验潮站

摘要： 利用中国沿岸验潮站GNSS和邻近地区陆态网络GNSS基准站观测数据,结合卫星高度计和验潮站海平面观测数据分析了中国沿海验潮站及其邻近地区陆地垂直运动特征。中国沿海海平面观测以及验潮站和陆态网GNSS基准站观测结果显示,中国沿海省区市及沿海验潮站陆地垂直运动总体表现为:辽宁至江苏沿海上升、上海至福建泉州沿海沉降、福建厦门至广西沿海升降交替的格局,局部滨海平原地区如华北平原天津南部、河北平原的沧县则表现出显著的沉降特征。验潮站陆地的抬升与沉降是沿海相对海平面变化的重要组成部分,准确掌握验潮站及其邻近区域的陆地垂直运动特征,可为沿海相对海平面变化分析、海平面变化影响评估以及未来海平面上升预测提供依据。

摘要： 因潮位预报受风、浪、流等环境因素影响,传统的潮汐调和分析预报方法不能很好地预报潮位时间序列的复合特征,提出一种基于长短期记忆(Long Short Term Memory,LSTM)神经网络的潮位预报方法,并分别对TPXO9全球潮汐模型模拟潮位的2021年6月逐分钟潮位数据、4个不同潮汐类型验潮站(日照、鲅鱼圈、三亚、北.海)的2010年逐时实测数据进行训练、预报及精度验证。利用上述试验确认LSTM模型中隐藏神经元数目、初始学习率、迭代训练次数等网络层参数的最优选择分别为90.0.001、200。对4个验潮站进行潮位预报,结果表明:当训练数据量设置为数据样本总量的30%时,即可得到精度较高的预报结果,精度约为3~5cm。采用LSTM神经网络方法进行潮位预报是有效且可靠的。

摘要： 针对验潮站坐标时间序列中有色噪声的影响,提出以集合经验模态分解(EEMD)方法对62个长跨度验潮站坐标时间序列进行降噪处理,并采用自回归滑动平均模型(ARMA)计算验潮站变化速度。论述EEMD方法对验潮站速度估计的影响,并对海平面变化进行分析。结果表明:EEMD方法降噪能较好地剔除验潮站扰动,降低时间序列振幅波动,从而有效提高验潮站坐标时间序列的稳定性。速度估算结果表明经EEMD降噪后,可以获得更高精度的速度参数,但数据的缺失会对降噪效果产生一定影响。验潮站速度统计分析结果显示60%的验潮站速度值集中在0~2 mm/a内,其余站点速度差异较大。受地理位置的影响,验潮站速度具有区域性分布特点,平均海平面变化速率为0.423mm/a,整体表现出缓慢上升趋势。

摘要： 北大西洋沿岸是世界上最容易受海平面上升影响的地区之一。了解该区域过去海平面变化历史和特征,对认识现代海平面变化过程、预估未来海平面变化趋势具有重要科学意义,同时也有助于最大限度地减小预测结果的不确定性。基于此,我们以北大西洋沿岸1350个验潮站观测记录和已发表的1604个海平面数据为基础,进行系统分析和集成研究,尝试建立北大西洋沿岸过去2000年海平面的变化历史,并分析北大西洋沿岸过去2000年海平面变化的主要过程与特征、区域差异和存在的问题。结果表明:①北大西洋沿岸过去2000年海平面变化具有显著的时空差异性,海平面的变化幅度、变化时间、波动次数等均具有区域差异性。②北大西洋沿岸过去2000年以来海平面总体上呈现出波动上升趋势,但不同地区海平面上升高程相差较大,北大西洋西岸北美洲东部海平面上升超过2.5 m,格陵兰岛-冰岛、欧洲和美国南部和东南部海平面上升幅度约1.9 m,北海和地中海海平面上升幅度约1 m。③公元1900年以来,北大西洋东西沿岸海平面上升速率普遍加快,并呈现出明显的纬度差异,即北大西洋东岸从地中海到欧洲沿岸再到格陵兰岛-冰岛,随着纬度增加,海平面上升速率逐渐增加。类似的,北大西洋西岸美国南部和东南部到美国东部再到加拿大东部,随着纬度的增加,海平面上升速率也依次增加。④过去2000年北大西洋沿岸海平面变化及其时空差异性是多种因素综合作用的结果,气候冷暖交替、冰川均衡调整、大气-海洋动力学、区域构造以及沿岸地形的变化、沉积物压实和潮汐范围变化等可能是主要原因。

