关于海上定点验潮站潮位数据推算的可行性及可操作性检验

结合海上定点验潮站的实际情况,提出采用最小二乘潮位拟合法来推算海上定点验潮站未来时刻的潮位值,并根据某次海上定点验潮作业的实测数据对该方法进行了检验,推算误差等统计参数表明该方法具有可行性及可操作性,建议海上定点验潮作业可以根据本方法进行,从而节省人力与物力,为海道测量事业服务。     

多波束测深数据处理及成图

针对多波束测深系统测量的特点,分别分析声速改正技术和潮位改正技术。从声速在海水中的传播出发,阐述海水中声速的测量,对声速的较正方法进行探讨,随后针对潮汐效应的影响,对多波束测深数据进行潮位改正,并利用海上试验实测的多波束测深数据,将处理后的数据绘制成海底地形数字地图。     

长江口外潮汐精细化模型研究与精度分析

长江口外海上测量除受风浪影响较大外,最重要的问题是潮位控制非常困难。文中简要阐述了开展长江口外潮汐精细化模型研究的方法,介绍了利用潮汐精细化模型对长江口外航路任意点进行潮汐预报的方法,并通过实测数据进行了精度分析,提出了建议。     

基于ARMA模型的潮位拟合及内插研究

在水深测量过程中,采集的潮位数据往往存在断缺现象,给水深测量内业工作者造成干扰。针对潮位数据断缺问题,对断缺数据简单预处理后,利用ARMA模型对潮位数据序列变化规律进行分析,拟合潮位时间序列数据变化趋势,然后将拟合的值内插到数据断缺处,以建立完整的潮位改正文件,最后对拟合模型进行精度评价分析。实验结果表明,拟合模型精度良好,可以快速获取符合要求的插值,提高工作效率。     

基于现场的卫星高度计定标技术研究

卫星高度计数据的广泛应用离不开准确的现场定标检验工作。在青岛千里岩海上试验的基础上,分别使用GNSS浮标法和潮汐法对Jason-2卫星高度计进行了定标。其结果显示:(1)GNSS浮标法使用高精度GNSS数据处理软件GAMIT/GLOBK及其Track模块,对GNSS浮标数据进行高精度处理,得到的高度计偏差为+195.7 mm,该方法可以消除大地水准面和潮位的影响,精度较高;(2)在潮汐法中,利用FVCOM海洋模式模拟了千里岩周边的潮位,并对比了GNSS浮标测得的潮位结果,二者的标准偏差达到了1.3 cm,满足高度计定标的要求,结合EGM2008计算的大地水准面和平均动力地形,得到的高度计偏差结果为+150.9±35.1 mm,该方法受限较多,精度较差。但两种方法最终得到的高度计偏差与国际其他定标场的结果相当。     

基于GNSS浮标的潮位测量技术研究

利用研制的GNSS浮标,在海南省清澜湾进行了21.5 h的潮位测量工作,分别使用GAMIT+TRACK和精密单点定位技术(PPP)两种方法对GNSS数据进行解算,并对高频GNSS解算结果进行了巴特沃斯、低通滤波、中值滤波、小波滤波等处理,处理结果与实测潮位数据进行了对比。结果表明:(1)使用GNSS浮标可以进行潮位测量;(2)移动平均滤波或中值滤波对高频GNSS浮标解算数据的处理结果较好,其次为巴特沃斯滤波,小波滤波处理结果较差;(3)在GNSS基准站的支持下,GAMIT+TRACK对GNSS解算结果精度可达1.065 cm,并可以给出绝对高程下的潮位信息;PPP技术解算结果的精度为4.283 cm,但不需要GNSS基准站的支持,可用于远海潮位测量。     

基于压力式验潮仪的潮汐应急观测可行性研究

针对沿岸验潮站点布局密度不够的问题,使用压力式验潮仪对遮浪站附近海域进行潮汐应急观测,对实验数据进行了回归分析处理,并计算了实验数据的误差和相关系数。结果表明,台风灾害过程中,压力式验潮仪具有良好的稳定性,压力式验潮仪潮位与实际潮位的数据曲线基本吻合,两者的相关系数均在0.99以上;此外,压力式验潮仪潮位误差绝对值均小于5 cm,反应了压力式验潮仪潮位数据能较好地反应台风灾害过程中实际潮位的变化,表明使用压力式验潮仪开展潮汐观测工作具备良好的可行性。     

