基于层次分析法的海洋站(点)综合评价体系研究

本文针对目前海洋观测网业务化运行的海洋站(点)缺少评价体系的现状,首次应用层次分析法进行海洋站(点)观测能力、运行质量等综合能力评价的研究。通过构建评价指标层次结构,结合定性和定量分析,构建判断矩阵,建立了层次分析法模型。对海洋站(点)的特点和影响其运行质量的主要因素进行分析,从海洋站(点)的布局、观测环境代表性、仪器设备、基础设施和运行管理等方面,设计了海洋站(点)综合评价体系,评价指标权重合理准确,可为海洋站(点)的综合评价和分级管理提供理论依据。

唐山三岛海洋站水文气象要素特征分析

本文利用唐山三岛海洋站2018-2020年的水文气象要素实测数据,对其气温、气压、降水、表层水温和盐度的年平均、月平均和年际变化进行统计分析,结果表明气温、气压、降水、表层水温和盐度具有明显的季节性变化特征。气温、表层水温夏季最高,冬季最低;气压与气温要素月均值曲线走势相反,夏季气压最低,冬季最高;降水主要集中在夏季;表层盐度春季、冬季高,夏季最低。

中国沿海海洋站GNSS坐标时间序列噪声模型的建立与分析

选取中国沿海海洋站中与验潮室并址的22个GNSS基准站近9a的观测资料,利用最大似然估计法分析各站时间序列的噪声特性,建立最优噪声模型;然后顾及有色噪声,利用最优噪声模型估计测站速度,并与纯白噪声模型和GLOBK获取的速度及误差进行对比分析。结果表明:(1)沿海海洋站的GNSS时间序列均含有有色噪声,各分量的噪声特性不完全一致,E方向和U分量均以白噪声+闪烁噪声为主,N分量以白噪声+闪烁噪声和白噪声+一阶马尔科夫噪声+随机漫步噪声为主。(2)全国沿海3个海区N、E分量的白噪声和闪烁噪声基本呈现越往南噪声越大的规律,南海海区U分量的白噪声和闪烁声最大。(3)顾及有色噪声的速度中误差是仅考虑白噪声和GLOBK估计的速度中误差估计值的5-10倍,这种差异比内陆观测站的要大。(4)在对海洋站GNSS时间序列进行速度分析时,为获取正确的速度值,应该先准确判断噪声的类型,再顾及有色噪声的影响估计测站速度。

G-Nut/Anubis在海洋站GNSS业务化观测数据质量检核中的应用研究

本文针对海洋GNSS连续运行参考站网数据质量检核问题,选取北海区老虎滩、东海区朱家尖和南海区北海站的GNSS连续运行参考站2022年各季度数据,利用G-Nut/Anubis软件进行质量检核,结果表明各站数据完整率、周跳比、多路径影响等指标均满足相关要求,同时以朱家尖站为例对质检指标进行可视化,详细分析了其数据质量。在此基础上,为解决连续运行站海量数据批量检核问题,基于Matlab APP Designer平台开发了以Anubis软件为基础的海洋站GNSS数据质量检核工具箱OGQC,并利用朱家尖站2022年全年的数据验证了其检核功能的平稳性和可靠性,结果显示OGQC工具箱可以满足业务化运行对数据质量检核指标批处理、可视化监控和信息化管理的需要,可提供各站详细的质量检核结果,为数据编辑、剔除等预处理提供参考,为后续高精度数据处理工作提供高质量的输入数据。

京唐港海洋站风要素特征分析

唐山港京唐港区沿海风况在冬季受寒潮影响盛行偏北风,夏季受太平洋副热带高压影响,多为暖湿的偏南风,季风特征明显。根据京唐港海洋站观测得到的2018年1月—2022年12月平均风速、风向资料,对各方向出现次数和频率及平均风速和最大风速进行了分析,得出结论:常风向南(S)风向,其出现频率为7.99%,次常风向西北西(WNW)风向,其出现频率为7.90%。强风向西北西(WNW)风向,平均最大风速为13.7 m/s,次强风向西(W)风向,平均最大风速为12.7 m/s;连续5年中发生频率最高的3个风向中偏东南方位风占比最高;对京唐港降水最有利的风向东南(SE)风所占百分比为6.23%。

海洋站验潮井清淤改造方法分析

海洋站验潮井是进行海滨潮汐观测的重要工具,其获取的潮位数据具有其他观测方式无法比拟的长期性、连续性和近岸性。验潮井内的淤积会对海洋站潮位数据的获取以及数据质量造成极大的影响和损失。传统验潮井井内、井外的水下物理清淤工作仅可在短期内保证潮位数据的质量,后期需要不断清淤,人工成本、时间成本较高。本文采用导管引流的方法在传统物理清淤的基础上进行验潮井的升级改造,将码头离岸水体引入验潮井内,使得井内水体可与井外进行持续交换,从而保证验潮井潮位长期观测数据的质量。结果表明,清淤改造后,井内水尺、浮子式验潮仪数据与现场进行的井外水尺比测结果基本一致,误差小于1 cm,且与井外雷达式验潮仪的潮位值及时间变化趋势相关性接近1。本文所使用的验潮井清淤改造方法对提高验潮井潮位观测数据质量具有显著效果。

