[發(fā)明專(zhuān)利]聯(lián)合WOA2018模型及實(shí)測(cè)溫鹽資料重構(gòu)全深度聲速剖面方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010199243.8
• 申請(qǐng)日: 2020-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111523200B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃辰虎;吳美平;翟國(guó)君;王雪瑩;趙健;高飛;申家雙;陸秀平;吳太旗;黃賢源;王耿峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍92859部隊(duì)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/20;G01D21/02
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

本發(fā)明涉及聯(lián)合WOA2018模型及實(shí)測(cè)溫鹽資料重構(gòu)全深度聲速剖面方法，其技術(shù)特點(diǎn)包括步驟：根據(jù)XCTD、CTD實(shí)測(cè)溫鹽資料的有效測(cè)量深度為界，將水深分為有效測(cè)量深度以?xún)?nèi)與有效測(cè)量深度以外兩部分；在有效測(cè)量深度以?xún)?nèi)，采用實(shí)測(cè)的溫度剖面和鹽度剖面；在有效測(cè)量深度以外，結(jié)合在有效測(cè)量深度處的數(shù)據(jù)修訂有效測(cè)量深度以外的WOA2018模型，并構(gòu)建全深度、高精度的溫度剖面和鹽度剖面；使用得到的全深度、高精度的溫度剖面和鹽度剖面，計(jì)算全深度、高精度的聲速剖面。本發(fā)明能夠解決以往深遠(yuǎn)海多波束水深測(cè)量中由于聲速剖面缺陷造成的海底地形測(cè)量成果存在的質(zhì)量問(wèn)題，有效地提高深遠(yuǎn)海多波束海底地形測(cè)量成果的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于在深遠(yuǎn)海開(kāi)展多波束水深測(cè)量的聯(lián)合WOA2018模型及實(shí)測(cè)溫鹽資料重構(gòu)全深度聲速剖面方法。

背景技術(shù)

開(kāi)展多波束水深測(cè)量必須同時(shí)進(jìn)行聲速剖面測(cè)量。在深遠(yuǎn)海開(kāi)展綜合調(diào)查時(shí)，為同時(shí)滿(mǎn)足于海洋水文調(diào)查和海洋測(cè)繪特別是多波束水深測(cè)量所需，一般通過(guò)在航的方式投放Expendable Conductivity-Temperature-Depth(XCTD)或以錨泊的方式投放Conductivity-Temperature-Depth(CTD)來(lái)測(cè)量海水的溫度和鹽度，進(jìn)而計(jì)算聲速剖面。受海上惡劣的作業(yè)條件、作業(yè)時(shí)間、設(shè)備性能等影響，在深遠(yuǎn)海作業(yè)時(shí)往往探測(cè)不到全深度的、高精度的聲速剖面。盡管利用歷史溫鹽模型可以查詢(xún)到實(shí)測(cè)溫鹽資料同位置處的全深度溫鹽信息進(jìn)而計(jì)算全深度聲速剖面，但由于溫鹽模型自身空間尺度和時(shí)間尺度所限，這樣獲得的全深度聲速剖面存在較大誤差，將給深遠(yuǎn)海多波束海底地形測(cè)量成果帶來(lái)質(zhì)量隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種聯(lián)合WOA2018模型及實(shí)測(cè)溫鹽資料重構(gòu)全深度聲速剖面方法，能夠構(gòu)建全深度、高精度的聲速剖面，進(jìn)而有效地提高深遠(yuǎn)海多波束海底地形測(cè)量成果的質(zhì)量和可靠性。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種聯(lián)合WOA2018模型及實(shí)測(cè)溫鹽資料重構(gòu)全深度聲速剖面方法，包括以下步驟：

步驟1、根據(jù)XCTD、CTD實(shí)測(cè)溫鹽資料的有效測(cè)量深度為界，將水深劃分為有效測(cè)量深度以?xún)?nèi)與有效測(cè)量深度以外兩部分；

步驟2、在有效測(cè)量深度以?xún)?nèi)，采用實(shí)測(cè)的溫度剖面和鹽度剖面；

步驟3、在有效測(cè)量深度以外，結(jié)合在有效測(cè)量深度處的數(shù)據(jù)修訂有效測(cè)量深度以外的WOA2018模型，并構(gòu)建全深度、高精度的溫度剖面和鹽度剖面；

步驟4、使用構(gòu)建的全深度、高精度的溫度剖面和鹽度剖面，計(jì)算全深度、高精度的聲速剖面。

所述步驟3的具體實(shí)現(xiàn)步驟為：

⑴、分別計(jì)算有效測(cè)量深度處溫鹽測(cè)量值和WOA2018溫鹽模型值的差值；

⑵、根據(jù)步驟⑴得到的差值和有效測(cè)量深度以外WOA2018各水層的水深對(duì)其各水層的溫鹽模型值作不同權(quán)系數(shù)的修訂，得到有效測(cè)量深度以外WOA2018各水層的溫鹽修訂值；

⑶、組合各水層的溫鹽修訂值，得到有效測(cè)量深度以外修訂后的模型溫度剖面和鹽度剖面，再結(jié)合有效測(cè)量深度以?xún)?nèi)的實(shí)測(cè)溫度剖面和鹽度剖面，構(gòu)建全深度、高精度的溫度剖面和鹽度剖面。

所述步驟⑴的具體計(jì)算方法為：

對(duì)于實(shí)測(cè)溫鹽資料，T表示實(shí)測(cè)的溫度剖面：

T＝{T₁,T₂,......,T_i,...,T_m}

其中，T_i表示第i個(gè)水層的溫度實(shí)測(cè)值，

S表示實(shí)測(cè)的鹽度剖面：