多系统GNSS浮标潮位提取精度研究

为实现多频多模GNSS浮标在远距离海洋潮汐测量中的应用,基于精密单点定位(precision pointing positioning,PPP)数据处理策略获取潮位信息,以压力验潮仪为参考,对GNSS浮标测量海面高进行经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD),滤去高频波浪和噪声,获取潮位进行精度分析。结果表明:多系统可以提高PPP解算潮位精度。GPS/GLONASS双系统和GPS/GLONASS/Bei Dou三系统PPP提取潮位与验潮仪潮位差值的最大误差均小于18cm,RMSE小于6. 5cm。因此,多系统PPP解算GNSS浮标海面高可以实现远离海岸的潮位获取与监测,能够提高海上潮位测量的效率。     

风暴潮警戒潮位电子标识技术应用示范

风暴潮警戒潮位标识是防护区沿岸可能出现险情或潮灾、需要进入戒备或救灾状态的级别提示.一般建设在港口码头、海上堤坝等海边固定标志物上,在其墙体侧面进行涂刷或镶嵌四色标识,这种标识受外界因素影响级别判定具有一定的误差.针对固定式风暴潮警戒潮位标识的不足,本文提出了一种新型的风暴潮警戒潮位电子标识建设方案,采用现有海洋站点获...     

验潮井注入防冻油层对潮位观测影响分析

在全球气候变暖的影响下,中国沿海的海平面上升趋势还将进一步加剧带来海水倒灌、沿海地区水质恶化、生态环境和资源破坏、侵蚀海岸、海洋自然灾害发生的频率增高等一系列危害。为缓解这些危害,首先要掌握海平面的上升速率。潮位观测数据是对海平面进行科学研究的重要依据之一,潮位数据的及时性、准确性、完整性在海平面研究中起主导作用。近年来北方冬季海面结冰现象严重,如不采取相应措施会导致验潮井内结冰,潮位数据中断,从而无法计算平均海平面高度。为防止北方冬季验潮井内结冰,常向验潮井内注入防冻柴油,但注入柴油后,验潮井内液面与外海高度不同,造成潮位观测不准确。根据潮位观测理论和多年实践经验,计算出在不影响潮位读数的情况下,可注入防冻油层的最大高度,并对超过最大高度时潮位读数的修正数值进行了研究。     

远距离GNSS潮位测量精度的影响因素研究

为实现远岸潮位精确监测,从天线类型、浮标姿态改正、数据处理模式等影响因素进行了远距离GNSS浮标潮位测量精度的分析研究。结果表明:相比于非扼流圈天线,采用扼流圈天线可有效提高GNSS浮标数据观测质量,获得较高精度的定位结果;姿态改正对浮标天线高误差达厘米级,潮位提取中可通过低通滤波器有效消除;远距离潮位测量(基线大于300 km)中PPP潮位精度整体优于PPK潮位;GNSS潮位测量精度受海况影响严重,四级海况以内,潮位测量精度优于10 cm,可以满足远距离潮位观测精度的要求。     

强潮河口水下地形测量潮位控制研究

钱塘江河口属于强潮河口,具有潮差大、流急、地形复杂和局地潮汐变化大等特点,对潮位控制设计与实施造成较大困难。为解决钱塘江河口水下地形测量潮位控制难题,针对强潮河口的水下地形和潮汐特征进行分析,提出了该区域潮位控制的潮位站布设方案与作业时间要求。实测数据表明,只要合理布设潮位站、选择合适的时间段作业,强潮河口水下地形测量的潮位控制可以达到规范精度要求。     

临时潮位站实时潮位质量控制方法研究

为满足水上施工对临时潮位站实时潮位数据质量的要求,研究使用基于最小二乘的二次函数曲线拟合法将离散的潮位点拟合为潮位曲线,在此基础上实现潮位数据的补缺、加密和外推。在拟合节点的选取上除了传统的固定节点以外,还增加了滚动节点的拟合方式。以连云港徐圩潮位站的实测水位数据为依据,在不同的时刻计算拟合曲线,并给出了两种拟合节点的拟合外推潮位与实测潮位的比对分析结果,结果表明,滚动节点的拟合方式可以使拟合曲线的外推时间有所延长,在各种起始位置和节点质量条件下,在不超过20 cm偏差的前提下,潮位外推时间可达到50～300 min。     

