海道测量水位改正通用模式研究

为满足海道测量作业发展实际需求,进行了海道测量水位改正通用模式研究。在单波束测深逐点逐时分区改正基础上提出了适于单、多波束测深的海量数据虚拟单验潮站改正模式,基于时差法、最小二乘拟合法数学模型以及海洋潮汐数值预报模型,研制了适于沿岸、近海水深测量的水位改正软件。

平均海面传递方法的比较与选择

给出了常用平均海面传递方法的假设条件。以中国沿岸典型验潮站为例,统计不同同步时长下各传递方法的精度。统计分析表明,同步时长在7d内时应慎用回归分析法;最小二乘拟合法的假设条件缺乏相关的理论支持,只适用于潮差变化较小的区域;同步改正法在同步7d时基本能保证极值误差在10cm内,而同步15d与同步30d的精度相当,能达到厘米级。基于分析结果给出了传递方法的选择建议,为提高中短期验潮站的平均海面确定精度提供了依据。

《海道测量规范》中水位控制部分修订的要点

以质量控制为主线开展了《海道测量规范》水位控制部分的修订工作,简要阐述了拟修订要点:(1)对水位改正方法,遵循开放性与要求的针对性原则;(2)基准面采用传递确定技术,平均海面与深度基准面分别以10cm与15cm作为95%置信度的精度指标;(3)技术文档实现全过程控制,充分体现质量控制的要求。最后,对规范部分条目设置问题与需开展的相关工作提出了建议。

大范围海域实时水位解算方法应用研究

为实现大范围海域的实时水位控制,满足水位改正的精度要求,基于POM(princeton ocean model)模式与blending同化法、最小二乘拟合法等多种水位改正法,构建了基于精密潮汐模型和多站水位改正模型的大范围海域实时水位解算方法,研发了多站水位改正软件,并采用长期、临时验潮站法和GNSS-PPK法在珠江口海域进行成果精度应用校核。结果表明:①精密潮汐模型精度为4.5 cm,优于国际模型;②水位解算成果误差在±5 cm以内,水深测量数据水位改正成果中误差在±15 cm以内,精度能够满足相应规范要求。运用大范围海域实时水位解算方法可获得研究区任意位置、任意时刻的高精度水位数据,可为水下地形测量、航海的水位信息动态保障、枯水期水量调度及咸潮上溯研究等提供实时水位数据。研究成果可推广应用于长江口、杭州湾等海域的实时水位确定。

沉降区水位改正方法探讨

针对江苏省内沉降区域水位改正做了方法上的研究,选择典型站点进行了试验,形成了平均分配法、分段改正法、基面参证法、区域近似法等四种针对不同沉降类型的水位改正方法,初步表明四种方法具有较好的实用性和可操作性。

改进的洪水涨落影响水位流量关系整编校正因素法

针对洪水涨落影响下水位流量关系整编常用方法存在的不足,分析了当前不同的洪水涨落影响水位流量关系整编研究方法的优缺点,基于洪水涨落影响下水位流量关系,推导出了同水位条件下用涨水和落水两个不稳定流流量表示稳定流流量的公式、用涨水和落水时两个不稳定流比降表示稳定流比降的公式及用涨水和落水两个不稳定流的附加比降表示稳定流比降的公式,并以推导出的公式为基础,改进了已有的洪水涨落影响下水位流量关系整编的校正因素法,改进后的方法理论性强、原理简单、计算方便,为工程实践提供了一种新途径。

北京地面沉降Js型静力水准自动化监测系统量程调整及修正值添加方法

本文介绍了Js型静力水准自动化监测系统构成。在多年监测的基础上,对该系统在地面沉降监测中量程的调节量、调节方向和调节方法进行了总结,对量程调节后的修正值添加原理、时机选择和方法进行了探讨。

一种简易的水位改正方法

本文介绍一种简易的水位改正方法，减少了传统的水位改正方法中的计算工作量，可提高工效５０×１０－２；其精度相当于传统的逐点计算水位改正方法的精度。

图像法水位检测研究进展

水位监测对于流域水资源综合治理和航运具有重要意义,随着机器视觉技术的发展使得图像法水位检测有望代替人工观测水尺。本文简述了图像法水位检测的发展历程与现状,对比多种水位检测方法说明图像法的优势,总结图像法水位检测的基本流程,分析其中的三大关键步骤:标尺分割与畸变矫正,水位线检测和水位值换算,对每个步骤国内外的相关方法和研究发展进行综述。最后,对现阶段图像法水位检测面临的问题进行总结及对下一步研究方向进行展望。

基于海洋潮汐动力模型的水位改正方法研究

本文研究并提出了一种基于海洋潮汐动力模型的水位改正方法。该方法通过对数值模拟的天文潮位进行改正,结合残差改正获得特定站的潮位数据。结合实际资料,将基于海洋潮汐动力模型的水位改正方法与传统的水位改正方法(时差法和最小二乘潮位拟合法)进行了比较,新方法改正的精度明显高于传统方法,显示其在地形变化较为复杂海域进行水位改正的可行性与独特优势。该方法可以在海洋测绘中减少短期验潮站的布设,用于潮位序列缺失的修补。