南海海洋站观测海气热通量的时间演变特征

为探索西沙和南沙海气热通量时间演变特征,用海洋站观测资料计算了1998年南海夏季风爆发前后,海气界面热量交换值及海面热收支年循环。结果表明:季风爆发前,西沙海气界面热量交换较弱,水汽通量较小,以海洋获得热量为主;季风爆发后,海气界面热量交换接近平衡。南沙全年主要是海洋对大气加热。南沙和西沙海面吸收短波辐射年周期特征明显,极大值出现在冬半年。西沙海面潜热通量存在半年周期特征,极大值也是出现在冬半年。结论:冬半年海面热通量变化对翌年的季风将产生重要影响。

海洋站观测资料的质量控制方法及其应用

文章阐明开展海洋站观测资料质量控制的必要性和重要性,以海洋站观测延时(月报)资料为例,详细论述其质量控制的对象、流程和参数以及包括日期检验、位置检验、格式检验在内的19种质量控制方法,同时概述海洋站观测资料质量控制软件,最后提出下一步开展海洋站观测资料的均一化检验和订正以及建立多模式检验系统和均一化数据集的研究重点,以期为海洋和气候变化研究提供科学准确的第一手资料。

南海北部沿岸海洋站的假潮

收集和分析了南海北部沿岸 1 5个海洋站所在港湾发生假潮的资料 ,并对其中较大振幅的典型假潮个例 ,进行了港湾基态自然周期分析和假潮振动的频谱分析。研究发现 ,假潮最大振幅振动多发生在天文潮的高潮或低潮期间 ;根据海湾地形尺度用梅立恩 (Merian)公式计算得出的海湾基态自然周期 ,和根据资料曲线估计得出的假潮周期 ,以及功率谱分析得出的周期 ,三者非常接近。从本文研究所得结果来看 ,这些海湾的较大振幅假潮多发生在春、夏季 ,且都和风速、风向以及气压的剧烈变化有关。这些大气扰动在春天多为冷空气南下 ,在夏季多为热带气旋活动。研究认为 ,假潮的发生很可能是大气扰动通过外海表面波作为中间机制 。

塘沽海洋站水位变化及其极值与海面风的相关关系研究

在海洋工程设计中，水位极值是一个重要的设计参数。对塘沽海洋站54a每小时的水位观测资料（1950-2003）和38a的海面风观测资料（1965-2003）进行了分析，探讨了该站水位的变化特征及海面风与水位极值的相关关系。分析结果表明，在水位时间序列中M2分潮占总能量的60％以上，六个主要分潮M2，S2，N2，K2，K1和O1占总能量的93％以上。年平均海平面的变化并不是简单的线性变化，而是存在3～5a的周期性波动，这可能与厄尔尼诺、太阳黑子活动和交点周期等周期性和准周期性变化过程有关。由54a实测资料计算得的年平均海平面的年变率为1．64mm/a。54a中最高水位为5．81m，发生在1992年9月；最低水位为-0．99m，发生在1968年11月。100a一遇的最高水位为6．02m，由偏东向风引起，而西向风引起塘沽海洋站减水。对于100a一遇的各向最大风速，北向偏东风的100a一遇的风速为最大，其值为26．78m／s，其可能引起的最大增水为2．06m。西风的100a一遇最大风速为20．5m/s，其可能引起的减水水位为2．28m。

全球海平面观测系统现状及对我国海洋站观测的启示

全球海平面观测系统(GLOSS)代表了世界水位观测技术的前沿,通过对GLOSS现状的研究,了解其目前工作的重点、工作中的注意事项和要求,结合我国的海洋站观测现状,提出我国海洋站观测工作中的一些建议:海洋站观测工作中要注意加强水位观测基准的核定和连测,充分发挥全球导航卫星系统(GNSS)应有的作用,监测并确定观测站附近地面升降运动;以提高数据的可用性为目开展海洋站观测工作;各观测要素之间有着重要的相关,应该重视和加强各要素的同步观测以提高水位数据的准确性;尽量维护数据的均一、稳定,并正确填报数据文件;要加强元数据信息的记录和收集。

海洋站温盐传感器安装方式的研究

表层海水温度及表层海水盐度是海洋水文观测中的重要测量参数。海洋站温盐传感器的安装方式,决定了表层海水温度及表层海水盐度数据测量的准确性、连续性及温盐传感器使用的寿命。文中提出了几种温盐传感器安装方式,比较了其优缺点,海洋站可以根据现场实际情况进行选择。其中"滑轮式"安装方式具有安装简单、可靠性高、维护方便等优点。为防止温盐浮子转动而造成电缆缠绕,提出了加装阻流板的解决方法。使用加装阻流板的"滑轮式"安装方式,浮子转动小,电缆缠绕几率低,简单可靠,可在海洋站推广使用。

