的可行性研究

从三角高程测量的计算公式出发,提出了保证测量精度的一些有效措施,从理论上论证了在一定条件下,用三角高程测量可以达到一等水准测量的精度要求。然后在工程实践中分别用两种测量方法进行施测,并进行平差改正与精度分析,结果表明:只要采取一定的措施,用三角高程代替一等跨河水准测量,不仅能保证测量精度,而且可以提高工作效率。     

深海应答器坐标改进正交标定法

深海环境下投放应答器,由于海流、浪和涌的影响,应答器落底的位置很难直接测量。利用海底应答器对水下目标进行定位和跟踪之前,必须对其位置进行准确标定。用一种测量海底应答器坐标的改进方法:改进垂线相交标定法。该方法对测量母船航迹、海深等因素不做要求,依据立体几何原理,采用解析法直接求解应答器平面坐标。用Markov过程模拟母船航迹,进行1 000次蒙特卡洛仿真实验,得到置信度为0.99的标定误差置信区间,结果表明该方法具有很好的标定精度,对测量母船的位置误差鲁棒性好。     

沿岸多模式GNSS三维水深测量方法研究

在沿岸水下地形测量中,高程控制是难点,在远离岸边的区域,不仅布设潮位站困难,而且潮位站水位改正的精度也难以保证,为提高沿岸水域测量的可靠性和灵活性,在河口区域的水深测量项目中进行了RTK、PPK、PPP3种模式的同步作业方式研究。结果表明,基于GNSS多模式三维水深测量的方法能有效提高水位改正的精度和可靠性。无论测区离岸距离多远,可以同步采用RTK、PPK和PPP的方式进行高程控制,这3种模式的高程测量差值均方差接近0.10m,精度能满足沿岸水域一般比例尺地形测量的高程精度要求。     

大洋锰结核中主要金属元素的X荧光光谱船上现场分析

深海远洋矿产资源调查,需要有效的现场分析手段.X射线荧光光谱法(XRF)是一种现代化的非破坏性多元素快速分析方法[1],由于该法所需样品制备手续简单,一般不进行化学处理(因而对环境无污染),甚至取样可不用称量,因而更适合在调查船上使用.本法采用粉末样品直接压片制样[2],标准化测量,用经验系数法和散射内标法校正基体效应.在长时间的海上调查中,用一参比样品对测量进行监控并统计检验其测量精度.对所测元素,方法精度均小于1%.分析结果用化学方法检验并用美国锰结核标准样品对照,准确度可满足现场分析要求.     

基于智能手机的船载组合导航算法

智能手机内置丰富的传感器激发了无处不在的导航应用,但目前智能手机组合导航研究多集中于陆地环境,对水上及海洋环境的研究较少。为此,设计了一种以GNSS、加速度计、陀螺仪组合导航为主,磁力计、气压计为辅的多种传感器融合算法,以实现智能手机船载场景下的高精度定位导航,提出了一种智能手机磁力计转弯检测的方法,构建了顾及船只运动状态的噪声自适应运动约束模型,同时引入了磁力计和气压计外部观测等约束信息。基于船载实测数据进行分析,结果表明：基于磁力计测量值的转弯检测成功率高达96.94%;相较于未加约束的松组合算法,本文算法平面位置精度可达到1.29 m,提升12.24%,航向精度可达到1.75°,提升50.28%,基本满足船只的定位导航需求。     

数字测图中的坐标变换方法

针对数字地图的特点,探讨数字测图中的坐标变换方法,总结了一套作业思路和方法,使外业测图不需提前单独进行控制测量,且设站灵活,内业能够充分利用各种满足精度要求的测量数据和数字图进行数字化成图。配以少量控制点,该模式也可在大面积数字测图中使用。从而可减少外业工作量,显著提高工效。     

海洋结构钢腐蚀试验方法的研究

海洋构筑物所使用的钢材，由于所处的环境不同，如海洋大气区、浪花飞溅区、潮差区、海水全浸区、海底泥土区等，它的腐蚀情况也不相同。为了实际地评定和比较不同钢种在各种环境中的耐腐蚀性，一般需要进行外海的长尺挂样试验。最初进行这方面工作的是Larrabee。近年来，我国也对几种低合金钢在不同海区进行了长尺试验，并取得了定量数据。 外海的长尺挂样需要把试样做得足够长，工作量大，不便于维护和随时观察，周期较短时误差较大，所以，一般都希望在室内建立简易的模拟方法进行腐蚀试验。而目前所采用的一些室内腐蚀试验方法通常只能模拟外海的某一个腐蚀环境，很难同时再现外海所实际存在的各种复杂条件，并且有些方法与外海的对应性较差。 日本久保田広行在专利中曾提出利用模拟海水涨落的试验槽来进行一些腐蚀试验，但没有介绍具体的试验方法和试验结果。也没有提及采用电连接的方法来进行长尺试验。 本报告介绍了在我所建立的，可同时模拟外海实际存在的各种腐蚀环境的试验装置，叙述了在这种装置中长尺挂样、分别挂样以及电连接挂样的具体试验方法，并与外海的长尺试验结果进行了对照。作者认为，在本装置中采用将小试片用导线连接起来的电连接方法代替长钢带进行长尺试验，便于电化学参数测量，在较短时间内可以精确求得试验结果，是筛选海洋结构钢的一种较好的腐蚀试验方法。     

