有效波高

摘要： 搜集实测资料分析2016—2019年大通站流量、北槽中站流速等长江口水文要素变化特征。结果表明:1)近4年,大通站径流年总量与往年平均值接近,年内最大月均流量出现在7—8月,最小值出现在10月—次年2月。2)北槽高、低潮位和潮差月平均值年内呈单峰型分布,峰值出现在8—10月;3个不同位置测站变化趋势基本一致,南槽东月平均潮位最高且潮差最大。3)北槽落急流速月平均值大于涨急且在6—8月达到峰值,涨急流速在6—8月达到低谷;落潮月平均流速大于涨潮,涨潮月平均流速在7月份达到最小;落潮历时月平均值大于涨潮且在6—8月达到峰值。4)北槽中站水温年内变化规律明显,8月月平均气温可达29.96°C,2月月平均气温为7.51°C。5)南槽东、牛皮礁、长江口月平均有效波高及周期整体变化规律基本一致;从年内分布来看有效波高变化较大、波周期变化较小;长江口站有效波高及波周期高于其他两站,南槽东站与牛皮礁站有效波高及波周期差异较小;3站总波能南槽东站最小、长江口站最大。

摘要： 为了实现海面有效波高的探测,本文利用全球导航卫星系统反射信号(Global Navigation Satellite System Reflection,GNSS-R)提出了一种利用延迟多普勒图像进行信噪比计算的有效波高反演方法。相比传统雷达等主动探测,GNSS-R是利用卫星信号前向散射的被动观测,无需发射机,具有信号源多、功耗小、成本低、重量轻等优势,便于在星载、机载以及船载平台上进行搭建。由于海面波高的不同,接收机接收到的反射信号也不同。通过对反射信号的分析,可以得到不同反射面的物理特征信息,从而反演出我们所需的海面波高信息。本文通过反射信号生成延迟多普勒图像,并给出相应的信噪比定义,从而获得有效波高。为验证本文提出算法的可行性,本文进行了船载有效波高反演试验,并和传统利用干涉复数场(Interference Complex Field,ICF)进行反演的估算方法进行了性能对比和验证。结果表明,所提算法的均方根误差为0.098 m,R2值为77%,相关系数为0.82,均优于ICF方法,且与测波雷达的有效波高真值数据表现出更好的一致性,提升了基于GNSS-R技术进行有效波高估算的精度,能够为船舶航行的海况信息感知提供服务。

摘要： 基于长荡湖不同位置的风浪实测资料,对实施水利优化工程后的长荡湖风浪特征进行了分析。结果表明,风速较大时,湖心水域总体风浪强度较大,长荡湖谱峰周期与平均波周期和跨零周期都存在显著线性相关。生态潜堤可以有效削减西湖近岸水域风浪强度,有效波高衰减百分比介于56%~81%,平均周期衰减百分比介于14%~31%。西部近岸水域风浪强度的削减,有利于水体透明度增加,从而为近岸水域水生植被的修复提供较好的生境条件。

摘要： 浅水湖泊风浪过程对于湖泊生态系统具有重要的意义.基于巢湖风场、风浪和水环境参数同步高频观测结果,详细分析了快速变化风场下的风浪快速变化特征及其对湖泊水环境的影响特征.浅水湖泊风浪的有效波高和平均波周期均随风速的快速变化有较好的同步响应规律.在风速快速衰减阶段,相较有效波高,波周期有更好的稳定性.湖泊水体pH、水温、溶解氧会快速响应风浪的变化,随着风浪强度增强,对水体浊度、总磷浓度以及藻密度和生物量的扰动影响逐渐呈现.强烈的风浪扰动引起水体浊度变化的滞后时间可达3 d.快速变化的风浪场下,风浪的强烈扰动会改变水体固有的理化参数分布特征,扰动藻类常规的水体分布规律,风浪强度是造成差异的主要因子.

