一种天文潮和风暴潮分离方法技术

技术编号:8489897 阅读:307 留言:0更新日期:2013-03-28 12:08
本申请公开了一种天文潮和风暴潮分离方法,对于一个海洋水文站测到的只是一组实时潮水位过程,这个实时过程可以看成是一个强确定过程(天文潮)和一个弱随机过程(大气活动干扰,包括风暴潮)的迭加,此时可以利用频窗(频率域)和滤波器(时间域)等数学手段将其分离。本发明专利技术采用了一种基于小波包分析的分离方法,将潮位作为一种信号,首先确定小波函数和小波包分解的层数,将170个分潮根据其频率分配到唯一的叶子节点,得到最优小波树,然后对包含有天文分潮的小波分解系数进行重构,提取各频带范围的天文分潮信号,最优利用小波滤波器将这些天文分潮信号从潮位信号中除去,即得到风暴潮增水曲线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自动化领域,涉及,它是用于在风暴潮期间,将总水位中的天文潮水位和风暴潮水位分离开。
技术介绍
风暴潮灾害居各类海洋灾害之首,世界上绝大多数因强天气系统引起的特大海岸灾害都是由风暴潮造成的。在我国,风暴潮灾害几乎遍及我国沿海,从南到北均有发生,在纬度比较低的东南沿海地区,风暴潮灾夏秋季节,多由在西北太平洋上生成的台风或热带气旋引起。天文潮是验潮曲线中的主要成分,在验潮曲线中消除天文潮,亦即把天文潮和风暴潮分离开是首要的任务。但是,从动力学的观点看来,在天文引潮力和气象强迫力的共同作用下的海水运动是一种非线性的现象;这种非线性的相互耦合是由验潮曲线中把二者分离开的基本困难。通常采用的分离方法是由验潮曲线减去潮汐预报曲线,所获“差值”即作为“风暴潮曲线”。无疑,这种基于线性叠加原则的分离方法,只有当上述的非线性耦合不严重时,方为良好的近似。在某些情况下,上述差值曲线含有明显的潮周期。如果排除了天文潮预报的误差和潮汐观测技术的不足,则差值曲线明显含有天文潮周期的这一现象,就可归结为风暴潮和天文潮之间的非线性耦合。风暴潮现场资料与严密的理论及成功的实验数据相反,十分稀少而分散,本文档来自技高网...

【技术保护点】
步骤(1):正交小波母函数的选取;潮位信号的小波变换实质上是不同尺度的小波函数与该信号的互相关,根据潮汐理论,潮水位记录中的天文潮是不同频率正弦波的叠加,一般来说,小波母函数与待分析的潮位信号越接近,信号在时间?频率域能量分布越集中,因此,在对潮位信号进行小波分析时,可以考虑选择和天文分潮形状相近的小波函数作为母小波。Daubechies小波具有好的局部特性,能够在各种瞬变波形中较好地提取有用信号成分,选取db4紧支集正交小波作为小波包母函数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:何世钧周文君陈中华李亚光周汝雁
申请(专利权)人:上海海洋大学
类型:发明
国别省市:

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