[發明專利]一種基于Argos漂流浮標計算近表層通量的方法

有效

• 申請號: 201810323751.5
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108802854B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 周鋒;武則州;黃大吉;曾定勇;馬曉;倪曉波;宣基亮;馬夢遙;李佳;何宇晴;尹文彬;丁睿彬;戴媛
• 申請（專利權）人: 自然資源部第二海洋研究所
• 主分類號: G01W1/02
• 分類號: G01W1/02
• 代理公司: 杭州五洲普華專利代理事務所(特殊普通合伙) 33260
• 代理人: 龔玉平;張瑜

1.一種基于Argos漂流浮標計算近表層通量的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)確定目標范圍，下載經過目標范圍內的Argos漂流浮標數據，并進行目標范圍之外的數據剔除、數據質量控制、軌跡的分段、浮標的查重處理，提取目標范圍內真實、有效的浮標軌跡信息；

2)對目標范圍進行網格化處理，均勻劃分為0.08°×0.08°的小網格；

3)根據浮標相鄰位置點信息及其時間間隔計算出該浮標相鄰位置點距離內的平均流速值和流速方向，將目標范圍內浮標軌跡信息轉換為區域流場數據；

4)建立統計模型，判定浮標軌跡在連續網格中的合理流速值；

5)選取目標斷面，獲取斷面上小網格的投影長度L_j和投影角度；

6)定義浮標軌跡跨越目標斷面的有效行為，并定位其跨越點的小網格；

7)通過方差控制法二次判定跨越點網格內有效流速值；

8)計算網格內有效流速在該網格內的法向速度，并通過投影法計算出網格的流速值，并對其取平均值，得到該網格區的平均流速；

9)根據風速大小估算上層混合層厚度，最后通過積分斷面上每個網格點的平均流速和上層混合層厚度的方法得到近表層通量，獲得該斷面上的近表層通量情況；

所述的步驟1)中目標范圍之外的數據剔除以如下方法進行，假設某漂流浮標的位置信息為Point_i目標范圍的經緯度為Lon_min、Lon_max、Lat_min、Lat_max，將浮標位置點這種情況下：的信息標記為Mark_i＝1，其他情況標記為Mark_i＝0，然后剔除Mark_i＝0的浮標位置信息；

所述的步驟1)中數據質量控制以如下方法進行，根據浮標相鄰記錄的空間位置及其時間間隔計算出浮標在這段距離的平均速度，以2m/s為臨界速度，刪除平均流速超過臨界值的記錄；

所述的步驟1)中軌跡的分段以如下方法進行，將時間間隔大于6小時作為判斷分段依據，將該情況下的浮標分割為不同的數據文件，并在該浮標序列號后添加01，02，03…以作識別；

所述的步驟1)中浮標的查重處理以如下方法進行，對所有經過目標范圍之外的數據剔除、數據質量控制、軌跡的分段處理的浮標文件進行浮標序列號檢測，刪除軌跡重復的記錄。

2.根據權利要求1所述的一種基于Argos漂流浮標計算近表層通量的方法，其特征是，所述的步驟3)中，包括如下步驟：

31)假設某漂流浮標的軌跡點有n個，設其相鄰的兩個軌跡位置分別為和Point_i+1軌跡點記錄時間為Time

32)根據軌跡點位置信息計算該軌跡點間的距離D_i，

式中地球半徑R＝6371.393Km；

33)根據軌跡點位置信息計算該軌跡點間的角度σ_i，

式中A為浮標位置點Point_i+1相對于前一時刻位置點Point_i的方位角，其表達式為

34)根據軌跡點記錄時間信息，可得時間間隔

35)結合上述步驟32)和步驟34)的方程式，可得軌跡間的平均速度

3.根據權利要求2所述的一種基于Argos漂流浮標計算近表層通量的方法，其特征是，所述的步驟4)中，包括如下步驟：

41)將浮標相鄰距離平均分成18小段，并將該距離計算出來的流速賦予每個小段的中心；

42)判斷該18小段中心是否位于同一小網格內；若是，則將該距離計算的流速值賦予該小網格；若否，則以位于不同小網格的數據為界，剔除該距離中相同小網格內重復的記錄，并將該距離計算的流速值賦予這些不同的小網格內；

43)以兩天時間為判斷標準，剔除同一浮標數據在同一小網格內連續重復的記錄，獲得網格合理的流速。