摘要： 波浪是驱动大型浅水湖泊中水生生态系统演变的关键动力过程。基于太湖北部近岸区的波浪方向谱、同期风速、风向的观测资料,分析了波浪组成及其演变特征。结果表明:太湖北部近岸区的波浪频率谱主要为单峰或双峰型,属于中高频波;风是波浪形成的主要驱动力,风向(或周边地形)对有效波高的调制作用可用三角函数定量表征;风浪的有效波高、谱峰频率及其平均方向与风速、风向的关系证实了太湖北部近岸区的波浪由涌浪和风浪组成,且涌浪占比较高。岸界的反射作用提高了北部近岸区涌浪的比例;涌浪的有效波高随耦合风速(风速、风向的耦合)不仅呈e指数增长,而且有快、慢分化的现象。研究成果有助于提高大型浅水湖泊中近岸区波浪估算的精度,确保水生生态修复效应。

摘要： 在X波段雷达有效波高获取的工程应用中,无现场仪器校准获取波高的方法一直是人们所致力研究的。基于雷达阴影调制特性无校准有效波高反演的方法是一种可进行工程应用的方法,但该方法采用差分算子获取的雷达图像阴影阈值的准确度和稳定性不高,影响有效波高的反演精度。本文针对这一问题,采用Prewitt算子对雷达图像的边缘检测算法进行了改进,该算子能更加精准地定位雷达图像阴影区与非阴影区的边缘。通过两次不同地点和不同时间获得的试验数据进行验证,结果表明Prewitt算子能够提高图像阈值选取的准确度和有效波高的反演精度,两次反演结果与浮标数据相比平均绝对误差在15%以内。

摘要： 根据海塘安澜千亿工程行动计划,环杭州湾海塘防御标准将提升至300 a一遇。利用波浪实测资料以及大范围波浪数学模型,研究杭州湾地区在遭遇300 a一遇台风组合300 a一遇潮位时抵抗风浪的能力。结果表明:300 a一遇台风在杭州湾不同位置产生的有效波高存在差异。北岸乍浦—金山相当于重现期200 a一遇,海盐—乍浦相当于重现期100 a一遇;南岸各站有效波高均小于100 a一遇。所定的潮浪组合能够防御相应频率的台风。

摘要： 以Jason-2和Jason-3编队飞行阶段观测数据为对象,研究了测高卫星之间关键参数值的一致性,分析了与载荷性能相关的湿对流层延迟改正(R_(wet))、电离层延迟改正(R_(iono))、海况偏差改正(R_(ssb))以及有效波高(H_(s))等4项参数值的异同。给出了双星测量点之间的匹配方法,统计了双星不同参数项差值(Jason-3-Jason-2)的均值与标准差,在23个周期的编队飞行阶段,双星之间ΔR_(ssb)、ΔR_(iono)、ΔH_(s)变化平稳,反映出相应载荷测量的稳定性,ΔR _(wet)在后9个周期大致稳定。两颗卫星之间电离层延迟存在约5.6 mm的均值系统差,在相关应用中应予以考虑。对于我国自主组网式测高卫星系统,本文分析过程能够应用于其载荷性能评估,一致性分析结果能够为星间载荷性能比较提供参考。

摘要： 针对福建沿海台风频发对港航工程建设的影响,以ECMWF背景风场和Holland模型风场叠加作为驱动风场建立SWAN数值模型,对201808号台风“玛莉亚”引起的台风浪进行数值模拟。通过对“玛莉亚”的路径进行平移,选择漳州、泉州、宁德作为福建沿海3个典型的台风登陆点,派生出3条理想台风路径。结果表明:1)随着台风中心由太平洋靠近福建省沿海,各特征点附近海域产生的有效波高先逐渐增大再逐渐减小。2)在各台风路径下,路径左侧海域波向由SSW转为NNE,而路径右侧海域波向由SSW转向WNW。3)台风中心距离福建省越近,各特征点波向变化的速率越快。4)台风路径平移响应对优化港航工程防台方案具有一定的参考价值。