海洋站总氮自动监测仪的研制

基于海洋监测站无人值守自动监测要求,通过控制程序,实现微波-过硫酸盐消解,镉柱还原,流动注射紫外分光光度法连续测定近岸海域海水中总氮。在设计改进仪器模块的条件下,通过试验,优化测定条件。实验结果证明,海水中总氮浓度与吸光度呈良好线性关系,总氮质量浓度为0.010～10 mg/L时,线性方程为y=0.185x+0.043,相关系数r=0.9990。标准样品检验,实验相对标准偏差(RSD)为0.89%,样品的加标回收率在98%～102%。方法稳定性:零点漂移在?0.5%之内,量程漂移在?3%之内,符合《近岸海域水质自动监测技术规范》(HJ731-2014)要求。该方法测定实际海水样品总氮质量浓度为0.1927mg/L,与国标法测定结果 0.209 4mg/L无显著性差异。实现了近岸海域总氮的实时监测和预警监测。

基于MGIS的海洋站实况显示系统实现

利用专题地理信息系统(MGIS)应用开发接口,建立基于MGIS的海洋站实况显示系统,在通用的专题地理信息平台上,实现了海洋站实况信息与专题地理信息的融合显示与应用。可在数字地图上以符号及数值填图方式标绘海洋站实况中的填图要素信息,并可查询显示包括观测地点、观测时间在内的海洋站实况全部要素信息。

中国海洋环境监测系统——海洋站和志愿船观测系统的建设与运行

中国海洋环境监测系统——海洋站和志愿船观测系统的建成和使用 ,为继续完善和发展我国的海洋环境立体监测系统奠定了基础 ,使我国海洋监测站和志愿船监测业务发生了巨大变化。文章将从技术角度介绍系统的建设情况 ,论述系统建设产生的效益 ,并根据作者的理解和多年来从事的相关科研、业务工作所积累的经验 ,对系统业务化运行提出几点建议。

海洋站“一站多能”建设的浅析与思考

党的十八大以来, 以习近平同志为核心的党中央高度重视生态文明建设, 将其纳入“ 五位一体” 的总体布局中, 把生态文明建设上升到国家意志.国家海洋局顺应时代潮流, 运用战略思维,对全国海洋管理工作做出长远规划, 海洋站“ 一站多能” 作为管理工作的技术支撑作用愈显重要.文章介绍了海洋站“ 一站多能” 提出的背景及内涵, 并运用马克思主义哲学方法论, 分析了“ 一站多能” 建设过程中存在的主要问题及产生的原因, 进而有针对性地提出了相应的对策建议, 为“ 一站多能” 建设工作提供参考.

浅谈海洋站数据资料预审工作常见问题及应对

海洋站获取观测的数据文件作为水文气象情报资料的原始档案,为海洋预报和调查科研提供最基础的数据保障。对海洋站数据报表的预审对保证水文气象观测资料及其重要。本文以国家海洋局舟山海洋环境监测站为例,通过对原始资料的审查和报表校对复算进行分析总结,探讨了海洋站软件及报表预审工作中常见的问题和注意事项,提出相应的应对措施,有利于全面了解海洋站观测工作,减少不稳定因素,进一步提高海洋站观测预审工作的质量。

福建闽江口以南海洋站监测能力建设与发展

国家海洋局在福建闽江口以南海域共布设了东山、厦门、崇武和平潭4个海洋站,自承担监测工作以来,各海洋站在实验室环境设施、监测工作开展情况、能力建设和质量管理体系运行等方面都有了长足进步。虽然海洋站还存在人员紧张和经费不足等问题,但随着我国海洋事业的发展,特别是国家海洋局实施"一站多能"规划后,海洋站的定位将更加清晰,未来海洋站也将发挥越来越重要的作用。

龙口海洋站风况特征分析

根据龙口海洋站观测得到的2007年逐时10分钟平均风速、风向资料,对平均风速风向、大风风速风向、大风日数等方面进行了分析,得出结论:龙口海洋站的风具有典型的季风性气候特征,冬夏季主风向有180°的变化,平均风速的月际变化出现两峰两谷的趋势;常风向为S向和NE向,强风向为偏北向;偏东风的平均风速和出现频率最小;大风风力以6级为主,大风的年平均风速为13.3 m/s,出现大风的月最高概率为63.3%;大风年主导风向为NW-NE以及S,风速以偏北大风较大,偏东风最小;秋冬季节以偏北大风为主,春季偏南大风与偏北大风交替出现,夏季是大风最少的季节。

大万山海洋站潮位变化及其极值与海面风的相关关系

采用直接平均和10年滑动平均法分析大万山海洋站多年的潮位变化规律。利用最小二乘法进行潮汐调和分析,总结大万山站的潮汐特征。绘制皮尔逊Ⅲ型曲线,分别探讨潮位极值对应的实测潮位与海面风的相关关系。结果发现:大万山站年平均海平面变化具有同期性,并总体呈震荡上升的趋势,潮汐呈现不正规半日潮的特征。