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.     

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。     

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。     

秦皇岛港10万t级航道的潮汐变化

对秦皇岛港10万t级航道处的潮汐变化与秦港3号码头验潮站潮汐变化进行了同步观测,并对所获得的2组观测数据进行了整点潮高及高、低潮潮时潮高对比,计算了相关系数,建立了线性回归方程。证明两处的潮汐变化基本相同。在10万t级航道水深测量中,可用验潮站的潮位进行订正。     

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。     

理论最低潮面确定方法探讨

本文分析了理论最低潮面计算原理,梳理了我国不同时期理论最低潮面算法,根据潮汐表中黄、渤海29个站位两年逐时潮位预报数据分析不同算法差异.搜集8个站位23年实测潮位数据,分析了采用不同数据计算理论最低潮面的差异.文中还简述了影响计算理论最低潮面的其他相关因素.通过对比、分析、汇总,提出了确定理论最低潮面的方法和建议.     

舟山群岛海域潮波传播变形和不对称性探讨

舟山海域属于多岛屿海域,潮波受岛屿地形条件影响复杂。根据舟山海域4个潮位站2017年一个月实测逐时潮位以及7个临时测站的大潮、小潮短期逐时潮位资料,采用调和分析及偏度指标计算法,确定了舟山本岛至穿山半岛之间海域的分潮特征及潮汐不对称变化;通过分析浅水潮波方程中的各非线性项,确定了舟山海域浅水分潮产生的主要动力机制;评估了不同频率分潮组合产生的潮汐不对称性贡献值。研究表明,潮波方程中非线性摩擦项是舟山群岛海域浅水分潮变化和潮波变形的主要动力来源;明确了该海域潮汐以M_2和S_2天文半日潮主导,浅水分潮以M_4、MS_4分潮为主但潮幅较小,潮波传播过程中耗散潮波能量同时,潮能存在由低频分潮向高频分潮转移,呈现低频天文分潮潮幅沿程减小,高频浅水分潮潮幅增加;潮汐不对称性表现为涨潮占优,大潮期不对称性较小潮期明显,天文半日分潮M_2、S_2与浅水分潮MS_4、M_4组合是潮汐不对称性的最大贡献者。     

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.     

高低潮位扩展至逐时潮位的插值方法比较

对我国近岸不同潮汐类型的高、低潮潮位数据,采用线性插值、Hermit插值、三次样条插值和三角函数插值等4种插值方法扩展到逐时数据,以潮汐表逐时数据做验证。从逐时数据误差分析、调和参数分析和工程水位(包括设计水位和乘潮水位)等角度对比各种插值方法的误差。结果表明,对于逐时数据误差,在北部湾的全日潮海区,各方法的误差均较大,而在其他海域Hermit插值方法最优,三角函数插值方法略差;对于调和参数和工程水位,Hermit插值和三角函数插值优于其他方法。     

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...     

广西沿海潮汐特征分析

利用最新潮汐模型FES2014提取广西沿海K_1、O_1、M_2和S_2等4个主要分潮调和常数,计算潮汐类型,并绘制广西沿海潮波图及潮汐类型分布图。结果表明:广西沿海潮波传播方向为西南向东北方向;潮汐类型以正规日潮为主;北部湾东北部为不正规日潮混合潮。根据北海、防城港、龙门港及钦州航道等4个重要验潮站的实测数据,采用最小二乘原理的调和分析方法得到4个验潮站的调和常数。根据调和常数计算潮汐特征值,结果表明4个验潮站潮汐类型均为正规日潮,这与模型分析结果是一致的。利用北海长期验潮站分析得到北海站设计高水位约为470 cm,设计低水位约为110 cm。通过潮波图与水下地形分布图的比较,表明广西沿海潮汐的形成与水下地形分布密切相关。     

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.     

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。     

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...     

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。     

不同期验潮数据用于余水位差分水位推算的可行性分析

利用中短期验潮资料调和分析获得11个主要分潮的调和常数实现水位推算的方法,已在海洋测绘、疏浚工程测量等领域得到推广。但不进行全部站点的同步验潮测量,仅收集不同期历史验潮数据进行分析,获得的潮汐调和常数难以满足水深测量水位改正的精度要求。提出2种调和常数优化方法,通过增强不同期验潮数据调和常数的相关性,提高水位推算的精度,并以实例验证不同期验潮数据用于余水位差分水位推算的可行性。     

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...     

亚航QZ8501搜救航路GPS高程数据研究

文章针对"南海救101"轮前往爪哇海QZ8501失事区域一段330 km航路上记录的GPS数据,进行粗差剔除和小波去噪,得到平滑的GPS高程数据。根据DTU10全球海洋潮汐模型的主要分潮,预报了航路上4个站位的潮位数据,按照时间最近、距离最小的原则得到了船舶航路上的潮位。按照航路的地理坐标,提取出了DTU10全球平均海平面模型的数据。将平滑的GPS高程数据与DTU10模型数据进行比较分析,得到了推算潮位,并将推算潮位与预报潮位进行了比较分析,两者的平均差值为-0.11 m,可以满足远海水深小于200 m的区域的潮位改正需求。     

浅谈海上临时验潮站的数据处理

文章以日照石臼港区规划锚地扫海测量项目中的海上临时验潮站1#规划锚地站为例,介绍海上临时验潮站实测数据的处理方法,可供测量期间使用,也可作为水文潮位数据库数据积累基础。     

第二代海洋水文潮流应用软件包

上海计算所开发出第二代海洋水文应用软件包。该软件包不仅在潮汐、潮流分析阶段可根据用户要求任意选择分潮进行分析,而且在潮汐、潮流预报阶段也能任选分潮,同时还增加了逐时预报的功能。这一改进,有效地提高了原应用软件的分析精度、灵活性和通用性,为海洋水文、水上交通、水利、环保、军事