摘要： 本文利用ERA5再分析数据和我国北极科学考察期间获取的走航气象观测数据,分析了夏季影响船舶通航北极航道的关键近地面气象要素的时空变化特征。结果表明,7–8月的天气条件最适宜船舶在北极航道航行,9月低温、大风和大浪天气显著增多,对船舶航行影响较大,10月的天气更加恶劣,对船舶航行的挑战更大。低温天气主要出现在各航道的中段,大风和大浪天气集中在航道两端的海域。除北极中心区和10月的挪威海和巴伦支海以外,其余时间的海域出现大风和大浪天气的概率以增加趋势为主,但具有较大的年际变化。根据现有北极航道气象观测数据分析发现,东北航道能见度最差,西北航道能见度最好,中央航道居中。

摘要： SAR的海浪信息反演主要是通过图像上的海浪条纹来实现的,扫描模式SAR图像分辨率较低,难以通过条纹提取海浪信息.本研究尝试通过建立经验遥感模型直接反演其有效波高,由此发挥其大观测面积的优势.首先,搜集同步扫描SAR图像,浮标有效波高以及高度计反演有效波高数据.然后提出有效波高同风速和后向散射系数的遥感模型形式,并通过同步数据调试模型参数.最后,利用另外一部分同步数据检验遥感模型的反演效果,WSS图像通过该模型反演的有效波高,同浮标的相关性为0.83,均方根误差(RMSE)为0.33米,初步表明了扫描SAR有效波高反演的可行性.

摘要： 针对海上平台安全作业问题,从海洋遥感角度出发,设计了一种海况监测系统.利用RTK原理,测量平台晃动特性;使用基于干涉复数场(ICF)相关时间方法的GNSS-R技术,对有效波高进行测量;利用风浪相关性建立风速反演模型;搭建数据中心实现现场数据解析存储.最后对系统各部分进行测试,通过现场试验获取海况信息,验证系统可行性,为环境载荷下的海上平台安全性研究提供了依据.

摘要： 通过新一代天气研究与预报模式WRF(Weather Research and Forecasting)和第三代海浪模式WW3(WAVEWATCHⅢ),建立大气-海浪数值预测模型,在相同参数设置下,采用WRF模式预测风场和QSCAT/NCEP混合风场作为驱动海浪模式的强迫场,开展西太平洋海域海浪数值预测,采用美国大气海洋局机构NOAA再分析数据有效波高、峰值波向以及峰值波周期作为验证对象,验证结果表明该模式能较好的反映该海域波浪场分布.

摘要： 把自行研制的海面粗糙度参数化方案PS07以及目前国际上较先进的YT96、O02、GW06等粗糙度参数化方案应用于湛江港风暴潮、流、浪耦合嵌套模式中,选取湛江港3次较明显的历史台风个例进行模拟验证,计算硇洲岛(湛江港资料缺测)有效波高,并与实测浪高相比较,比较验证几种海面粗糙度方案的适用性,结果误差最小；GW06方案计算的有效波高与PS07方案计算的有效波高接近,平均误差其次,O02方案计算的有效波高明显偏大;YT96方案由于在计算中不考虑海况对风场的影响,计算的有效波高最大,平均误差也最大.在风暴增水模拟结果检验中,利用PS07方案模拟的结果较好.从增水峰值出现的时间差来看,平均1.67 h,达到了国内外模拟预报的总体水平.

摘要： 结合东北太平洋浮标资料，使用神经网络模型对第三代海浪数值模式的模拟有效波高进行训练模拟，并与增加NCEP再分析风场作为输入项的神经网络模型做了对比分析。与浮标资料实测有效波高比较，海浪模式的有效波高均方根误差为0.37m。

摘要： 本文主要研究海浪场的模拟在船舶自行导航中的应用,海浪模式选用美国NCEP最新开发的WAVEWATCH-Ⅲ海浪模式,为船舶自行导航提供有指导意义的有效波高和波向.

摘要： 本文根据已有的实验和研究成果,运用等效风区的概念,提出了有流水域波浪要素的计算方法,并对计算结果结合北方水域小型渔船作业特点进行了分析,其目的是使驾驶员通过估算,了解作业水域的波浪,对保证渔船生产安全有实际意义.

