基于神经网络的港口潮汐预报

分析调和分析法潮汐预报的局限性和神经网络技术用于潮汐预报的可行性,设计潮汐预报的神经网络模型,用验潮站二十多年的潮汐记录作为样本进行网络学习和预报,验证神经网络用于潮汐预报和提高预报精度的可行性.     

基于牛顿迭代法的潮汐模型高低潮时计算方法*

在由调和分析方法建立了潮汐潮位预报模型后,利用牛顿迭代法给出了一种快速求解潮汐潮位预报模型的高低潮时方法.利用连云港的潮汐潮位预报模型,分别通过不同的求解高低潮时的方法,对潮汐高低潮时进行了预报.计算结果表明,在满足同等精度条件下,求解高低潮时的牛顿迭代法具有计算量小、收敛速度快等优势.     

人工神经网络在潮汐数值预报中的应用

潮汐数值预报经过了几十年的发展,但是其预报精度并不能让人十分满意,本文试图将传统的潮汐数值预报模式与近年来发展迅速的人工神经网络相结合,来改进潮汐数值预报的精度。文章建立了一种神经网络系统,采用潮汐数值模式的输出结果作为网络输入,潮位观测资料作为输出,用建立的神经网络进行训练,结果表明人工神经网络可以明显地改进潮汐数值预报的精度。     

余水位及潮汐差分方法

从潮汐调和分析的原理出发,由精度分析入手,论证了潮汐调和分析参数取值的限度问题,指出在保证不损失精度的前提下,取13个参变量为最佳取值。据潮汐调和分析预报原理和余水位的概念,利用观测和预报的相关关系,总结了潮汐预报的四大特点,详细论证和阐述了余水位7种特性,并利用实际算例,证明了这7种特性的存在,在此基础上提出了相关潮位站潮汐差分的思想,以实例验证了潮汐差分的可行性,给出了潮汐差分数学模型和潮汐差分方法以及潮汐差分的用途,利用余水位的特性准确地进行潮位反演和提高了短期预报潮位的精度。     

黄浦江潮汐调和分析与预报

对黄浦江A、B、C等3个站2018年实测潮位调和分析,根据计算结果分析黄浦江潮汐类型;分别对3个站30 d、90 d、180 d、1 a的潮汐资数据行调和分析,分析不同资料长度对调和常数的影响;根据2018年资料分析所得调和常数进行潮汐预报,计算自报余差的均方差,分析预报精度.结果表明:(1)黄浦江测站的潮汐和潮波变形...     

潮汐调和分析的分潮自动优化及预报应用

潮汐调和分析的分潮自动优化及预报系统是目前所选分潮数最多,采用分潮自动优化技术的潮汐分析系统,主要包括潮位数据入库、潮位数据检查及修改、调和分析、天文潮预报等模块。文中通过工程应用对其潮汐调和分析的精度进行了验证。     

基于SAPSO-BP网络模型的港口潮汐实时预报

为了提高港口码头潮汐预报的精度,提出一种自适应变异的粒子群优化算法SAPSO,将SAPSO优化算法与BP神经网络结合,用以潮汐水位的实时预报。SAPSO-BP网络模型运用自适应变异的PSO算法优化BP神经网络的网络参数,克服了传统BP神经网络所具有的对初始权值阈值敏感、容易陷入局部极小值的缺点,最后选用Isabel港口的实测潮汐值数据进行潮汐水位的实时预报仿真试验,用以验证SAPSO-BP预测模型的实用性和可靠性。     

基于高低潮的优化保形调和分析模型(OCTHM)及算法

通常利用Foreman的高低潮潮汐预报模型,对只有高低潮实测数据的海洋水文站位进行潮汐预报,但在某些组合分潮情况下,在高低潮间会产生抖动现象,这种现象增加了不应有的虚假高低潮,给高低潮时和潮位的预报以及天文潮的整体预报精度造成很大影响。基于定点天文潮曲线变化具有的特性(高、低潮位处一阶导数为零且具有凸、凹性),在只有高低潮数据情况下,给出了建立分段四次多项式插值的优化保形潮汐调和分析模型(OCTHM)的一般方法。利用此模型思想方法,根据江苏省连云港站、上海高桥站的实测高低潮数据,建立了相应站位的优化保形潮汐调和分析预报模型。对有关预报结果进行分析对比,表明OCTHM模型克服了Foreman预报模型的抖动现象,具有其所不具有的保形性,可以较为准确地预报出高低潮时和潮位。     

河口挡潮闸闸下低潮缺失水位修正方法

河口挡潮闸闸下低潮水位资料周期性缺失可能导致闸下潮汐调和分析结果出现偏差,从而直接影响到闸下水位过程的预报精度。针对这一问题,提出了一种闸下低潮缺失水位的修正方法,利用潮汐过程曲线的对称性对低潮缺失水位资料进行初步修正,然后根据调和分析自报结果对修正数据进行迭代更新,直至潮汐调和常数不再变化。验证结果表明,该方法可有效提高闸下水位过程的自报精度,其成果在2014年宁波高背浦闸闸下测站的潮汐预报中得到了良好应用。     

感潮河段单站等时距水位非线性优化预报模型

目前感潮河段水位预报模型基于当前站水位、上游径流水位和下游海洋潮位数据进行预报,导致预见期受上游来流时间制约、上下游站数据缺失情况下无法进行预报、数据采集成本高等问题。文章假设感潮河段水位由径流因素和潮汐因素共同线性作用,基于单站等时距水位数据,建立了包含一个径流动力修正系数和若干个潮汐调和分潮系数的非线性优化预报模型,并结合曲线拟合最小二乘法、潮汐调和分析法、梯度下降法,给出一个寻优的迭代算法,对模型参数进行优化辨识。模型应用于长江感潮河段部分观测站,水位预报精度较好,具有可行性和实用价值。     