吴淞站潮位数据的小波检验和调整

上海吴淞站是我国沿海地区记录最长的验潮站之一。通过对吴淞站和黄浦公园站的潮位数据的对比分析,揭示出1952年之前数据存在着系统偏差。并通过小波分析方法获得了序列变化的突变点在1929年和1951年,进而对吴淞月均潮位数据分3个时段进行了调整。在此基础上,对吴淞站1937年9月~1943年12月间缺失数据采用回归模型进行了插补。这一检验定位和调整的思路可供吴淞站和其他存在数据瑕疵的长序列潮位数据分析利用研究借鉴。     

海南省风暴潮预警综合管理平台建设

海南省风暴潮预警综合管理平台通过海域动态专网连接到警戒潮位标志物预警站的智能采集控制器,获取潮位观测和设备运行状态数据,通过数据解析,建立潮位和设备运行监测信息平台中心数据库,在此基础上实现业务管理和应用服务(如数据的监控、统计、查询、图形化分析、报表输出、参数设置、Web客户端等)。临灾前,海南省海洋监测预报中心可依据潮位监测和海洋预报数据,利用风暴潮预警综合管理平台提前对警戒潮位标志物预警站下达预警指令,发布预警信号,警示周边群众及时避险。临灾时,风暴潮预警综合管理平台可为“三防”应急指挥部门提供警戒潮位观测预警站点的风暴增水数据和现场视频画面,为海洋防灾减灾工作和指挥决策提供重要数据支撑和决策依据。     

中国沿海GPS站用于潮波系数提取分析

首先给出了基于GNSS-MR技术提取潮波系数的原理与方法,然后利用布设在浙江省石浦港验潮室屋顶的GPS站DSPU实测数据对潮波系数进行了提取,并与验潮站实测潮位调和分析结果进行了对比分析。实验结果表明GPS-MR反演潮位与验潮站实测潮位值吻合较好,相关系数优于0.97;GPS-MR反演潮位与验潮站实测潮位获取的潮波系数基本一致,除M2、S2外其它差异较小。两者获取的潮波系数差异主要因为DSPU测站观测环境极大地影响了GPS-MR提取潮位精度。沿海GNSS站用于潮位监测和潮波系数提取,将进一步拓展沿海GNSS监测站的应用领域,在一定程度上可弥补验潮站的不足。     

广利河口及沿岸的工程水位

随着海岸带和滩涂资源的综合调查及开发利用,海上航运事业的不断发展,新建和扩建港口的逐渐增多,潮位的频率分布和不同重现期的极值水位等已成为港口和航道工程中十分重要的参考数据,我国已确定在港工建设中取对应保证率1％的潮位为设计高水位,对应保证率98％的潮位为设计低水位,50年一遇的高(低)水位作为校核高(低)水位,此外,乘潮水位的频率分布在航道、港工及岸边工程中也有着重要用途。按“港口     

基于姿态校正的RTK潮位在琼州海峡地形测量中的应用

潮位改正是多波束地形勘测中的重要环节。琼州海峡跨海工程中分别利用验潮潮位和RTK潮位进行潮位改正,对比结果发现初始RTK潮位改正后的数据存在较大偏差,最大可达1.5 m。通过对RTK测量潮位进行姿态校正后,其结果与验潮潮位的偏差减小,可以控制在0.3 m以内。5-6月的琼州海峡正是西南季风爆发时间,海峡海流的流向具有复杂性,涨落潮都伴随着较大的风浪,RTK潮位测量忽略风浪带来的影响是出现较大误差的重要原因。     

重力、温度和盐度对压力验潮精度的影响

压力验潮仪在将压力换算成潮位时,重力、温度和盐度的误差会引入到潮位数据中,根据中国沿岸重力、温度和盐度的分布情况,对这一误差进行分析探讨。     

数字式潮位遥报仪研制初试成功

一种能随时准确掌握潮位情况的数字式潮位遥报仪,最近已由交通部第一航务工程局第二工程处科研室研制成功,并经过一个多月的实验,证明性能稳定,效果良好,日内将去石臼港现场试用。该仪器对海上各项建筑物的施工、大型船舰潜水艇的进出港口、潮汐资料、的分析研