[发明专利]全球波浪数学模型中边界处波浪的联通方法和装置

说明书

本发明实施例公开了全球波浪数学模型中边界处波浪的联通方法和装置。方法包括：根据预设的波浪生成条件，通过全球波浪数学模型生成全球波浪数据；提取东边界和西边界的波浪能量数据；将东边界的波浪能量数据设置为西边界的边界条件，将西边界的波浪能量数据设置为东边界的边界条件；根据预设的波浪生成条件、东边界和西边界的边界条件，通过全球波浪数学模型生成新的全球波浪数据，东边界和西边界的新的波浪能量数据均包含东边界以西水域所形成的波浪传播至东边界所产生的波浪能量数据以及西边界以东水域所形成的波浪传播至西边界所产生的波浪能量数据，从而将全球波浪在边界处联通。基于该方法和装置，可以实现全球波浪在边界处的联通。

技术领域

本发明实施例涉及波浪数值模拟技术领域，尤其涉及全球波浪数学模型中边界处波浪的联通方法、装置、电子设备以及存储介质。

背景技术

波浪数据作为重要的基础数据，极大地影响海港工程平面布置和结构设计的质量。为准确获取全球范围内任意开阔海域的波浪数据，目前主流做法是通过建立全球波浪数学模型对全球范围内的波浪进行数值模拟。

全球波浪数学模型利用全球高分辨率的全球风场数据、水深地形数据和冰层覆盖数据，采用第三代海浪模式对全球历史波浪进行模拟，通过全球海区获得的波浪浮标观测数据、卫星高度计资料等多源数据对模型所涉及的各项参数进行率定和验证，以保证数据的准确性。

地球为椭球体，大洋中所有联通水域之间的波浪能量可自由传递。采用全球波浪数学模型对全球波浪进行模拟的过程中，须采用墨卡托投影将地球球体投影成全球平面二维计算域。该投影后的全球平面二维计算域形成了东、西两侧开边界，分别为东边界和西边界。可见，东、西边界是为了实现在全球波浪数学模型中进行全球波浪计算所做出的人为设定，在自然的地球球体中是不存在的。但是，在全球波浪数学模型中，东、西边界实际上造成了对全球水域的分割，使得波浪不能够在全球水域中进行自由传播，导致全球波浪无法在边界处联通，并最终影响全球波浪数学模型对于全球波浪的模拟效果。

发明内容

本发明实施例的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明实施例提供了一种全球波浪数学模型中边界处波浪的联通方法、装置、电子设备以及存储介质，其可以实现由全球波浪数学模型所生成的全球波浪在边界处的自由联通，提高对于全球波浪的模拟效果。

第一方面，提供了一种全球波浪数学模型中边界处波浪的联通方法，包括：

根据预设的波浪生成条件，通过全球波浪数学模型生成基于地球投影平面的全球波浪数据，其中，所述地球投影平面的边界包括东边界和西边界；

从所述全球波浪数据中提取所述东边界的波浪能量数据和所述西边界的波浪能量数据，所述东边界的波浪能量数据为所述东边界以西水域所形成的波浪传播至所述东边界所产生的波浪能量数据，所述西边界的波浪能量数据为所述西边界以东水域所形成的波浪传播至所述西边界所产生的波浪能量数据；

向所述全球波浪数学模型输入所述东边界的波浪能量数据和所述西边界的波浪能量数据，将所述东边界的波浪能量数据设置为所述西边界的边界条件，将所述西边界的波浪能量数据设置为所述东边界的边界条件；

根据所述预设的波浪生成条件、所述东边界的边界条件和所述西边界的边界条件，通过所述全球波浪数学模型生成新的全球波浪数据，在所述新的全球波浪数据中，东边界的新的波浪能量数据和西边界的新的波浪能量数据均包含所述东边界以西水域所形成的波浪传播至所述东边界所产生的波浪能量数据以及所述西边界以东水域所形成的波浪传播至所述西边界所产生的波浪能量数据，从而将全球波浪在所述边界处联通。

可选地，所述预设的波浪生成条件包括风场条件。

可选地，所述东边界的波浪能量数据和所述西边界的波浪能量数据所跨越的纬度范围为77.5°N至77.5°S。