山东区域海潮负荷对GPS高精度测量的影响

基于山东CORS网站的基准信息数据,采用FES2004、CSR4.0、NAO99b等3种海潮模型计算了海潮负荷对GPS定位及GPS基线的影响.结果表明海潮负荷对沿海地区定位的影响远大于内陆地区达到3cm,并且在垂直方向影响最大,是东西方向和南北方向的2~3倍;海潮负荷对山东CORS基线的影响与基线长度和测站位置有关,并具有明显的周期性.通过对3种海潮模型对比分析,NAO99b模型最适合山东地区GPS高精度测量.     

海潮负载引起的台站位移

本文给出与时间无关的海潮负载对台站位移影响的公式,利用经我们改进的程序,计算了8个主要分潮波对国内台站的海潮负载效应在地面和地心直角坐标系各分量所引起位移的振幅和位相。计算结果表明,对我国台站影响最大的分潮波是 M_2、K_1和 O_1,1990年期间由海潮负载引起台站的总位移值的极大值具有明显的22.5小时和13.6天左右的变化周期。     

BDS卫星天线相位偏差对PPP法估计ZTD的影响

为详细分析不同的BDS卫星的天线相位偏差模型差异性及其对ZTD估计的影响,分别采用MGEX模型和ESA模型改正天线相位偏差,利用PPP法处理8个MGEX站观测数据估计ZTD.以PPP法获得的GPS ZTD为参考值,实验结果表明:采用现有天线相位偏差改正模型能提高BDS ZTD估计精度;与MGEX模型相比,ESA模型能更有效的减小系统偏差,提高内、外符合精度;固定测站坐标能显著减小ZTD估值的系统偏差,提高外符合精度.因此,推荐采用ESA模型改正BDS卫星天线相位偏差.     

精密点定位的基本原理和应用

详细给出精密点定位的观测方程、改正模型、平差模型和算例，根据计算模型建立了计算系统和设计了软件，利用同济大学GPS基准站的观测数据，给出了计算结果．当仅考虑地球自转改正、卫星的天线相位中心偏差改正、相对论改正等影响时，静态解与已知坐标的差异小于12cm，均方根（RMS）小于5cm．     

中国大陆境内的O1分波应变负荷潮

根据Schwideiski海潮图,本文根据作者提出的积分Green函数方法计算了全球海潮O_1分波在中国大陆产生的应变负荷潮,并绘制了应变负荷潮在中国大陆的分布图。分布图表明,中国大陆全境的O_1分波应变负荷潮受太平洋海潮的控制,在中国南部沿海地区南海海潮的作用非常显著,此处应变负荷潮的振幅可以接近甚至超过固体潮的振幅,即使在大陆西部内陆地区,负荷潮的振幅亦可达固体潮振幅的百分之几。要合理解释应变固体潮的观测结果,正确考虑负荷潮的影响是十分必要的。     

无侧移半刚性连接钢框架柱的计算长度系数

根据梁柱理论建立半刚性连接梁柱的转角位移方程，在梁端弯矩中考虑半刚性特性，再将横梁对柱的约束弯矩按柱的线刚度之比分配给柱。计算模型采用三柱模型，应用位移法建立无侧移半刚性连接钢框架柱计算长度系数的公式。该计算公式的形式回归到刚性钢框架柱计算长度系数公式，其计算长度系数表与刚性框架柱计算长度系数完全相同，使用方便。     

利用GPS观测值反演电离层总电子含量的时空变化

为了便于电离层总电子含量时空变化的研究,利用区域电离层模型获得了GPS系统硬件延迟,从而进一步获取了绝对电离层总电子含量值.利用北京IGS站的GPS观测数据分别计算了2000年至2004年各个不同季节的总电子含量,经比较发现,电离层总电子含量表现出明显的季节性变化.利用中国地壳观测网络25个测站的观测数据计算发现,电离层总电子含量空间变化幅度大,在低纬度地区总电子含量值相对较大,而在中纬度地区相对较小.     

全球参考站网窄巷非校准相位延迟产品时变特性

窄巷非校准相位延迟(UPD)产品的质量和可用性是影响精密单点定位模糊度固定(PPP-AR)效率的重要因素.采用全球108个国际GPS服务(International GPS Service,IGS)测站观测数据,计算了基于全球参考站网的窄巷UPD产品,分析了窄巷UPD产品的变化特性,其单日变化量最大可达0.6周.通过分析UPD改正后的模糊度残差,论证了UPD产品和用户端模糊度均受到因未被恰当模型化而造成的残余误差的影响,且UPD的时变特性与各参考站残余系统误差有关.最后,采用4个用户站进行PPP-AR实验分析UPD产品的可用性,以模糊度固定失败率、固定错误率和首次固定时间为评估指标,结果表明,全球参考站网窄巷UPD产品的最佳使用时限不大于30min.     

