海浪方向谱的阵列测量方法研究

发布时间：2021-07-11 18:49

　　海浪的方向谱对于海浪及其相关领域的研究有重要意义,阵列测量是获取方向谱的一种常用方法。本文对方向谱阵列测量的三个方面,即阵列形式、谱估计算法和观测手段,进行了研究。本文主要内容如下:1.简要阐述海浪理论谱和基于理论谱的海浪数值模拟方法。2.详细介绍了四种常用谱估计算法,讨论了算法和阵列在应用中存在的问题。3.应用数值仿真的方法研究了方向谱的阵列测量技术。通过对单向和多向随机波浪谱估计结果的分析比较,研究了谱估计算法、阵列排列形式和波浪频段范围三者对谱估计精度的影响,得出的结论为阵列方法的应用提供了参考。4.在国内首次将阵列方法应用于实际海浪时间序列图像分析,即像素阵列方法。根据前面对阵列方法的研究,结合实际海面情况设计了阵列形式,选择了EMLM和BDM作为谱估计算法,分析了实际拍摄的海浪画面,平均波向计算结果和实际方向基本一致。最后分析了像素阵列方法中存在的问题,提出了改进的方案,为像素阵列方法进一步研究和应用打下了基础。本文研究了海浪方向谱阵列测量的相关技术,引进了新颖的方向谱观测方法。这种方法提供了一条方便、快捷、低成本获取方向谱的途径,有广阔的应用前景。 

【文章来源】：国家海洋技术中心天津市

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

杂乱无章的海面

[7]。在各种测量方法中，压力传感器阵列是应用较多的方法之一，其中如图1-2(左)所示的阵列，于1985年布放在安大略湖，由14个压力传感器组成，Donelan通过长时间系统的观测和研究获得了著名的双曲函数形式的波浪方向分布函数形式[8]；如图1-2(右)所示另一个阵列，布放于美国北卡罗来那州附近海区，是FRF(FieldResearch Facility)项目中的一部分，由15个压力传感器组成[4]。图1-2 国外应用的典型阵列左：14个压力传感器的十字阵（Donelan，1985）右：15个压力传感器组成的阵列（FRF）

性平均振幅也就是数学期望 x 为定值，协j it t有关，即：( ) ( ) ( )i jx t x t =R τj iτ = t t机过程，当τ → ∞时， R (τ ) = 0，则该过程一个随机的，平稳的，各态历经的过程。随对波浪研究非常重要。因为海浪是难以观测海面的随机性，即使在相同条件下，且波浪和地点得到的波面记录也是不可能重复的次时间足够长的样本去代替总体；海浪的平算的结果。和各态历经性是随机海浪理论的基础。

【参考文献】：
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本文编号：3278652