海岛地形下风暴潮单站统计预报方法研究:以舟山市为例

基于舟山市代表验潮站定海、岱山、嵊山3站逐时潮位资料和1982—2011年CMA-STI西北太平洋热带气旋最佳路径数据集,发现引起舟山台风风暴增水较为严重且频次最高的为浙南登陆型和近海北上或转出型两类台风路径;分析了这两类路径的台风特征(如强度、移速、距离等)和潮时与舟山市风暴增水强度和类型之间的相关关系.针对不同的路径类型选取影响风暴增水预报的主控因子,基于多元非线性回归方法,构建了舟山市风暴潮单站统计预报模型.根据台风预测特征信息可以预报出舟山的风暴增水幅度,经0509号"麦莎"、1109号"梅花"、1214号"天秤"的实际预报检验效果良好.

海岛地形下强风爬坡效应数值模拟分析

针对海岛地形下强风爬坡效应对输电塔和跨海大桥的不利影响,基于计算流体力学软件,以浙江沿海一座具有塔架工程建设背景的岛屿为研究对象,采用数值仿真的手段研究了不同坡度海岛的竖向风速分布规律,并对坡顶区域竖向风速进行拟合。研究发现:最大竖向风速出现在迎风坡约3/5高度处;距海岛顶部150 m高度范围内,坡顶竖向风速随坡度的分布近似满足指数型函数,当超过该高度时,竖向风速随坡度基本不变;不同坡度工况下,坡顶以上最大竖向风速出现在距坡顶50~200 m高度范围内。

南海岛礁航空摄影常见问题及对策

为解决远离大陆的海岛礁地形测绘的技术难题,在西沙群岛应用IMU/DGPS辅助海岛礁无控航空摄影技术进行了作业,经实测成果检验,影像精度满足大比例尺航测要求。基于试验分析,对在南海岛礁进行航空摄影常见问题提出了解决建议,有助于航空摄影测量技术在海岛礁测绘中的应用推广。

航空摄影测量技术在海岛礁测绘的应用

在完成海岛像控测量、野外调绘、空三加密、内业测图等航空摄影测量技术流程,测绘比例尺1∶10 000海岛地形图,制作相应的数字高程模型、正射影像图等产品的基础上,总结了航测技术应用于海岸、海岛地形测绘的技术方法、作业流程,并将航测成果与常规海岸地形测量成果进行比对,得出了航测成果精度能够满足《海道测量规范》要求,航测技术可以用于海岸地形测绘的明确结论。

海岛局部风场特性的风洞试验和数值模拟研究

针对海岛局部风效应突出的问题,采用边界层风洞试验与数值模拟相结合的方法,对3种坡度的理想化海岛地形的风剖面进行了数值拟合,定义了差异系数来描述风剖面变化,利用数值模拟研究了差异系数和最大加速比在迎风侧的分布,重点探讨了海岛坡度和高度对最大加速比和差异系数的影响;基于风洞数据,对迎风侧和背风侧顺风向、横风向和竖向湍流强度和阵风因子分布进行了研究。结果表明:数值模拟与风洞试验结果较接近,风剖面指数在迎风侧较小;靠近坡顶的加速效应尤为明显,其最大加速比为0.4~1.0;坡腰处的差异系数较小,随着岛脊线角度的增加,差异系数为0的位置有向坡脚靠近的趋势;坡度增大到25°、0°岛脊线上最大加速比和差异系数均较大;迎风侧的三向湍流强度分布较规律,而背风侧的三向湍流强度分布较杂乱,尤其是在距海岛表面100 m高度范围内;阵风因子和湍流强度的变化趋势具有较高的一致性。

融合测绘技术用于海岛岸滩演变分析

为了获得海岛岸滩演变信息,需要对海岛地形进行测量。由于海岛地形环境复杂多变,采用传统测量手段实施难度大。结合海岛地形特点,采用无人机航空摄影测量和无人船单波束水深测量技术,在海岛地面和周边水下采集地形数据,经数据融合处理后,生成海岛数字高程模型和水深地形图。采用RTK无验潮测量进行水位控制,不需要定位延迟校正,以避免出现无法架设验潮站或超出验潮站有效作用范围等情况。将水文观测点基于当地理论最低潮面的高程传递至地面控制点上,可直接融合两种测量方式获取的高程点数据,无需进行坐标基准转换。精度分析结果表明,该方案可行、有效,可为提高海岛地形地貌测量精度提供参考。