摘要： 目前国际上推出了高精度和高分辨率的全球平均海平面模型有法国国家宇航中心(CNES_CLS)、丹麦技术大学(DTU)等,但这些模型普遍存在一个问题就是邻近陆地部分精度较差。本文以DTU18平均海平面局部模型作为研究对象,首先通过提取该模型的广东省近海海域数据进行参考椭球转换统一至2000国家大地坐标系(CGCS2000)参考椭球坐标系作为初步模型,其次结合广东省沿岸18个长期验潮站水位数据和7个短期验潮站水位数据,其中短期验潮站通过同步验潮法计算出多年平均海平面值,最后通过该订正方法可将初步模型值和验潮站多年的平均海平面不符值对初步模型进行订正得到成果模型,并进行精度评估。使提高精度后的广东省邻近海域平均海平面模型在广东省陆海基准统一方面更具有实用价值。

摘要： 为了探究GPS卫星频段、高度角范围、海平面风速和潮位差等因素对GPS-MR海平面高度反演的影响,利用美国大陆板块边界观测计划(PBO)的GPS观测数据进行实验,并与美国海洋和大气局(NOAA)提供的验潮站数据进行验证。结果表明,对于该GPS测站,选择5°~15°的高度角区间、信噪比较高的L1频段时反演精度最优,均方误差为0.14 m,相关系数为0.96;合适的高度角区间(5°~10°)能有效增加反演个数,且该方法受风速和潮位差影响较小。因而,GPS-MR海平面高度反演方法可以作为海平面高度监测的有效补充。

摘要： 本文基于长度为18.61年(1992-10-03～2011-04-29)的TOPEX/Poseidon,Jason-1及Jason-2卫星高度计沿轨数据,选择全球海域48943个计算点进行调和分析,提取了四大分潮(M2,S2,K1,O1)的潮汐调和常数.与分布在不同水深下的162个验潮站分析结果对比,四大分潮的矢量均方根误差在水深超过200 m时分别为5.28,4.17,2.41和1.17 cm,表明分析结果真实可信.同时,全球潮汐模式T PXO9.1输出结果也佐证了卫星高度计数据所得同潮图的准确性.在此基础上探究了在18.61年跨度上全球海洋的潮汐特征的变化,对该18.61年中最初2.97年(1992-10-03～1995-09-18)和最末2.97年(2008-05-13～2011-04-29)的资料调和分析并对比M 2分潮的结果,发现全球大部分海域振幅和迟角变化不大;振幅变化在中国近海可达10 cm,迟角变化大多分布在无潮点附近,日本海周边海域及泰国湾北侧则有30°左右的变化.

摘要： 利用雷达潮位预警测量设备与秦皇岛海洋站验潮设备进行同步比测分析,比测结果吻合较好,验证了雷达潮位预警测量设备应用于潮位观测的准确性和可靠性,为建站困难的淤泥质海岸等特殊岸段风暴潮防灾减灾提供及时准确的基础数据。

摘要： 针对近岸区域,基于Sentinel-3A合成孔径雷达观测数据,选取多阈值、ICE1、IceSheet和SAMOSA四种波形重跟踪算法,利用全球范围内27个验潮站海面高数据,分析近岸20 km范围内4种波形重跟踪算法的精度.结果表明,多阈值算法在近岸6 km范围内可保留最多的有效波形,且与验潮站海面高数据具有最高的相关性和最小的均方根误差;SAMOSA算法在离岸距离大于5 km时相对大地水准面稳定性最高,更适用于开阔海域.

摘要： 利用潮汐模型NAO.99Jb和FES2014确定了山东邻海的深度基准面模型并对其精度进行了评估,结果表明,NAO.99Jb模型确定的深度基准值L10的中误差为23.28 cm,FES2014模型确定的深度基准值L13的中误差为34.37 cm,长周期分潮的相对误差过大导致加入长周期分潮改正项后深度基准值中误差分别增大了11.04 cm和12.38 cm,较其他分潮对深度基准值精度的影响更明显,所以基于潮汐模型构建深度基准面模型时,长周期分潮部分必须加入实测数据改正.进一步采用山东邻海13个长期验潮站实测数据,定量地分析了长周期分潮对深度基准面确定的影响,结果表明,长周期分潮改正项的量值介于13.89～22.39 cm,平均改正值为18.03 cm,在深度基准值中占比达到15.15％.因此,长周期分潮改正对深度基准面的精确确定研究贡献较大,准确的长周期分潮模型是构建高精度深度基准面模型的基础.