全球参考站网窄巷非校准相位延迟

窄巷非校准相位延迟（UPD）产品的质量和可用性是影响精密单点定位模糊度固定（PPPAR）效率的重要因素.采用全球108个国际GPS服务（International GPS Service,IGS）测站观测数据,计算了基于全球参考站网的窄巷UPD产品,分析了窄巷UPD产品的变化特性,其单日变化量最大可达0.6周.通过分析UPD改正后的模糊度残差,论证了UPD产品和用户端模糊度均受到因未被恰当模型化而造成的残余误差的影响,且UPD的时变特性与各参考站残余系统误差有关.最后,采用4个用户站进行PPPAR实验分析UPD产品的可用性,以模糊度固定失败率、固定错误率和首次固定时间为评估指标,结果表明,全球参考站网窄巷UPD产品的最佳使用时限不大于30 min.     

用正确的连续条件分析闭口薄壁杆系结构

本文改正了苏联学者И·В·УРБАН使用的边界条件,对断面周界不变形的闭口簿壁杆约束扭转(弯曲扭转)推导了各种端支承情况下的柔度系数、刚度系数,并将该种系数表应用于具体闭口薄壁杆系结构的力法和位移法计算。     

Mean sea surface heights of the South and East China Seas from ocean circulation model and geodetic leveling

The mean sea surface heights (sea surface topography) of the South China, East China, Yellow and Bohai Seas are derived from an ocean general circulation model and surface air pressure. The circulation model covers the global oceans, with fine grid (1/6°) covering the East Asian marginal seas and coarse grid (3°) covering the rest part of the global oceans. The result shows that the China 1985 National Altitude Datum is 24.7 cm above the mean sea surface height of the world oceans. The mean sea surface in the coastal ocean adjacent to China is higher in the south than in the north. Intercomparison of the model results with the geodetic leveling measurements at 28 coastal tidal stations shows a standard deviation of 4.8 cm and a fitting coefficient of 95.3%. After correction through linear regression, the standard deviation is reduced to 4.5 cm. This indicates that the accuracy of model results is sufficient for practical application. Based on the model results, the mean sea surface heights for the study area with a resolution of 1/6 degree are given. This result also links the mean sea levels at islands with those on the mainland coast and gives the mean sea surface heights at tidal stations in the Taiwan Island, the Dongsha Islands, the Xisha Islands and the Nansha Islands relative to the China 1985 National Altitude Datum.     

Comprehensive comparison and analysis of the tidal gravity observations obtained with superconducting gravimeters at stations in China, Belgium and France

The long-term tidal gravity observations of about 27 a obtained with superconducting gravimeters (SG) at stations in Wuhan (China), Brussels (Belgium) and Strasbourg (France) are analyzed comprehensively. The quality factors of these observations at various stations are obtained and the tidal parameters are determined accurately. The efficiency when using various procedures on improving accuracy of the tidal parameters is discussed. The loading corrections on tidal parameters are carried out based on the global ocean tidal models. The correlations between the observed residuals and air pressure change are studied, the atmospheric gravity admittances in both temporal and frequency domains are determined, and the possible reasons of inducing the discrepancy between the observed tidal parameters and those in the standard tidal models are studied.     

基于数据驱动模型的潮位和潮流预测方法研究

为解决工程海域潮位、潮流资料不足给海洋工程设计和数学模型建立带来的不确定性,根据单测站潮位潮流的自相关性、对应测站潮位或潮流以及潮位与潮流之间的互相关性,建立基于数据驱动模型人工神经网络的单测站潮位、潮流(流速、流向)预测模型;多测站潮位、潮流对应预测模型;潮位与潮流对应预测模型.以复杂海况下的实测潮位、潮流资料进行模型验证,重现了潮位、潮流自身及相互之间的非线性映射关系.模型预测结果与现场实测数据的比较及其误差分析表明,该模型具有结构简单、精度高的优点,适用于解决工程实际问题.     

