基于卫生测高数据反演海水深度潮汐动力学方法研究

发布时间：2020-05-16 09:01

【摘要】：海水深度是海底相对于海平面的距离,它与海底的地形、地貌密切相关。无论是在应用领域中还是在各学科研究中海水深度数据都是非常重要的基础资料。因此,对于水深测算方法的研究长久以来都是地理学研究的重点问题。然而,现有的海水深度测算方法中仍存在着各种问题,包括成本昂贵、测量费时费力、测算周期长、效率低或适用海域受到相应测算数据源及方法的限制。这样的现状促使不同学科的研究者不断探索新的海水深度测算方法,以期找到更好的测算方法。随着空间技术的迅速发展,卫星高度计提供了多年海面高度时序数据,使以往海洋表面未知的信息转变为已知信息。因此,本文提出了基于卫星测高数据反演海水深度的潮汐动力学方法,是对海水深度测算方法的一个全新探索和有益补充。本文对多年海面高度时序数据潮汐调和分析的方法进行研究,并对中国南海区域T/P与Jason-1/2卫星系列的卫星测高数据进行调和分析,其结果通过《英国潮汐表》中132个潮位站的2个主要分潮(M2、K1)潮位调和常数的验证,验证结果表明卫星测高数据调和分析在近岸的结果基本合理,在深海的精度相对较高。由于近岸的海况及潮波运动相对复杂,因此通过卫星测高数据得到的近岸调和常数精度并不高,本文通过融合卫星测高数据提取的调和常数与近岸验潮站实测调和常数的方法来提高近岸调和常数的精度。使用融合后的调和常数数据绘制了南海四大分潮同潮图,并分析和探讨了研究区域的潮波运动,得到了和前人基本吻合的结果。本文运用反问题的研究思路,提出了反演海水深度的潮汐动力学方法,基于潮汐动力学方程建立了二维深海水深反演模型,并设计了该模型采用的离散方法、求解方法、定解条件等一系列数值方案,以确保数值模型计算时的高效与稳定。以模型模拟的调和常数“资料”作为二维深海水深反演模型的数据源进行数值实验,对模型求解的潮位、流速及瞬时水深过程线进行分析讨论,证明了数值方案的合理性；数值实验中,模型反演结果精度较高,证明了二维深海水深反演模型的正确性。以卫星测高数据为数据源的实际实验中精度较数值实验有差距,主要由于从卫星测高数据获取的调和常数精度不够高的原因。但计算结果基本符合预期,证明了本文方法的可行性与实用性,同时具有深入研究的意义和潜在的应用前景。
【图文】：

图ｕ为本文的研究路线图，，本文的研究路线主要分为相关文献的收集与分析、逡逑卫星测高数据处理、数据分析、模型构建、数值实验与实际实验六个部分。卫星测逡逑商数据处理部分包括卫星测高数据的读取，数据预处理（数据编辑、数据校正、共逡逑线内插巧数据存储）；卫星测高数据分析包括潮软调和分析、调和常数验证、数据逡逑

T/P与Jasonl/2卫星系列全球轨迹点
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：P731.23;P228.3

【参考文献】

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1 罗佳,李建成,姜卫平;利用卫星资料研究中国南海海底地形[J];武汉大学学报(信息科学版);2002年03期

本文编号：2666492