[發明專利]基于基站水位觀測的海床基沉降量差分計算方法

有效

• 申請號: 201710831894.2
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107577885B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 郭磊;孫治雷;葉思源;王利波;曹紅;耿威;劉莉萍
• 申請（專利權）人: 青島海洋地質研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G01C5/00
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 萬桂斌

1.基于基站水位觀測的海床基沉降量差分計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

(Ⅰ)選取海面為海床基觀測點的參考基面，建立海床基觀測點到海面的沉降高程式：

Δh(t)＝h_d(t)-h_d(0)-Δh_d(t) (1)

式中：h_d(t)為t時刻的海床基觀測點靜水水深，h_d(0)為t＝0時刻的海床基觀測點靜水水深，Δh_d(t)為t時刻的海床基觀測點靜水水深變化量；

(Ⅱ)通過分潮模型建立靜水水深與實時水深的關系模型，具體步驟如下：

(a)選取分潮模型：

上式中，A(t)為潮汐的振幅隨時間的變化函數，ω為角頻率，為初相位；

(b)建立觀測點的實時水深Y(t)模型：

上式中，Y_d(t)為觀測點的靜態水深；為初相位；

在t＝0時刻，根據式(3)可求得初相位

其中，Y(0)為t＝0時刻，觀測點的實時水深；A(0)為第一個高潮(或低潮)潮位；Y_d(0)可通過實時水深在第一個潮周期的積分獲得：

上式中，潮周期T＝2π/ω，實時水深通過傳感器可以測得；

得：岸基觀測點的初相位為：

海床基觀測點的初相位為：

(c)根據步驟(b)中的(3)式建立t時刻的海床基觀測點靜水水深方程h_d(t)：

(d)根據步驟(b)中的(5)式建立t＝0時刻的海床基觀測點靜水水深方程h_d(0):

其中：潮周期

(Ⅲ)由于參考基面——海面的高度是隨潮汐變化的，其與就近封閉海域岸基觀測站的岸基觀測點的潮汐動態幅值、角頻率變化量相同，通過步驟(Ⅱ)所建立的分潮模型，建立海床基觀測點靜水水深變化量△h_d(t)與岸基觀測點靜水水深變化量的關系，具體步驟如下：

由于處于同一海區岸基觀測站不會發生沉降，則有Δh_d(t)＝ΔH_d(t)；而ΔH_d(t)＝H_d(t)-H_d(0)；令Y(t)＝H(t)、Y_d(t)＝H_d(t)＝H_d(0)+ΔH_d(t)代入式(3)，可得：

其中，H(t)為岸基觀測點在t時刻的觀測值；H_d(0)可通過式(5)求得；A(t)為距離t時刻最近的高潮(或低潮)潮位絕對值；ω＝2π/T，T為潮周期；可通過式(5)求得；

(Ⅳ)將步驟(Ⅱ)中的式(6)、式(7)，步驟(Ⅲ)中的式(8)代入步驟(Ⅰ)的式(1)中，得到動態沉降高程隨時間的變化函數值：

其中：