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基于傅里叶级数的潮位优化在加纳特码新集装箱码头项目中的应用_黄亚洲1
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2022-08-03
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摘要:加纳特码新集装箱码头项目处于非洲西部沿海,南面大西洋,施工区海域具有涌浪高度大,周期长的特点。本项目的多波束测量是通过自动验潮站获取潮位,虽然自动验潮站位
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署名 8
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基于傅里叶级数的潮位优化在加纳特码新集装箱
码头项目中的应用
◎ 黄亚洲 陈金桥 中交华南勘察测绘科技有限公司
摘 要:加纳特码新集装箱码头项目处于非洲西部沿海,南面大西洋,施工区海域具有涌浪
高度大,周期长的特点。本项目的多波束测量是通过自动验潮站获取潮位,虽然自动验潮站位
于防波堤掩护内,但是仍然会受到风浪等外部环境的影响,造成一定的测量误差。本文主要介
绍傅里叶法潮位优化在本项目中的应用及分析。
关键词:多波束 傅里叶 潮位优化 Matlab
1.引言
加纳特码新集装箱码头项目工
程位于非洲几内亚湾北部加纳港口
城市特马(Tema),在首都阿克拉
( A c c r a )以 东 约 2 6 k m ,大 概 位
置:5°36′45″N,0°0′40″W,成立
于 2 0 1 6 年 7 月 。本 项 目 中 多 波 束 测
量时检测各船舶施工效果以及区
域回淤及冲刷监测的主要测量手
段。而潮位改正作为影响测量结果
精度的直接因素,提高潮位数据精
度对于多波束测量数据分析具有着
重要意义。
加纳特码项目部水深测量中的
潮位控制主要采用自动验潮站验
潮 ,为 尽 量 减 小 风 浪 等 外 界 因 素 对
潮位测量的影响,自动验潮站被安
置于风浪较小的港池内石料出运码
头北侧。尽管如此,对自动验潮仪测
量的潮位进行分析时,潮位数据依
然会有违反涨落潮规律的跳变误差
( 最 大 有 0 . 1 m 以 上 ),分 析 自 动 验
潮 站 的 潮 位 获 取 原 理 可 知 ,自 动 验
潮仪获取潮位会受船舶航行引起的
涌浪、风浪或者回头浪等的影响而
造成一定的测量误差。而这种误差
亦是不可避免的。为提升多波束测
量精度,使测量数据能更加准确反
映施工区及其附近海域的水深地
形变化,本项目采用了Matlab拟合
工具箱中的傅里叶拟合算法对自动
验潮站数据进行拟合优化,从而达
到减小潮位误差、提高测深成果精
度的目的,同时本次试验也采用了
Hypack等专业测量分析软件对试
验结果数据进行比对分析。
2.潮位获取原理
潮 位 的 获 取 根 据 手 段 的 不 同 ,可
分为人工验潮、自动验潮站验潮以及
RTK无验潮三种。由于RTK无验潮
是在测量过程中实时获取三维坐标
信 息 ,并 对 水 深 进 行 实 时 改 正 ,所 以
在 本 文 中 不 予 讨 论 。而 本 项 目 采 用 的
验潮方式主要是以自动验潮为主,人
工验潮为辅。
人工验潮是一种由验潮员在已
知基准点定时测取潮位的手段,人
工验潮精度主要受人为读数误差、
环境误差的影响。因为受潮汐及涌
浪的影响,验潮员验潮时水面经常
起伏很大(在近海有掩护的港池内
会稍好)。由于以上原因,人工验潮
图1 傅里叶拟合结果分析图
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/ 珠江水运
·2 0 1 9·0 2
学术
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吹狗螺的简柏承
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