渤海海峡及附近水域水位控制的组织与实施

针对渤海海峡及附近水域开展的检查测量与航路扫海测量面临的现实困难,综合运用多种技术方法实施了水位控制:采用多站分区的最小二乘拟合法和基于潮汐模型与余水位监控法等两套水位控制方案以降低作业风险;采用虚拟站技术实现海上定点站的水位推算以提高作业效率。并对技术方案设计至水位改正数计算中的每个关键步骤都进行严密的论证分析,评估对应的量化精度指标,体现了全过程质量控制的思想。评估结果表明,水位控制的精度满足规范与行业标准的要求,达到了方案设计的目标。

传统水位改正法的实施条件与评价指标

在总结各传统水位改正法基本原理及假设条件的基础上,分析了现行的GB 12327-1998《海道测量规范》中关于验潮站布设的条目:潮汐类型相似及最大潮高差与最大潮时差的量化指标要求不能保证站间的水位关系满足传统水位改正方法的假设条件。基于假设条件,提出了评价指标与方法:(1)对于站间水位相似性,提出由同步水位曲线定性判断和最小二乘拟合法推算的中误差为量化指标的定量分析相结合的评价方法;(2)对于站间水位均匀变化,提出由站间是否存在阻挡以及潮波图定性判断、中间站点处水位内插误差为量化指标的定量分析相结合的评价方法。

沙市二郎矶站水位流量关系单值化分析研究

沙市二郎矶站是长江中游干流重要控制水文站,水位-流量关系受洪水涨落、断面冲淤和回水顶托影响,较为复杂。采用沙市二郎矶站1997~2009年共13 a的水位、实测流量数据样本,结合落差辅助站水位资料,通过分析优选落差指数、落差系数等参数值,确定校正流量计算公式。采用综合落差指数法对沙市二郎矶站水位-流量关系进行单值化处理,结果表明,推流整编成果误差较小,满足国家有关规范要求,实施后可以大幅度精简流量测次。

SZ油田基于常规测井资料的水淹层定量评价

根据SZ油田综合调整方案的需要,开展了利用常规测井资料进行水淹层定量评价的研究。通过分析水淹机理及研究水淹层电性特征,对水淹级别进行定性评价,对后续方法中的解释参数进行定位选择。根据SZ油田原始地层电阻率与地层物性相关性较好的实际情况,利用老开发井通过合理纵向分层、横向选井的方式建立原始地层电阻率与测井有效孔隙度的关系,或者利用毛细管压力资料建立束缚水饱和度计算模型,来计算新调整井的原始地层电阻率或束缚水饱和度,得到原始含油饱和度。利用双饱和度法求取驱油效率,根据水淹级别判断标准来完成水淹层定量评价,形成了一套井内与井间立体约束式的水淹层定量评价技术体系,实际应用效果良好。

基于SVM的河道洪峰水位校正预报方法

针对平原河网地区河道洪峰水位预报中经验模型可靠性不足的问题,提出一种基于SVM的河道洪峰水位校正预报方法。采用谱系聚类法对历史洪水过程数据按降雨特性分类,选择与预报降雨过程最接近的历史数据训练预报模型;采用PCA对输入数据降维以提取有效特征;基于支持向量回归机建立河道洪峰水位预报模型;采用滚动模式对洪峰水位预报,每小时根据最新水位以及降水信息预报未来洪峰水位,不断提高预报精度。通过对京杭运河拱宸桥站的洪峰水位实例预测验证了该研究方法的有效性。

误差外推法和误差自回归法在小湾电站施工期水位预报实时校正的应用

根据预报的小湾水电站施工断面流量,通过流量演算-水位流量关系转换法,将预报流量转换为预报断面水位,由于施工期水位流量关系稳定性较差,因此对于水位预报误差需进行实时校正以提高水位预报精度。从预报数据分析,实时校正可以提高预报精度,在小湾电站两江口断面预报合格率提高了2%~8%,误差自回归法方法提高的幅度大于误差外推法,误差外推法适用于枯水期和资料缺乏时段,而误差自回归法则对洪水期效果较好。

时差法在测深数据水位改正中的应用

介绍了海洋测绘中水深测量的特点以及进行水位改正的原因,采用时差法进行水位改正的前提条件及改正原理,采用迭代法计算验潮站间相似系数和潮时差,求解待定点的水位改正数。通过实例应用,证明时差法水位可以在潮汐性质基本相同的海域进行广泛应用。

利用时变潮时差进行水位改正

针对目前实施时差法水位改正时使用的潮时差未考虑时变现象的影响以及利用潮时差确定水位观测时段选择混乱等问题,提出利用逐时滑动时段确定潮时差以进行水位改正的方法,分析了潮时差时变现象的原因及潮时差逐时滑动时段与逐日独立时段确定结果的差异,推导了时差法水位改正的误差公式。以某海域验潮站为例,进行了水位改正的数据实验,比较了逐时滑动时段与逐日独立时段确定的潮时差的水位改正效果。实验结果表明,利用逐时滑动确定的潮时差进行水位改正,在理论与精度方面均对目前使用的时差法有所完善与提高,尤其在潮差差异较大的海域,改进效果更加显著。