拟合算法-基于卫星高度计海面高度异常资料获取潮汐调和常数方法及应用 (3).pdf

在当今的海洋学研究中，对海面高度异常资料的精确获取和分析对于理解潮汐现象至关重要。本文探讨了一种基于卫星高度计海面高度异常资料获取潮汐调和常数的方法，并展示了其在海洋学领域的具体应用。潮汐调和常数是描述潮汐潮流特征的关键参数，直接关联到海洋潮汐图的绘制和对其他海洋现象的研究。 文章介绍了潮汐调和常数的基本概念及其重要性。这些常数描述了潮汐波的振幅和相位，是海洋潮汐研究和海上活动规划不可或缺的资料。通过卫星高度计获得的海面高度异常数据，研究者能够准确地计算出主要分潮如M2、S2、K1、O1的潮汐调和常数。为了实现这一目标，作者采用了达尔文-杜森模型进行调和分析，并通过最小二乘法对九个主要分潮进行拟合。通过与20个验潮站的数据对比，结果显示计算出的四个主要分潮的振幅和迟角误差均在合理范围内，证明了方法的有效性。 在问题2中，研究者关注于潮汐调和常数的空间分布特性。空间分布图揭示了由内潮对正压潮调制所引起的波动现象。为了区分正压潮和内潮的影响，文章提出了一种新的多项式拟合方法，以获取正压潮调和常数，进而通过坐标变换得到内潮的调和常数。通过这种方法，研究者成功地分析了分离后正压潮调和常数的分布规律。 问题3的研究重点是计算南海区域内卫星观测轨迹上的正压潮调和常数。研究者采用了克里金插值法，分析了各分潮的同振幅和同迟角位置，并结合之前的研究成果，绘制了主要分潮的同迟角与同幅值分布图。将这些计算结果与验潮站数据进行对比，发现计算结果的误差在接受范围内，进一步证实了研究方法的准确性和实用性。 问题4部分针对前文提及的拟合残差问题提出了改进策略。研究者建议使用不同次数的多项式拟合来分离正压潮和内潮，以及研究不同插值方法对同潮图绘制的影响。提出通过调整上下行轨道插值权重，以及根据分潮类型选用合适的插值方法，能够提升同潮图的完整性和准确性。 综合上述研究，本研究通过调和分析和多项式拟合的方法，有效地获取了潮汐调和常数，为海洋潮汐研究提供了新的数据支持。此外，提出的一系列插值策略和改进方法有助于优化潮汐分布图的绘制，从而提高了研究的精确度。这些成果不仅对海洋动力学、海洋能源开发、环境保护、港口建设和海岸防护等领域的研究和实践具有重要的应用价值，而且对于全球范围内的海洋潮汐研究也具有借鉴意义。通过卫星高度计数据的分析，为海洋学领域提供了新的视角和工具，推动了海洋科学研究的进步。