[发明专利]基于走航ADCP观测海流数据的潮流调和分析计算方法

说明书

本发明公开了一种基于走航ADCP观测海流数据的潮流调和分析计算方法，包括以下步骤：S1、走航观测准备；S2、进行走航观测；S3、走航ADCP观测数据失准角的矫正；S4、误差数据的剔除；S5、盲区数据处理；S6、调和分析计算。S1包括以下步骤：选取进行潮流分析的对象海域，下载对象海域附近长期潮位或者水位数据，对该数据进行调和分析，选出主要分潮信息；根据水位数据长时间序列的调和分析结果，确定对象海域主导类型，以及全日潮和半日潮分潮类型。本发明针对数据观测时间较短提供了一种走航ADCP观测潮流方法；通过改进潮流调和分析方法，可以很好的控制解中的误差，使之更接近实际结果。

技术领域

本发明涉及潮流调和分析计算方法，尤其涉及一种基于走航ADCP观测海流数据的潮流调和分析计算方法。

背景技术

琼州海峡是中国近海三大海峡(琼州，台湾，渤海)之一，介于广东省雷州半岛与海南省海南岛之间，海峡西侧出口为北部湾，东侧出口连接南海北部，是一条连接南海北部和北部湾的重要通道。海峡的平均宽度，长度和平均水深分别近似为25km，70km和70m，水深最大超过100m。琼州海峡是海南省与大陆间重要的交通要道，也是南海北部和北部湾之间海水交换通道，而海峡中的潮流对海峡二侧的环流起重要作用。因此量化通过海峡的潮流输运量对理解南海北部的陆架环流和北部湾的气旋环流至关重要。

尽管历史观测大致可以表明潮流空间结构特征，但受观测资料稀缺，观测位置不确定等因素影响，到目前为止还没有通过同步水文数据估算的海峡净流量。而为获取跨海峡的同步潮流资料，需在海峡底层或次表层布置一系列的锚系海流计、单点ADCP，或进行往复的走航ADCP观测。但由于琼州海峡是重要的交通要道，其繁忙的交通运输和渔业活动给锚系阵列的布放带来非常大的困难，并且海峡中的渔网也严重阻碍走航ADCP观测数据质量。

而以往对于潮流研究多使用的是经典调和分析法，这是基于所分析的数据时间序列足够长，数据误差较小的情况。但是实际情况下，受天气、航道等因素影响，数据观测时间往往被迫中断，不能完全覆盖分潮的完整相位，且观测数据存在一定的随机误差，这样经典调和分析法得到的解误差较大，偏离实际结果。

发明内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种基于走航ADCP观测海流数据的潮流调和分析计算方法。

具体的技术方案如下：

一种基于走航ADCP观测海流数据的潮流调和分析计算方法，包括以下步骤：

S1、走航观测准备；

S2、进行走航观测；

S3、走航ADCP观测数据失准角的矫正；

S4、误差数据的剔除；

S5、盲区数据处理；

S6、调和分析计算。

所述S1包括以下步骤：

选取进行潮流分析的对象海域，下载对象海域附近长期潮位或者水位数据，对该数据进行调和分析，选出主要分潮信息；

根据水位数据长时间序列的调和分析结果，确定对象海域主导类型，以及全日潮和半日潮分潮类型；

设计ADCP断面起止观测时间，进行相位投影计算，要求所有断面分潮周期投影覆盖主要分潮整个相位，将各断面观测时间投影在全日潮和半日潮周期内，若观测时间均覆盖了全日潮和半日潮周期，确定该方案可行。

所述S2包括以下步骤：使用80吨的木制渔船，ADCP安装在远离发动机的船体前侧，船速保持在3-5n/s，按照设计时间获取断面流速数据，且每个断面起始点重合，测线保持直线。

所述S3包括以下步骤：