摘要： 随着全球卫星导航系统建设的不断完善和应用的不断深入,GNSS技术在大气和海洋遥感领域的应用得到了迅速的发展,GPS验潮站也逐渐显示出其在海洋科学研究领域中潜在的应用价值.鉴于目前对沿海GPS验潮站的应用研究相对局限和单一的情况,本文选用位于美国华盛顿州Friday Harbor海港岸边的CORS站SC02站2010年第256天到2015年第118天的实测数据,分别进行潮位变化、地壳形变、水汽变化监测三方面的实验分析.研究结果表明,GPS验潮站可以同时应用于潮位变化、地壳形变、水汽变化监测,进一步拓展了GPS验潮站的应用空间.

摘要： 介绍了青岛国家水准原点网的基本情况,在对检测数据的可靠性进行统计分析的基础上,以历年青岛国家水准原点网检测数据平差计算结果为依据,通过对历年来网内各点高程和测段高差的变化进行纵向比较,系统地研究了青岛水准原点网和青岛验潮站的沉降变化.结果表明:青岛原点网整体稳定,青岛验潮站相对整个水准原点网呈下沉趋势,并逐渐加剧.其中,1992年以前平均每年下沉0.36mm,1998～2012年,平均每年下沉1.31mm,至2012年累计下沉24.4mm.通过将2011～2013年青岛GNSS基准站测定的沉降速率时间序列对同期的验潮站分析结果进行对比验证了其一致性.

摘要： 针对了短期和临时验潮站深度基准确定的不统一性,重点研究了以长期验潮站作为控制,将验潮站组网传递确定深度基准面的方法,并利用试验论证了该方法的合理性与可靠性.得出的结论是:在海道测量作业海域,基于验潮站组网确定深度基准可以达到理想的精度,且获得含义统一的深度基准面.

摘要： 井外水尺是验潮站潮位观测的重要基础设施,被认为是最准确的潮位测量设备,可用验潮站水位计的校核使用,也可用于判断验潮井是否堵塞.由于常规设置的井外水尺方式经常受自然环境及人为因素等影响,造成水尺容易损坏及使用寿命短,对验潮站运行管理工作造成一定影响.针对井外水尺存在的这些问题,创新设计一种新型井外水尺,从该井外水尺的材料、设计及安装方式等方面提出这些问题的处理措施,解决了井外水尺存在的易腐蚀、易损坏、使用寿命短及维护工作大等问题,满足了验潮站业务化运行需要,具有良好推广效用.

摘要： 全球海平面变化包括海水温盐度变化导致的海水密度变化(比容部分)和大气、海洋和陆地水水质量交换(质量部分)对海洋的的影响.对这两种海平面变化引起的全球海平面变化的量化估计,是理解和预测海洋对人类气候活动响应的重要依据.基于验潮站观测资料和海洋温盐模式,重新评估了近50年间(1960-2010)全球比容变化对全球海平面变化的贡献的影响.结果显示:1)对验潮站数据,采用同址GPS观测来改正固体地球垂直位移的影响,比仅采用冰期后回弹模型改正,能得到更自洽的海平面线性变化结果.2)在分析时段内验潮站观测得到的年代际海平面变化主要是由海水温盐度变化对应的比容海平面变化引起的.3)对验潮站观测得到的长期海平面变化结果,扣除固体地球地表垂直位移、比容海平面和大气负荷长期负荷效应影响后,尚余1.21 mm/yr未能解释.

摘要： 针对实测水位中的异常数据,基于余水位的空间相关性以及时域上的平滑连续性,由多站余水位的同步变化检测异常水位数据.使用该方法对山东沿海潍坊、龙口等13个长期验潮站进行异常数据探测,对海庙港、三山岛等7个短期验潮站进行异常数据的探测.结果表明:该方法具有异常水位数据探测准确性高、速度快的优点.