摘要： 本文根据已有的实验和研究成果,运用等效风区的概念,提出了有流水域波浪要素的计算方法,并对计算结果结合北方水域小型渔船作业特点进行了分析,其目的是使驾驶员通过估算,了解作业水域的波浪,对保证渔船生产安全有实际意义.

摘要： 本文根据已有的实验和研究成果,运用等效风区的概念,提出了有流水域波浪要素的计算方法,并对计算结果结合北方水域小型渔船作业特点进行了分析,其目的是使驾驶员通过估算,了解作业水域的波浪,对保证渔船生产安全有实际意义.

摘要： 本发明公开了一种有效吸波频带宽的高熵合金吸波材料，分子式为AlaCobFecCrd，且1≤a≤2，1≤b≤4，1≤c≤5，0.5≤d≤1，高熵合金吸波材料小于‑10dB的有效吸波频带宽不小于4.9GHz，另外本发明还提供了一种有效吸波频带宽的高熵合金吸波材料的制备方法，该方法通过将铝粉、钴粉、铁粉，铬粉进行混合后研磨，并进行两次高能球磨，得到高熵合金吸波材料。本发明通过采用湿磨与干磨相结合的方式，利用高熵合金多主元高浓度的合金化组成，显著的高混合熵效应以及鸡尾酒效应，充分发挥各元素的协同作用，制备出晶粒细小的片状形貌粉末，拓宽有效吸波频带宽度的同时提高了高熵合金吸波材料的吸波性能。

摘要： 本发明涉及波浪能资源评估技术领域，具体涉及一种基于有效波高、平均波周期和波向的参数化联合分布模型，包括如下步骤，S1.构建线性变量有效波高和平均波周期的边缘分布fHs(hs)和fTm(tm)；S2.构建圆形变量波向的边缘分布fΘ(θ)；S3.构建有效波高和波向以及平均波周期和波向的联合分布cHs‑Dir(u,v)和cTm‑Dir(v,w)，有效波高和波向以及平均波周期和波向的条件分布hHs|Dir(u|v)和hTm|Dir(v|w)以及有效波高、平均波周期和波向的二维条件分布cHs‑Tm|Dir(hHs|Dir(u|v),hTm|Dir(v|w))；S4.构建有效波高、平均波周期和波向的三维联合分布模型。本发明考虑有效波高、平均波周期和波向三个主要波浪要素，可以更加准确的描述波浪条件。

摘要： 本发明涉及波浪能资源评估技术领域，具体涉及一种基于有效波高、平均波周期和波向的参数化联合分布模型，包括如下步骤，S1.构建线性变量有效波高和平均波周期的边缘分布fHs(hs)和fTm(tm)；S2.构建圆形变量波向的边缘分布fΘ(θ)；S3.构建有效波高和波向以及平均波周期和波向的联合分布cHs‑Dir(u,v)和cTm‑Dir(v,w)，有效波高和波向以及平均波周期和波向的条件分布hHs|Dir(u|v)和hTm|Dir(v|w)以及有效波高、平均波周期和波向的二维条件分布cHs‑Tm|Dir(hHs|Dir(u|v),hTm|Dir(v|w))；S4.构建有效波高、平均波周期和波向的三维联合分布模型。本发明考虑有效波高、平均波周期和波向三个主要波浪要素，可以更加准确的描述波浪条件。

摘要： 本发明公开基于自适应阴影分割阈值从雷达图像反演有效波高的方法，所述的测量方法包含从雷达图像中选取分析区域、估计自适应阴影分割阈值、估计均方根波陡和反演有效波高四个部分。在基于阴影统计法从X波段导航雷达图像反演有效波高的过程中，需事先估计出雷达图像中的阴影分割阈值。本发明提出的自适应阴影阈值分割方案考虑了雷达回波强度随距离衰减和海况因素的影响，本发明的自适应阴影分割阈值能够随距离雷达天线的距离动态变化，进而准确的将原始雷达图像中的阴影区和非阴影区分割开来获得阴影图像。较现有的阴影统计法相比，提高了有效波高反演精度，相关性系数达到了0.81，均方根方差为0.31，能够满足环境监测和工程实用化的要求。

