走航式海洋環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)同步化研究.pdf

1、海洋環(huán)境監(jiān)測是研究海洋、開發(fā)海洋和利用海洋的基礎(chǔ)，目前應用最廣泛的海洋環(huán)境監(jiān)測手段是基于船舶的走航觀測。走航式監(jiān)測數(shù)據(jù)在時間上是不同步的。在物質(zhì)變化顯著的近海和淺海區(qū)域，數(shù)據(jù)的同步性問題相當突出。因此，走航式海洋環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的同步化研究，是正確認識監(jiān)測要素空間分布的基礎(chǔ)，具有一定的理論和應用意義。
　　本文以水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)為例進行同步化計算。考慮質(zhì)點隨流運動及污染物輸移擴散對數(shù)據(jù)同步性的影響，采用不同的數(shù)值方法修正這兩種因素造成的同

2、步性誤差。利用Delft3D對研究海域進行二維潮流場的模擬，在此基礎(chǔ)上建立質(zhì)點追蹤模型，模擬水質(zhì)點的運動軌跡，修正測站隨海水運動而產(chǎn)生的位移;建立對流擴散模型，模擬污染物的輸移擴散，并采用兩種不同的方法修正質(zhì)點運動過程中產(chǎn)生的物質(zhì)濃度變化。主要研究成果和結(jié)論有:
　　(1)在測站位置的同步化計算中，采用拉格朗日質(zhì)點追蹤法模擬水質(zhì)點的運動軌跡，可在很大程度上反映海水的真實流動狀況。用龍格庫塔法計算拉格朗日運動微分方程，能很好地保證計

3、算精度。應用該模型能有效修正測站隨海水運動而產(chǎn)生的位移。
　　(2)在監(jiān)測濃度的同步化計算中，采用兩種方法修正監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)過空間位置同步后，因物質(zhì)發(fā)生對流擴散而產(chǎn)生的濃度誤差?！敖y(tǒng)計法”根據(jù)對流擴散方程的結(jié)果，在水質(zhì)點運動軌跡上，統(tǒng)計從采樣時刻到同步時刻的物質(zhì)濃度變化規(guī)律，參照該規(guī)律，用采樣時刻的實測值對同步時刻的濃度值進行等比例修正?！暗ā毕却_定用于同步化計算的初始條件，再由該初始條件計算質(zhì)點在同步時刻的濃度，即為修正后的測站