摘要： 本文综述IPCC-AR4以来,华南沿海海平面变化研究的新进展,得出:1)7100-3500 cal BP时期华南沿海的海平面较今高1.5-2.5 m;2)1970-2010年的海平面上升率为2.5 mm/a,高于同时期全球平均上升率2.1 mm/a,原因与西太平洋暖池直接影响有关; 3)采用新的全球冰川均衡调整(GIA)模型分析得出,华南沿海各验潮站的GIA效应值为-0.18 mm/a～-0.30 mm/a;4)实施“海平面观测与影响评价标准”(HY/T134-2010)行业推荐标准，提高了影响评估的科学性。

摘要： 分析了理论最低潮面定义的可能最低潮面含义,研究了定义实现算法的差异,发现了长周期分潮改正公式的错误。验潮站深度基准面的重新计算结果与采用值比较表明,在多数验潮站二者存在明显差别。指出在数字化海洋空间信息构建过程中,重新确定各站意义一致的深度基准面具有必要性。

摘要： 潮汐是海洋航运、海洋工程、捕捞养殖、航道疏浚等经济活动最重要的海洋物理量。长航道潮汐测量具有重大经济效益。长航道潮汐测量需解决远程数据传输、多验潮站同步数据处理以及长期职守等问题。黄骅港验潮数据采集软件结合验潮站硬件系统针对超常航道的水位控制问题,实现了高精度的潮汐测量数据采集和处理。

摘要： 港口一般采用VHF数据链进行水位监测，超长航道港口的水位监测需解决远距离、长时间、多站点的同步测量问题。Ⅵ{F信道干扰使长航道水位数据的可靠性和置信概率与系统的可用性和工作时间相冲突。黄骅港验潮网络是一套采用Ⅵ{F数传链长航道水位监测系统，经过对干扰现象的数据分析，设计了一种轮询方式通讯协议设计，并形成一套软件容错处理方法，进一步保证了多站点远程协同水位监测。

摘要： 本发明公开了一种基于北斗的全海域验潮系统，包括北斗二代卫星导航定位系统、北斗卫星通信系统、岸边基站和位于海洋中载体上的验潮数据采集器；同时公开了该验潮系统的验潮方法，岸边基站根据验潮数据采集器的经纬度坐标确定所在海域的潮汐模型，并确定所在海域的主要分潮类型，根据分潮类型的周期对一整天的潮位数据进行三角多项式拟合，得到高精度的每天潮位曲线。本发明可以应用于任一能接收到北斗二代卫星电磁波信号的海域，克服了现有验潮手段只能在近岸操作的缺点，扩大了海洋潮汐测量的工作范围；且采用北斗卫星通信系统进行数据传输，具有很高的数据保密性。

摘要： 本发明涉及一种激光海上验潮仪及其验潮方法，该仪器包括无线通讯机、激光传感器、键盘、显示器、主板电路及主电源板；所述主板电路由主控制器、时钟控制器、数据存储器、存储器电源、串口电路及外围支撑电路连接组成；所述主控制器分别与键盘、显示器、时钟控制器、数据存储器、串口电路连接；数据存储器与存储器电源连接；串口电路分别与数据输出口、无线通讯机、激光传感器连接。所述主电源板为上述电路和设备提供电源；所述主电源板由外部电瓶和太阳能板提供电压输入，或由交流电网通过AC?DC提供电源。本发明是通过激光的变化获得潮位数据的变化；验潮方法简单，测量精度高、范围广；该仪器安装简便，基本无需维护；性能稳定可靠。

摘要： 本发明公开了一种基于北斗的全海域验潮系统，包括北斗二代卫星导航定位系统、北斗卫星通信系统、岸边基站和位于海洋中载体上的验潮数据采集器；同时公开了该验潮系统的验潮方法，岸边基站根据验潮数据采集器的经纬度坐标确定所在海域的潮汐模型，并确定所在海域的主要分潮类型，根据分潮类型的周期对一整天的潮位数据进行三角多项式拟合，得到高精度的每天潮位曲线。本发明可以应用于任一能接收到北斗二代卫星电磁波信号的海域，克服了现有验潮手段只能在近岸操作的缺点，扩大了海洋潮汐测量的工作范围；且采用北斗卫星通信系统进行数据传输，具有很高的数据保密性。

摘要： 本发明涉及一种激光海上验潮仪及其验潮方法，该仪器包括无线通讯机、激光传感器、键盘、显示器、主板电路及主电源板；所述主板电路由主控制器、时钟控制器、数据存储器、存储器电源、串口电路及外围支撑电路连接组成；所述主控制器分别与键盘、显示器、时钟控制器、数据存储器、串口电路连接；数据存储器与存储器电源连接；串口电路分别与数据输出口、无线通讯机、激光传感器连接。所述主电源板为上述电路和设备提供电源；所述主电源板由外部电瓶和太阳能板提供电压输入，或由交流电网通过AC-DC提供电源。本发明是通过激光的变化获得潮位数据的变化；验潮方法简单，测量精度高、范围广；该仪器安装简便，基本无需维护；性能稳定可靠。

