基于特定海域遥感数据的海洋动力学参数提取与建模研究

• 作 者: 李俊杰
• 机 构: 广西师范大学
• 出 处: 广西师范大学
• 发表日期: 2021年01期
• 关键词: 高频地波雷达

海洋信息的获取是认识海洋、利用海洋的重要途径，随着“海洋强国”战略的不断推进，我国在海洋信息监测方面的研究力度也不断加大。高频地波雷达能够对大面积海况实时监测，在洋流监测中得到广泛应用。海洋流场由表面流与深层流组成，利用高频雷达提取二维表面流，前人已经做了许多研究，由于电磁波在水中的衰减迅速，不能直接探测到深层洋流信息，如何基于雷达数据获取深层流信息的问题尚处于研究探索阶段。本文在前人研究的基础之上，将进一步研究如何在特定海域的遥感信息中获取二维与三维洋流信息。
　　本文的核心内容如下：
　　1)利用双站高频雷达观测海流，首先获取到雷达探测回波的距离多普勒谱，然后采集一阶谱区的有效频点，并结合到达角估计算法得出海洋表层径向流场；将两个雷达站点获取的径向流场通过矢量合成得到完整的二维流场；最后将合成结果与定点测流设备测得的实测值对比验证流场合成的准确性，为深层流场的反演提供合理的前提条件。
　　2)根据海洋运动学规律，通过动力学基本原理引入海洋基本控制方程组，然后对观测海域建立三维水体模型，结合有限差分算法将原始方程组离散在模型网格中；接着将二维流场代入到三维网格模型中，反演得到深层流场信息，并通过对结果初步分析可行性。
　　3)针对海域水体特点，在提高反演结果精度而又保证不增加计算复杂度的前提下，提出一种适用于特定海域的水体网格分层方法，在垂向上将原本的固定分层方式改为动态分层，最后将两种模型的反演结果与实测值对比，并对优化模型的适用性进行验证。