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由于潮汐和波浪的周期相差甚远,对实时海面高程数据进行相应的低通和带通滤波即可提取潮位和波浪信息。通过对仿真的实时海面高程数据进行平滑滤波、中值滤波、小波滤波等低通滤波,以及椭圆、巴特沃斯等带通滤波结果分析表明:近岸GPS RTK技术可用于潮位和波浪同步测量;对于潮位信息的提取方面,平滑、中值、小波等低通滤波均能很好的提取出潮位信息,其中平滑滤波最佳,且工程中易于实现;对于波浪信息的提取方面,椭圆滤波、巴特沃斯、切比雪夫Ⅰ型等带通滤波均能很好提取出波浪信息。 相似文献
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介绍采用谱分析原理提取海浪信息的方法。根据GPS浮标测量得到的海浪高度数据,先通过滑动平均的方法分离海浪信息和潮流潮位信息,然后对海浪信息采用AR模型法进行功率谱估计,并对海浪信息进行连续小波变换,对AR模型法功率谱估计结果和小波变换结果进行综合研究,提取海浪特征参数———周期。最后通过一个GPS浮标试验对上述方法进行了验证。 相似文献
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本文提出一种基于支持向量回归的统计预报方法,通过经验正交分解对原始数据矩阵进行时空分解,提取出空间模态和时间系数。由于海面高度变化具有非线性、大惯性的特点,对时间系数进行小波分析,能有效滤除其中的高频信号,得到表征海面高度变化的低频信号。利用支持向量回归方法对小波分解后的低频信号构建预报模型。最后,进行小波重构,还原时间序列长度,实现未来7天的海面高度预报。通过黑潮附近海域的海面高度预报结果验证,该预报方法的预报效果优于整合滑动平均自回归预报方法。本文通过机器学习的算法实现了海面高度的预报,为海洋预报方法提供了新的思路。 相似文献
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潮位是影响水下地形测量精度的主要误差之一,获取准确的潮位信息直接关系着潮位改正的正确与否。文中基于GPS PPK技术得到的GPS天线大地高,首先经过垂直基准转换,其次利用推算的姿态改正公式以及利用压力式潮位计获取的动态吃水进行姿态与吃水改正,最后采用小波变换进行波浪滤除,得到测深点精密的瞬时潮位。以琼州海峡为试验海区,采用上述方法获得测深点瞬时潮位,并与传统潮汐模型推算潮位对比,对比发现两者并不一致,且前一种方法得到的潮位趋势与测船的航向有很强的相关性。对测区的潮汐潮流特征进行了分析,分析结果与实测结果相符,表明GPS PPK能够获得该区域的潮位,并可以反映该区域的潮汐特征。 相似文献
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为了消除风暴潮分离中因潮时预报误差而引起的风暴潮曲线具有明显的本港潮汐周期的振动现象,本文采用低通滤波法,对风暴潮进行分离,有效地解决了这种现象,其结果对于分析整个风暴增水过程具有较大的实用价值。 相似文献
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在合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)海面风场反演中,基于风条纹影像纹理特征的海面风向反演方法精度高,但是依赖于图像风条纹的存在,而外部风向信息与SAR资料时空分辨率不易匹配、精度较低,从而影响大面积、高分辨率海面风场反演的精度。针对此问题,提出一种将SAR图像风条纹线性纹理特征与外部风向信息相结合的星载SAR海面风向获取方法,在SAR影像线性纹理特征明显的区域采用二维连续小波变换得到高精度的海面风向,其余区域采用与之时空相匹配的数值预报模式风向填充;并利用地球物理模型函数进一步得到海面风速,进而实现高精度、大范围海面风场的反演。为验证本文方法的有效性,利用ENVISAT/ASAR数据进行风场反演试验,并将反演结果与浮标实测数据进行比对。结果表明:在线性纹理特征明显的区域,小波方法的反演精度优于快速傅里叶变换(FFT)法和数值预报模式风向;外部风向精度略低,但与SAR观测资料时空匹配性较好,弥补了风条纹风向的不足。二者的结合为星载SAR海面风场反演的业务化应用提供了支持。 相似文献
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在海洋测深中，由于波浪和潮汐的影响，调查船或无人船所测量的瞬时水深不能直接作为海图水深。本文提出了一种新型的无人船海洋水深测量技术，以评估搭载RTK和单波束测深仪的无人船用于海洋水深测量的潜能。首先，使用无人船所搭载RTK的厘米级精度高程数据，通过低通滤波剔除波浪信息，而获得海平面高程。然后，基于潮汐表和无人船海平面高程，构建了一种参考椭球面和海图的两个基准面之差的获取方法；在常规的海洋调查中，该基准面差通常需要由长期的验潮获得。最后，利用海图基准和无人船测量的瞬时水深的转换关系，计算出海图水深。在海南省蜈支洲岛周边海域，利用自研发的无人船“USBV”开展了相关海上实验，以验证所提出的技术方法。实验结果验证了该无人船海洋水深测量技术。 相似文献
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GPS浮标数据反演海浪谱的理论仿真与试验验证 总被引：1，自引：1，他引：0
GPS浮标作为一种新型的海洋测量设备,近年来在海面高度现场测量和星载高度计定标方面取得了重要应用。通过仿真试验对反演海浪谱的方法和流程进行研究,旨在探索从GPS浮标测量的海面高度序列中提取海浪谱的方法。首先,使用Longuest模型生成了海浪波面位移时间序列,并通过Pierson-Moscowitz风浪谱对波面位移的统计特性进行约束,其随机性由相位引入。结合典型潮汐和GPS浮标仪器噪声的仿真时间序列,合成了仿真时间长度1h的1Hz(每秒1次)随机海面高度序列。然后,利用自相关函数法,进行高通滤波和数据压缩,得到了仿真的海浪谱。该仿真结果和理论海浪谱非常接近,可满足海浪谱反演的需求。最后,通过山东石岛外海的GPS浮标现场试验,验证了本文提出的反演方法的适用性。本文的研究解决了GPS浮标反演海浪谱的关键问题,丰富了海浪谱反演的手段,拓展了GPS浮标的应用领域,有望为未来我国的星载波谱仪定标服务。 相似文献
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珠江三角洲网河区水位变化趋势研究 总被引：4，自引：0，他引：4
根据珠江三角洲网河区29个验潮站的实测验潮记录,应用傅氏变换与最平滤波器串联的方法来消除月均序列的周期波动对确定水位变化趋势的影响,由低通序列一元线性回归分析确定各站水位的变化趋势;结果表明,周期波动对确定海平面变化趋势的影响是显著的.应用经验正交函数(EOF)对网河区的水位变化场进行分解,由相互独立的时间函数和空间特征函数表征网河区区域的水位变化特征;应用时间特征函数计算区域水位的平均变化率为0.02mm/a.根据验潮站的水位变化趋势,探讨网河区水位变化与河床冲淤的关系. 相似文献