摘要： 本实用新型涉及一种水下测波验潮工作站，其主要技术特点是：包括水下防拖架、ADCP测波仪、自容验潮仪和水下信标，ADCP测波仪、自容验潮仪和水下信标均安装在水下防拖架内，水下信标与测量艇GAPS进行数据通信实现对水下目标的位置准确定位功能。本实用新型将ADCP测波仪、自容验潮仪和水下信标安装在水下防拖架内，其通过水下信标与海洋测量艇进行通信可以对水下目标进行准确定位，测量艇可以随时将其打捞并读取相应的测波数据和验潮数据，完成对海洋数据的有效测量功能，有效地防止水下观测设备的丢失与损坏。

摘要： 本发明涉及一种利用GNSS浮标的验潮站垂直基准检测方法，属于验潮站垂直基准检测技术领域。本发明包括如下步骤：S1：GNSS精密水准的测量、S2：GNSS浮标的现场布放、S3：GNSS静态参考站的架设、S4：GNSS观测时间的设定、S5：GNSS浮标SSH的计算、S6：潮汐信号SSH的数据滤波、S7：SSH大地水准面差异的消除、S8：GNSS和验潮站垂直基准的统一。本发明利用高精度GNSS测高浮标通过观测WGS‑84参考椭球基准下的海面高度信息，避免上述三个问题，方便、经济的布设在海洋站附近海域，避免验潮站基准位移误差和水准测量误差积累，在任意海域(包括)远海岛礁区域进行验潮站基准统一。

摘要： 本发明涉及一种提高稀少验潮站数据控制的水位精度的方法，首先利用资料同化技术同化验潮站数据，获取高精度潮汐调和常数，通过建立潮汐预报模型，计算瞬时潮高，然后由验潮站观测数据检测非潮汐水位，并根据余水位良好的空间一致性特点，将非潮汐水位推估至所需水位计算点，实现实际水位的高精度恢复与再现，达到为海岛礁测量提供精确瞬时水位信息的目的。

摘要： 本发明涉及一种利用GNSS浮标的验潮站垂直基准检测方法，属于验潮站垂直基准检测技术领域。本发明包括如下步骤：S1：GNSS精密水准的测量、S2：GNSS浮标的现场布放、S3：GNSS静态参考站的架设、S4：GNSS观测时间的设定、S5：GNSS浮标SSH的计算、S6：潮汐信号SSH的数据滤波、S7：SSH大地水准面差异的消除、S8：GNSS和验潮站垂直基准的统一。本发明利用高精度GNSS测高浮标通过观测WGS‑84参考椭球基准下的海面高度信息，避免上述三个问题，方便、经济的布设在海洋站附近海域，避免验潮站基准位移误差和水准测量误差积累，在任意海域(包括)远海岛礁区域进行验潮站基准统一。

摘要： 本发明涉及一种稀少验潮站数据控制的高精度水位推算技术，首先利用资料同化技术同化验潮站数据，获取高精度潮汐调和常数，通过建立潮汐预报模型，计算瞬时潮高，然后由验潮站观测数据检测非潮汐水位，并根据余水位良好的空间一致性特点，将非潮汐水位推估至所需水位计算点，实现实际水位的高精度恢复与再现，达到为海岛礁测量提供精确瞬时水位信息的目的。

摘要： 本实用新型公开了一种智能微波验潮站，验潮站设置于高于潮水井水平面的堤坝上，所述堤坝上设置墩体，所述堤坝和所述墩体内设置管道，所述管道包括垂直段和连通段，所述管道与所述潮水井形成连通器结构，所述管道的垂直段的长度大于所述墩体到潮水井水平面的垂直距离，所述墩体的上端架设雷达测距仪，所述雷达测距仪的雷达发射波束沿所述管道的垂直段向下发射至所述管道中的水平面，所述雷达测距仪与无线发射端连接。实施本实用新型具有以下有益效果：通过设置管道使管道与潮水井形成连通器结构，从而使管道中的水位与潮水井中的平均水位等高，通过雷达测距仪测量潮水井的水位高度。验潮站的设立简单、方便、成本低，不受环境影响，且水位值测量准确。