基于HZMB-CORS的GPS-RTK三维多波束水深测量

介绍基于HZMB-CORS的GPS-RTK三维多波束水深测量的基本原理、外业采集软件QINSy中的关键设置与操作、内业处理软件Caris中的GPS-RTK潮位的导入与计算方法。通过实地水深数据采集试验与传统验潮的多波束水深测量方式进行比对,分析其验潮精度、外符合精度以及内符合精度,指出了GPS-RTK三维多波束水深测量在显著提高作业效率以及降低作业成本的同时,有效提升了多波束测深精度以及测深稳定性。     

利用高低潮推算乘潮水位的方法

提出一种仅利用高低潮数据计算乘潮水位的新方法.以潮汐表中我国不同潮汐类型站点的高、低潮数据和逐时潮位数据为基础,采用按规范方法计算的结果对新方法的结果进行验证,从多角度分析计算误差.结果表明,新方法的计算结果误差多在10 cm以内,径流和浅水分潮影响明显区域的最大误差在20 cm左右,结果精度能够满足工程需求.此方法含...     

连云港港30万吨级航道二期工程H1.2标段沿海远距离潮位实时播报系统研究

针对连云港港30万吨级航道二期工程航道疏浚施工项目LYG-302-H1. 2标段航道里程长、离岸距离远、单一潮位站难以控制所有施工区段实时潮位的问题,进行系统开发研究,利用原有3个潮位站进行潮位改正,同时采用北斗信息传输系统,研究相关软件得出一套适合该工程的远距离潮位实时播报系统。现场实测数据与相应基站推算出的数据比对表明本系统适用于该工程。此系统接入船舶疏浚系统为施工船舶提供实时潮位数据,施工船舶以此为依据完成船舶定深,在工程质量控制中起到了重要作用。     

三体两栖潮间带风电运维船的概念设计

针对三体船性能特点和我国海上潮间带风电场涨潮有水、退潮无水的特殊情况,以及目前尚无出入潮间带风电场专用设备的现状,为了保证海上潮间带风电场风电机组正常运行和维护工作的实施,进行三体两栖运维船方案构思和两栖船的水陆驱动方式的确定。运用CFD软件建立三维数值水池,考虑不同侧体布局的船型方案,通过对快速性能和耐波性能的仿真计算,最终确定性能较优的船型。对三体风电维护船的船型设计和风电运营效率的提高有较大的现实意义。     

压力式验潮仪在航道水深测量中的应用

压力式验潮仪具有成本小、操作简单、布设方便且性能稳定等优点,在水深测量中具有明显优势。结合中缅原油管道项目原油码头及航道通航水域复测工程实际情况,从大气压、水密度及零点漂移3个方面分析了影响压力式验潮仪数据误差的主要因素,得出如下结论：同步观测大气压的变化,可以消除或降低大气压变化的影响;减小验潮仪的投放深度和采用底层海水密度计算潮位数据可显著降低海水密度变化产生的影响;比较多个验潮仪在空气中同步观测的大气压值,以确定其零点漂移校正值。结合项目实际情况,介绍了同步验潮法高程传递。     

开山岛长期验潮站建设的设计和实施

为掌握实时潮位资料,连云港港在开山岛建设长期验潮站。结合开山岛长期验潮站的设立,简述了长期验潮站建设的设计和施工工艺。合理有效的工艺是验潮站得以顺利建设及运行的保障。     

艉直式跳板滚装船丁靠直立式码头装卸载保障

针对斜坡式码头通用性差、难以满足部队全域机动需要的问题,基于艉直式跳板滚装船丁靠直立式码头的装卸载模式,建立了装卸载作业时水位和时间的计算模型。水位模型根据船艉跳板与码头搭接的上下两个极限位置来推导出作业水位的取值范围。时间模型根据潮汐涨落规律,近似为简谐运动曲线,相继求得潮高修正数、相位角、潮面与低潮(高潮)的时间间隔等参数,最终得到相应潮时。通过实例验证了两种模型的正确性,并计算出装卸载作业的水位和时间范围。     

阳江港丰头作业区多用途码头验潮站布设方案研究

针对阳江港丰头作业区拟建多用途码头附近水域潮位控制的问题,论证出一套切实可行的验潮站布设方案,对以后的水深测量工作具有指导意义.文中实验结果验证此区域范围内潮汐性质一致,潮位基本相同,后续测量只需布设一个临时验潮站即可满足此区域内水深测量精度要求.     

基于余水位的潮位实时推算系统

为了有效控制附近海域潮位,保证通航安全和合理有效地利用水深资源,详述了余水位的基本原理和潮汐差分方法,提出了基于此理论的验潮方案和潮位推算算法,并开发了一个潮位实时推算系统.系统采用多线程、串口通信等技术,与GPS接收机、潮位遥报仪、电脑主机等硬件进行实时通讯,获取定位信息和遥报潮位等数据,利用差分潮位推算施工船舶所在...     

复杂水动力条件下大型开敞式码头轴线的确定

对20万吨级以上、动力要素十分复杂的海域，码头轴线的确定需要考虑船舶对码头结构的作用、码头可作业天数及作业效率、航道引水靠泊作业等多种要素。以大连矿石专用码头工程为背景，通过物理模型试验，系统测量了波浪、潮流、风等动力要素耦合作用下的船舶对码头结构、系缆设施及护舷的作用；给出了波浪和潮流不同夹角时船舶系靠泊状态下的运动量及缆绳拉力的变化规律。通过对水文资料及水动力试验结果的综合分析，考虑航道引水靠泊作业之要素，优化确定出码头轴线方位，该结果可为同类码头工程设计提供参考。