黄茅海潮流场计算分析

采用海岸工程水动力学数学模型,用水平方向上的曲线正交坐标与垂直方向上的Sigma坐标相结合的方法,对黄茅海海域潮流场进行了计算;计算结果与实测结果比较表明:模型能较好地复演黄茅海潮流场,可以用于工程实际中的沿岸及河口湾潮流场问题的计算。     

南海海洋温差能发电站冷却水排放对周边海洋环境的影响分析

南海温差能资源储量巨大且水深、海底地形条件适宜,是具备开发海洋温差能条件的理想场所。为了分析西沙甘泉岛拟建岛基式海洋温差能发电站冷却水排放对甘泉岛附近海域环境的影响,利用数值模拟的方法建立了三维水动力模型,采用永兴岛验潮站的实测潮位数据验证了模型的可靠性,模拟分析了海洋温差能发电站冷却水的扩散过程及其对甘泉岛附近海域海水水温结构的影响。研究结果表明,温差能发电站冷却水会引起排放口周边温度的急剧下降,进而会在局部范围内产生温跃层,但温降范围主要集中在排水口附近,并且随着潮流流向扩散;排水口处温度梯度最大,且距离排水口越远,温度梯度越小;温跃层包络面积随排水温度的升高而减小,随排水流量的增大而增大;冷水团上方出现一个正跃层,下方则出现一逆跃层,且温跃层上界深度随着排水深度的增大而增大。研究成果可为海洋温差能发电站建设所涉及的环境问题给予合理评价和在生态环境管理上提供科学依据。     

非结构网格海洋模式在洞头人工渔礁区选址中的应用

应用一种非结构网格海洋模式(FVCOM)建立了洞头列岛及其临近海域的水动力数值模式,水平方向三角网格的采用使模型对大陆海洋线以及岛礁边界的拟合达到了很高精度.经流速、流向和潮位验证后,精度良好的模型被用于人工渔礁区选址的研究.以大潮底层最大流速和大潮底层平均流速为主要判别指标,结合海域地形和水深分布,选定了底层最大流速小于0.6 m/s、平均流速小于0.4 m/s的海域为适宜人工渔礁建设的礁区范围.     

海洋环流模式研究回顾与展望

大洋环流的强度变化,对区域乃至全球气候有重要影响.综述了在过去50年中,海洋模式的发展.经过了几代人的开发,国内外全球大洋环流模式、近海和区域环流模式都有了很大改进,能较好地模拟大洋海面温度和高度的分布、海流分布以及El Nino和La Nina的演变过程等.但是,由于观测资料的短缺,数值模式开发还不够完善,海洋边界流的模拟仍不够好.有些探索是基于压力坐标的、非Boussinesq近似的海洋环流模式;将海洋模式的开边界以余流和潮流合成给出,能保证整个计算区域内水量进出的平衡;摒弃刚盖模型,用自由表面模型取而代之,以及借助海洋资料同化系统,开发海气耦合模式,都是海洋环流模式的发展方向.众多研究认为,不断改进和完善动力框架和各种差分格式的设计将有助于提高海洋环流模式的模拟能力.     

Application of adjoint assimilation technique in simulating tides and tidal currents of the Bohai Sea, the Yellow Sea and the East China Sea

Considering the interaction of different tidal waves, an adjoint numerical model is developed to simulate M2, S2, K1 and O1 tidal waves in the Bohai Sea, the Yellow Sea and the East China Sea （B-Y-E） simultaneously. Compared with previous researches, by using the adjoint assimilation technique to inverse open boundary conditions and bottom friction coefficients based on altimetric data from TOPEX/Poseidon （T/P） and tidal gauges data, the precision of the numerical simulation is significantly improved. Selecting 14 days of simulated results after the initial wanning run to conduct harmonic analysis, the results can show the characteristics of M2, S2, K1 and O1 tidal wave systems perfectly in B-Y-E. Compared with 9 current stations, the calculated harmonic constants of tidal currents for M2 and K1 are in good agreement with the observed ones.     

Ocean primary productivity estimation of China Sea by remote sensing

Ocean primary productivity is a key parameter in the research of globalcarbon cycle, ocean biological resources, and in evaluation of the feature and quality of ocean biological environment. Traditional shipboard measurement which is costly and time-consuming is impossible to obtain the spatial and temporal information on primary productivity on a large scale in a short period of time. Satellite remote sensing is an effective strategy to acquire the ocean information in near real time. Here we propose a model special for China Sea based on the concept of primary productivity using in situ primary productivity and environmental data from 1984 to 1990, and discuss every modeling parameter which can be retrieved by remote sensing in detail. The reliability of this model is tested by in situ data, and the comparison of other primary productivity models is made. We also analyze the temporal and spatial distribution of China Sea primary productivity in 2000. From our analysis the satellite remote sensing data have been proved very useful for ocean primary productivity study.