永久性气压简表的制作及误差分析

1 前言微机已被台站在测报工作中普遍运用,但微机在运行过程中难免出现各种故障,微机出现故障在目前无备用微机的情况下,各种观测数据将要人工进行查表得出其结果,一般观测数据台站都有一个固定长期使用的表格进行查算,而气压则根据每支气压表的器差、测站伟度及气压表象牙针拔海高度计算出一个与气压表相对应的气压简表,台站每三年需检定更换一次气压表,由于更换气压表时各气压表的器差不同使原气压简表不能继续使用,需重新制作气压简表,当气压表的器差不是一个时,气压简表制作更加麻烦,并在实际工作中量出差错,制作一个     

三角高程测量——垂直角观测的最佳时间

三角高程测量的精度一方面取决于仪器的精度和采用的方法,另一方面还取决于自然条件的影响,对测得的成果进行评差、改正才能大大的提高精度。在外业观测中,由于受自然条件的影响和局限,诸如地形起伏、大气折光、气流、云雾等因素对于我们的观测都是有害的。并且,这些因素不是人为的,对成果的影响很难确定。随着一些先进仪器的不断出现,从现行的规范标准对用全站仪诸类仪器进行三角高程测量可替代“四等水准测量”这一规定可看出：如果解决了垂直角观测这一受外界自然条件影响较大的难题,三角高程测量在特殊条件下可替代水准测量,其应用是很有前途的。     

太平洋热带地区气压的中期振动及其低层大型环流演变特征与台风“群”的关系

众所周知,广大低纬地区气压梯度微弱,气压日变化往往掩盖了某些更有意义的气压变化.地面天气图上常规的等压线分析任意性强.因此,在低纬天气分析中大都以流线为主.尽管如此,我们认为低纬气压资料也不能忽视.事实上,近年来已在非洲一些地区利用经过处理的气压记录分析热带天气,并在降水预报中作了初步尝试[1].我们分析了1973-1979年全年热带大范围地面图、700mb图及有关卫星云图,研究了低纬气压的演变特征及其相应的环流变化.利用1974-1977年资料,对比南北两半球夏季低纬环流的异同,以1978年8月-1979年7月全年资料为例,给出全年热带地区气压中期振动的事实.     

远海多波束水深测量中声速剖面获取方法研究

声速剖面正确与否直接影响多波束测深系统测量结果的精度和可靠性,为了获得准确可靠的多波束测深数据,必须努力获取正确的声速剖面数据,来对测深数据进行声速校正。为进一步解决如何高效、准确地获取深远海声速剖面问题,在介绍几种声速剖面获取方法及特点基础上,重点对比了几种方法在远海多波束水深测量中获取的声速剖面数据,并给出了声剖数据的质量检查方法和声剖获取的一般要求,可为同类测量工作提供参考。     

某测绘大队探索出一个校准定位系统可行的办法

最近,我国天津海洋测绘研究所某测绘大队,在对美国引进的海道测量自动化系统试验中,根据测量基本理论,探索出了一个用简便的穿基线代替现代化的校准设备校准定位系统,得到准确的起始数据的办法。为国家节省了一笔巨额外汇。按美国技术人员的要求,要想校准定位系统,得到准确的起始数据,非得有一套高精度的校准设备不可。那么,除这套昂贵的现代化校准设备外,是不是就再没有别的可行手段了?试验组的同志们说得好:“有条件要上,没有条件创造条件也要上。”大家积极动脑筋,想办法,工程师何进求提出了用简便的穿     

自适应变采样率的快速频率测量算法

在对ADCP进行检测时,需要测量ADCP的载波频率。但是各种基于固定采样技术的测量算法难以同时满足计算量小、速度快和计算精度高等要求。文中应用自适应变采样率的方法,可简单快速进行频率测量。仿真测试表明该算法可以应用于ADCP载波频率测量中。     

苏联的海水取样工具和方法

取样技术是海洋研究的关键技术之一。不管多么先进的测量技术,多么精密的分析仪器,多么熟练的操作技巧,只有取得真实无损的样品才有价值。因此世界各国对海水取样技术都给予充分重视,苏联当然也不例外。一、取样技术概况在进行水文物理研究、海洋水化学调查中,各种深度的水样采集一般都是在海洋站位上进行的。这种取样的主要条件是必须从指定水层准确取样并且确实避免该层水样与其它水层相混,同时还要防止样品蒸发及沾污。不合理的采样会给测量分析结果带来根本无法     

自容式压力验潮仪水位观测值影响因素与改正

自容式压力验潮仪是目前海道测量水位观测的常用设备。在实际应用中,由于忽略了环境因素及其变化对水位观测精度的影响,可能获取不到高质量的水位观测数据,进而影响到海道测量成果的数据质量。在简要分析自容式压力验潮仪水位测量原理的基础上,利用数值计算方法,探讨了气压、密度和重力加速度变化对自容式压力验潮仪观测水位的影响规律,并提出了提高自容式压力验潮仪水位观测精度的一般改正方法。