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基于局部均值分解和交叉小波的全球平均海平面变化与ONI指数多尺度特征研究
2023年
为研究全球平均海平面与ENSO(El Niño-Southern Oscillation)的相关性问题,本文提出了一种结合局部均值分解和交叉小波原理的分析方法,揭示全球平均海平面和ENSO的影响机理和因果关联。利用全球平均海平面的时间序列进行局部均值分解得到PF分量和余量,表示海平面变化的高频分量、低频分量和趋势分量。剔除高频分量的影响,利用最小二乘线性拟合趋势分量,得到1991—2000年的全球平均海平面上升速率为3.6 mm/a。接着对PF的低频分量进行距平变换再与ONI指数(Oceanic Niño Index,ONI)分别进行Morlet连续小波变换得到小波功率谱,再将变换的连续小波分别进行交叉小波变换得到交叉小波功率谱和凝聚谱,通过交叉小波功率谱和交叉小波凝聚谱揭示信号在时频空间的能量共振和协方差分布规律,其中交叉小波功率谱体现了共同的高能量区的相关性,交叉小波凝聚谱体现了共同的低能量区的相关性。结果表明,该方法能在多尺度上分析海平面的变化,并能分析ONI指数与全球平均海平面的关系,可为全球平均海平面演变规律分析和预测等方面提供有力工具。
熊璐杰王奉伟周世健郇常敏
关键词:交叉小波海平面变化ENSO
广东省邻近平均海平面模型订正被引量:1
2022年
目前国际上推出了高精度和高分辨率的全球平均海平面模型有法国国家宇航中心(CNES_CLS)、丹麦技术大学(DTU)等,但这些模型普遍存在一个问题就是邻近陆地部分精度较差。本文以DTU18平均海平面局部模型作为研究对象,首先通过提取该模型的广东省近域数据进行参考椭球转换统一至2000国家大地坐标系(CGCS2000)参考椭球坐标系作为初步模型,其次结合广东省沿岸18个长期验潮站水位数据和7个短期验潮站水位数据,其中短期验潮站通过同步验潮法计算出多年平均海平面值,最后通过该订正方法可将初步模型值和验潮站多年的平均海平面不符值对初步模型进行订正得到成果模型,并进行精度评估。使提高精度后的广东省邻近平均海平面模型在广东省陆基准统一方面更具有实用价值。
杨广武
关键词:平均海平面验潮站
基于多源卫星测高数据的平均海平面建模及精细海平面变化研究
袁佳佳
全球平均海平面变化LMD-àTrous多尺度分析及预测被引量:1
2021年
针对非线性非平稳的全球平均海平面时间序列分析及预测的问题,对局部均值分解LMD方法和àTrous算法进行了研究,提出了一种时间序列多尺度分析LMD-àTrous方法。利用LMD-àTrous方法处理全球平均海平面的时间序列,并结合自回归AR方法对未来全球平均海平面的变化进行预测。用平均绝对误差和平均绝对百分比误差评价AR、LMD+AR、àTrous+AR和LMD-àTrous+AR预测方法的结果,并用小波方差图描述利用传统AR方法和结合LMD-àTrous方法预测的时间序列的周期特性。实验结果表明,LMD-àTrous方法能够挖掘出数据的物理机制和物理规律,并分解成不同尺度上的特征信息,将含有噪声的项进行自适应小波阈值去噪处理并重构时间序列,能够有效地发掘数据规律并达到其预测的效果,相比于传统的时间序列预测方法具有优越性。
熊璐杰王奉伟周世健姚诗梦
关键词:局部均值分解海平面变化
同步期平均海平面法在长距离跨高程传递中的应用研究被引量:2
2020年
同步期平均海平面法具有操作简单、方便快捷等特点,是一种非常有效的长距离跨高程传递作业手段。文章通过对同步期平均海平面法原理的介绍,同时结合工程实例,对其在洋风电项目中进行长距离跨高程传递的准确性和可靠性进行了相关探讨,研究结果表明:在潮汐性质相同的域,利用同步期平均海平面法进行50km以内的跨高程传递,能够满足《水运工程测量规范》的相关要求,可在洋风电项目中进行推广和应用。
梁乃安王发云王峰李仕晖
关键词:平均海平面长距离
区域平均海平面高度异常的统计预测
2019年
本研究基于SODA(Simple Ocean Data Assimilation)的月平均洋数据,提取出南区域平均海平面高度异常(SSHA)的时间序列,并基于该时间序列开展了统计预测工作。研究中使用时间序列分解方法,将南区域平均逐月SSHA时间序列分解为3个部分:年际变化项、季节项和扰动项。根据分解出的这3项时间序列变化特征,分别使用指数平滑法和自回归移动平均法去拟合时间序列中的年际变化项和扰动项,季节项将作为循环变化项叠加到前两项上。由此,建立了适用于该时间序列的预测模型,并且测试了该模型的预测能力。结果显示,研究建立的南平均海平面高度异常模型的平均有效预报时间约为7个月,预报能力在春季和秋季较其余季节要强一些。另外,该模型在模拟时段内的预报技巧具有显著的十年际变化特征。
邵彩霞吴新荣晁国芳高思宇
关键词:统计预报
全球平均海平面上升的瞬时速率被引量:4
2018年
在确定海平面上升速率时,传统方法是利用最小二乘拟合获取特定时间段内的平均速率.事实上,由于海平面是一种非稳态变化,其速率随着时间变化.本文使用集成经验模态分解获取海平面变化在2002—2014年间的非线性趋势,然后通过三次样条函数平滑拟合非线性趋势得到连续的一阶导数,即为海平面变化的瞬时速率.结果表明,全球平均海平面的瞬时速率先降后升:从2002的2.7mm·a^(-1)缓慢下降至2010年的2.5mm·a^(-1),然后上升至2014年的3.8mm·a^(-1).通过分析海平面上升各个贡献成分的瞬时速率,发现该上升主要由水质量增加引起.在2002—2014年间,格陵兰岛冰川消融对海平面上升瞬时速率的贡献从0.51mm·a^(-1)上升至0.85mm·a^(-1),南极冰川消融的贡献则从0.12mm·a^(-1)上升至0.34mm·a^(-1).陆地水储量对海平面上升起抑制作用,但该抑制作用呈下降趋势,其瞬时速率从-0.24mm·a^(-1)增加到0.03mm·a^(-1).比容海平面的瞬时速率表现为下降趋势,从1.6mm·a^(-1)减小至1.0mm·a^(-1).这表明在全球尺度上,水质量对海平面上升的贡献正在增加,截止到2014年,水质量的贡献已经接近70%.