摘要： 本发明涉及一种基于多源卫星雷达高度计资料有效波高融合方法及系统，包括：获取观测场有效波高数据和背景场有效波高数据；根据观测场有效波高数据和背景场有效波高数据分别计算观测场方差和背景场方差；根据预设影响半径和经纬度距离计算观测算子，经纬度距离为背景场有效波高网格点的经纬度与高度计观测位置的经纬度之间的距离；根据背景场有效波高数据和观测算子计算投射有效波高；观测场有效波高数据、背景场有效波高数据、观测场方差、背景场方差、观测算子和投射有效波高计算融合有效波高。本发明将观测场有效波高数据和背景场有效波高数据通过变分融合的方法进行有效波高分析场的构建，提高了融合有效波高场精度。

摘要： 本发明属于雷达、海态遥感与人工智能技术领域，公开了基于人工神经网络的HFSWR多海况有效波高提取方法与装置。通过获取并分析雷达海浪回波信号的一阶谱、二阶谱及雷达海浪回波信号与有效波高的关系特性，确定不同海况下的有效波高提取方案以及神经网络分类器的分类特征；通过引入双无迹卡尔曼滤波器，对长短时记忆神经网络中的可调参数进行递归估计，对有效波高的时间序列进行去噪，最终依据HFSWR的海浪回波信号识别不同的海况信息并进行有效波高提取。本发明充分融合了基于海浪回波一阶谱和二阶谱的有效波高提取方法，进而实现了多海况下HFSWR的有效波高提取，在该研究领域中取得了新突破。

摘要： 本发明公开了一种基于深度学习的非结构网格有效波高预测系统，包括长短期记忆模型(LSTM)，所述的非结构网格有效波高预测系统包括两个LSTM组成的时间序列处理模型，是一个具有输入门、忘记门和输出门的循环神经网络。模型的输入为FVCOM模式提供的非结构网格10000小时的有效波高数据，最终输出为未来1小时、6小时、12小时以及24小时的预测波高。

摘要： 本发明属于波浪信息预测技术领域，公开了全港池波浪有效波高的预测方法、系统、存储介质、应用。全港池波浪有效波高的预测方法包括：首先进行数据集构建和预处理，进行港池内外波浪和港外风场数据的缺失值处理和归一化，再将该数据对应的时间信息进行多尺度特征编码，划分好数据集后搭建条件生成对抗网络，并将多尺度时间特征拼接融合处理后的风场、波浪特征输入到神经网络，不断迭代训练和更新调节神经网络参数和模型的超参数，最终建立最优的端到端的深度学习预测模型。本发明的预测模型十分简单易用，只要提供港池外的预处理好的风、浪数据和多尺度的时间编码信息输入到已建好的预测模型中，就能快速预测出整个港池内波浪的有效波高。

摘要： 本发明公开了一种基于海气温差的海浪有效波高订正方法、装置、计算机设备和存储介质，根据预先获取的气温Ta、气温的测量高度zt、海表面温度Tw、风速u以及风速测量高度z计算出表征大气层结不稳定性的理查德森数记作Rb；根据所述理查德森数Rb以及预先获取的海水深度D计算出修正系数记作ξ；根据所述修正系数ξ以及预先获取的初始有效波高Hsmod计算得到订正后的有效波高记作Hscorrect，得到订正后的有效波高数据克服了有效波高有明显偏小的现象，并且补充了目前海浪模式中缺失的物理过程——大气层结不稳定性对风浪成长关系的影响。

摘要： 本发明属于时间序列预测领域，涉及一种基于深度学习的海浪有效波高时间序列预测方法。对于进行了离差标准化后的输入序列，采用小波分解对海浪有效波高时间序列进行消噪和特征提取，将分解得到的序列输入深层残差卷积神经网络，最后将网络的输出转换为一维序列，通过两层的线性层汇集成一维的预测结果，作为海浪有效波高的预测值。最后通过对比实验证明，本发明提出的模型具有较高的精度。