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Eight years of sea surface height data derived from the TOPEX/Poseidon altimeter, are analyzed in order to identify long- and a-periodic behavior of the North Atlantic sea level. For easy interpolation, sea surface height data are converted into sea surface topography data using the geoid derived from EGM96 to degree 360. Principal Component Analysis is used to identify the most dominant spatial and temporal variations. In order to separate dominant periodic signals, a yearly and a half-yearly oscillation, as well as alias effects from imperfect ocean tide corrections, are estimated independently by a Harmonic Analysis and subtracted. The residuals are smoothed by a 90-day moving average filter and examined once again by a PCA, which identifies a low-frequency variation with a period of approximately 6–7 years and an amplitude of about 1 dm, as well as a large sea level change of partially more than ±1 dm within only few months. This sea level change can also be seen in yearly and seasonal sea level residuals. Furthermore, the analysis shows a significant sea level change in 1998 occurring almost over the whole North Atlantic, which is not clearly identified by the PCA. Similar results are obtained by analyzing sea surface temperature and sea level pressure data. 相似文献
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Eight years of sea surface height data derived from the TOPEX/Poseidon altimeter, are analyzed in order to identify long- and a-periodic behavior of the North Atlantic sea level. For easy interpolation, sea surface height data are converted into sea surface topography data using the geoid derived from EGM96 to degree 360. Principal Component Analysis is used to identify the most dominant spatial and temporal variations. In order to separate dominant periodic signals, a yearly and a half-yearly oscillation, as well as alias effects from imperfect ocean tide corrections, are estimated independently by a Harmonic Analysis and subtracted. The residuals are smoothed by a 90-day moving average filter and examined once again by a PCA, which identifies a low-frequency variation with a period of approximately 6-7 years and an amplitude of about 1 dm, as well as a large sea level change of partially more than ±1 dm within only few months. This sea level change can also be seen in yearly and seasonal sea level residuals. Furthermore, the analysis shows a significant sea level change in 1998 occurring almost over the whole North Atlantic, which is not clearly identified by the PCA. Similar results are obtained by analyzing sea surface temperature and sea level pressure data. 相似文献
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利用水文气象要素因子的变化趋势预测南海区赤潮的发生 总被引：7，自引：2，他引：7
有关文献指出:“赤潮发生起因因种而异……,但大体上气候气象条件诸如温度、风力、风向,季风转换、气-压等;海况、潮汐、流等以及海水的理化特征,如盐度、营养元素等,这些皆会成为某种赤潮爆发的因子或诱导因素”。根据赤潮监控区监测资料分析: 在南海赤潮多发区,海水富营养化条件已经具备,因此气象、水文要素条件就成为赤潮爆发的重要启动因子,而大气环流的维持与变化决定了气象、水文要素因子的稳定与变化,然而根据赤潮生物培养试验,从初期繁殖到后期的爆发性繁殖,直至达到赤潮生物密度,这一过程一般都需要4-5d的时间。针对这一现象,通过对近10a的赤潮发生个例进行统计分析,统计其生成前期的大气环流形势和水文气象要素,分析出赤潮生成前期的环流模式和筛选出诱发赤潮爆发的重要因子,并以此来作为预报赤潮生成的方法。依照此方法对2003年的赤潮进行预报,其效果是令人满意的。 相似文献
