[发明专利]非规则采样资料的调和分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种潮汐潮流资料的调和分析方法。 

背景技术

潮汐潮流理论发展至今，其调和分析理论已经相当成熟。调和分析方法以最小二乘法为主，但是传统的调和分析方法主要是分析取样间隔均匀或者取样间隔均匀但资料存在缺测的潮汐潮流资料。传统的调和分析方法在处理存在缺测的资料时，就必须补足缺测值，使资料达到取样间隔均匀的效果，其方法包括手动赋值和预报赋值，然后对资料进行调和分析，但是这种方法的问题就是补足的资料已经模糊了资料的真实性。当资料取样间隔不均匀时，利用传统的调和分析方法实现资料的分析，就会存在一定的难度。随着现代计算技术的发展，建立针对取样间隔均匀但资料存在缺测的和采样间隔不均匀的非规则采样潮汐潮流资料的方法已经很有必要。 

发明内容

本发明的目的就是对非规则采样潮汐潮流资料进行调和分析。 

本发明所采用的方案为：首先将潮汐潮流看成是无限个分潮波动叠加的结果，潮汐潮流表达式为 其中ξ是潮位(潮流)，A₀是平均海平面(余流)、f为分潮的交点因子，u为分潮的交点订正角，m为分潮个数，k代表第几个分潮，ω为分潮圆频率、H为分潮振幅，g为分潮迟角，v_o为格林威治初相角。在上述变量中，只有A₀、H和g的值是未知的，其余变量的值都可以通过采样对应的时刻求得。将已知量代入上述表达式，将该表达式经过化简及变形，形成一个方程个数为N(N为采样次数)，未知量的个数为2m+1的超定方程组。只要方程的个数足够的多，就能求出方程组的解。一般情况下，方程的个数会远远大于方程未知解的个数，解这种方程组，我们直接利用计算语言工具包，即可以得出该超定方程组的最小二乘解，进而得到各分潮调和常数，以及平均海洋面(潮汐)和余流(潮流)。本方法的思想就是直接计算由潮汐潮流表达式构成的方程组，求解未知量。 

本发明的有益效果是应用此方法对非规则采样潮汐潮流资料进行分析，我们能得到与传统方法相当的结果。 

附图说明

附图是本发明的流程及功能图 

具体实施方法 

1.首先我们对调查得到的资料做一个初步的了解，资料是否是等时间间距采集，资料是来自验潮站、海上观测平台，还是来自走航观测。不管是什么数据，我们都要针对不同观测仪器的特点，对其进行质量控制，剔除异常值，但是不需要对剔除值或者缺测值进行补值，因为本发明最大的优点就是不仅可以处理规则采样的资料比如等时间间距采样资料，还可以处理不规则采样的资料比如不等时间间距采样资料，较传统调和分析的方法有很大的改进。 

2.本发明目前已放入30个分潮，我们可以根据数据特点选取不同的分潮。在运算时，只需要输入相应的分潮代码，就可以自动的选取参与计算的分潮。 

3.潮汐潮流表达式： 每个分潮的圆频率ω是固定不变的，它的大小可以根据杜德森数求得：其表达式如下：