穆大鹏闫昊明
关键词:海平面上升
利用多源观测数据分析2011年来全球平均海平面加速上升成因
海平面变化是反映全球气候变化和环境变化的关键指示器,深受人类活动、气候变化和环境变化的影响。海平面上升严重威胁了人类社会经济发展,因此检测、分析海平面变化,并预防其潜在威胁是世界各国所关心的话题。海平面变化是全球变暖、冰...
刘冰石
关键词:GRACE海平面陆地水自然因素
文献传递
改进的曲线比较法传递平均海平面
2017年
为了获得稳定的平均海平面,必须要有长期验潮站的水位观测数据,而长期验潮站的布设密度有限,通常在测量期间布设短期或临时验潮站,所以可以利用长期验潮站的信息,用传递的方法推估得到稳定的平均海平面。该文改进了曲线比较法,用以传递推估短期或临时验潮站的平均海平面。由于曲线比较法的精度取决于两验潮站潮汐变化的相似性,因此,先用离散Frechet距离的方法判断两验潮站短期同步海平面的相似性,再利用基于MATLAB的曲线比较法传递平均海平面,并通过实例证实了该方法的可靠性。
章鹏岳建平
关键词:平均海平面
2014~2016年El Nino期间全球平均海平面的年际变化及全球水循环的贡献被引量:5
2017年
自1993年以来,卫星测高的结果显示全球平均海平面(global mean sea level,GMSL)以3 mm/a左右的平均速率上升,并伴随着明显的年际变化.2002年成功发射的重力卫星(Gravity Recovery and Climate Experiment,GRACE)通过高精度测量两颗卫星之间的距离变化(微米级精度)反演全球陆地水时空变化,为全球平均海平面变化的成因分析研究提供了观测基础.综合利用卫星测高、GRACE卫星重力、水温盐Argo浮标数据,详细分析了2010~2016年La Ni?a和El Ni?o期间GMSL年际变化和年际尺度上陆地水的贡献.结果显示,从2010年开始进入La Ni?a到2011年La Ni?a达到鼎盛期GMSL下降了7.6 mm,其中水质量减少贡献了5.1 mm;2011~2013年GMSL快速上升了19.2 mm,相应水质量的增加贡献了12.3 mm;2014~2016年强El Ni?o事件使得GMSL上升了15.1 mm,其中水质量增加对GMSL的贡献达13.6 mm,该时期水质量变化是GMSL年际变化的主导因素.同时采用卫星重力正演方法(Forward Modelling,FM)分别研究了澳大利亚+东南亚区域、南美洲区域、北美地区、南极+格陵兰区域的陆地水储量变化,结果表明:2014~2016年El Ni?o期间全球水质量的增加主要来自于澳大利亚+东南亚区域、南美洲区域陆地水减少的贡献.
陈威钟敏钟玉龙冯伟张明月

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许厚泽
作品数:436被引量:2,620H指数:34
供职机构:中国科学院测量与地球物理研究所
研究主题:地球重力场 GRACE 青藏高原 卫星重力 卫星测高
王义刚
作品数:136被引量:576H指数:13
供职机构:河海大学
研究主题:数值模拟 长江口 辐射沙脊群 悬沙 淤积
暴景阳
作品数:214被引量:893H指数:20
供职机构:武汉大学
研究主题:海道测量 卫星测高 海洋测量 多波束 平均海面
张胜军
作品数:19被引量:69H指数:6
供职机构:东北大学资源与土木工程学院
研究主题:卫星测高 垂线偏差 CR 大地水准面 GM
杨同军
作品数:9被引量:41H指数:4
供职机构:中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司
研究主题:数值模拟研究 数值模拟 沿海滩涂 平均海平面 统计分析