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A tide height measurement technique usingS -band radio waves in an oblique incidence interferometer is reviewed. Generalization of the technique is described which reduces the required bandwidth of the radio frequency adjustment and increases its efficiency. This generalization, however, introduces an ambiguity in the height determination and also requires specification of the phase shift of the radio waves specularly reflected from the sea surface. The ambiguity is shown to be easily removable given coarse information about the expected time derivative of tidal height. The influence of the phase shift which contains sea-wave information is studied analytically and requirement in its specification is evaluated to have an accuracy ofpm1deg . This corresponds to a tide height determination accuracy ofpm1 cm. The method is designed for coastal regions where a bistatic experiment geometry is feasible. 相似文献
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以江苏盐城海岸为研究区,以2006年、2008年、2009年三景空间分辨率为10m的卫星影像为数据源,研究影像上提取海岸线、平均高潮线和平均低潮线的方法,以此分析港口/围海造田等受人类活动影响岸段的演变特征。研究结果表明:1)与低分辨率的遥感影像相比,高分辨率影像可以提取出地物更细微的特征,因此可以根据高潮时水陆分界上留下的地物特征提取出平均高潮线;2)结合影像当天的潮位资料,根据平均高潮线、影像上瞬时水边线、平均低潮线三者之间距离与时间的线性关系定出平均低潮线;3)从得到的平均高潮线、平均低潮线可以看出,2006年后平均高潮线每年都在不断淤涨,而且淤涨的幅度在增加。平均低潮线2006—2008年处于动态平衡状态,2008—2009年平均冲刷了840m,变化非常明显。 相似文献
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《African Journal of Marine Science》2013,35(3):443-452
An exercise in ‘data archaeology’ at Ascension Island has provided an estimate of sea level change between 1955 and 2001.5 (the mid-point of a recent dataset spanning 1993–2009). That average trend of 0.93 mm y?1 (SE 0.69) compares to a larger rate during 1993–2009 itself of 2.55 (SE 0.13) and 2.07 (SE 0.30) mm y?1 from tide gauge and altimeter data respectively, suggesting a recent acceleration in sea level rise. An ocean model and steric height datasets have been used for comparison to the measurements, with the conclusion that the acceleration was probably at least partly due to a steric height increase. This exercise is based on only one month of historical tide gauge data and is admittedly on the useful limit for long-term sea level studies. In addition, it is unfortunate that the tide gauge benchmark installed in 1955 has disappeared, even if one can estimate its height relative to modern marks. Nevertheless, the study does provide information of interest to climate studies, enables limits to be inferred on the real changes, and provides background information for other coastal studies. Most importantly, it is intended as a demonstration of the value of similar exercises where short historical records exist. 相似文献
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声学多普勒流速剖面仪(ADCP)是对海洋内波监测的有效手段,但受到仪器本身和复杂的海洋环境噪声等影响,走航式ADCP记录的海流数据存在大量噪声,且混有流速异常值。为了进一步提高海洋内孤立波的提取精度与准确性,本文针对走航式ADCP海流数据特点引入IGG3方法的权函数因子,设计了一种抗差Vondrak滤波器,并与快速傅里叶变换、小波分析和滑动平均3种传统滤波方法进行对比,以验证抗差Vondrak滤波方法的有效性与优越性。研究结果表明,抗差Vondrak滤波方法不仅可以有效地滤除流速噪声,还可以自适应剔除海流观测数据中的异常值,由其提取出的内孤立波准确且各层水平流速清晰。因此,与传统滤波方法相比,抗差Vondrak滤波方法在内孤立波提取方面具有一定的优越性。 相似文献