CN114488300B - 一种抛弃式ladcp海流剖面观测资料的后处理方法 - Google Patents
一种抛弃式ladcp海流剖面观测资料的后处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114488300B CN114488300B CN202111576572.0A CN202111576572A CN114488300B CN 114488300 B CN114488300 B CN 114488300B CN 202111576572 A CN202111576572 A CN 202111576572A CN 114488300 B CN114488300 B CN 114488300B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- depth
- ladcp
- flow velocity
- flow rate
- reference layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 title claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000005888 antibody-dependent cellular phagocytosis Effects 0.000 claims description 33
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 20
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 4
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/30—Analysis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C13/00—Surveying specially adapted to open water, e.g. sea, lake, river or canal
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
- G01V2210/10—Aspects of acoustic signal generation or detection
- G01V2210/14—Signal detection
- G01V2210/142—Receiver location
- G01V2210/1427—Sea bed
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
- G01V2210/60—Analysis
- G01V2210/61—Analysis by combining or comparing a seismic data set with other data
- G01V2210/616—Data from specific type of measurement
- G01V2210/6161—Seismic or acoustic, e.g. land or sea measurements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
Landscapes
- Remote Sensing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
本发明公开一种抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，包括将链条式LADCP投掷至海水中，获得观测数据；对所述观测数据进行剔除，得到合格观测数据；根据合格观测数据计算出每个观测时间点的深度，从而得到每个样本对应的深度；对合格的流速样本进行求取平均值，将平均值作为该深度对应的参考流速；计算得到每一层作为当前层的剪切率，得到若干个剪切率样本，将获得的所有剪切率样本网格化到深度区间内，将全水柱的剪切率从参考层到海表进行深度积分即可得到全水柱相对于参考层的相对流速；深度z的绝对流速等于在该深度相对于参考层的流速加上参考层流速。本发明不受船只牵引的影响，可不依赖于底跟踪或GPS信息。
Description
技术领域
本发明涉及海洋地震资料后期处理技术领域，具体涉及一种抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法。
背景技术
LADCP(Lowered Acoustic Doppler Current Profiler)测流相对于传统走航式的ADCP(海流剖面仪器)测流能够克服水深的限制，而相对于长期的锚锭ADCP观测又具有低成本、低风险的优势，从而能在短期内较便捷地获得定点整个水柱流剖面数据，为此LADCP在海流剖面观测等领域中得到广泛应用。现有的LADCP海流剖面观测往往是投放式LADCP，也即是将LADCP装载于测船上，依赖于船只采用缆绳将LADCP匀速下放至目标海底，随后又以相同速度回收，以观测得到定点测站由表及底的整个水柱原始流速数据。采用投放式LADCP有一个较明显的缺陷，就是由于船只漂移再加上缆绳牵引影响到LADCP仪器自身的运动速度，造成最终测得的流速数据存在误差，与真实的流速数据有较大差异，并且船只和缆绳对测量的流速数据的影响发生在整个观测过程中。因此，基于投放式LADCP观测资料进行后期处理得到的数据准确度不够高、真实性还有待提高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的提供一种抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，其能够解决传统投放式LADCP所观测流速数据不够准确的问题。
实现本发明的目的的技术方案为：一种抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，包括如下步骤：
步骤1：按重力方向，从上往下依次将ADCP、CTD、释放器和重力块串联连接在同一根缆绳上，且ADCP上方的缆绳上至少串接一个浮球，ADCP与CTD之间也至少串接一个浮球，从而构成链条式LADCP，
将所述链条式LADCP投掷至海水中，链条式LADCP以一定速度自由下落至目标海底，链条式LADCP到达目标海底后静置若干时间，释放器释放重力块，新的链条式LADCP逐渐上浮至海面，从而完成回收链条式LADCP以得到观测数据；
步骤2：对所述观测数据进行剔除，得到合格观测数据；
步骤3：根据合格观测数据计算出每个观测时间点的深度，从而得到每个样本对应的深度；
步骤4：采用3σ准则剔除参考层异常的流速样本，从而得到合格的参考流速样本并求取平均值，将平均值作为该参考层对应的参考流速Vrl，深度z0的参考流速记为V(z0)rl；
步骤5：水平流速垂向剪切率包括两部分，第一部分为
第二部分为
表示相邻的上下两层观测流速之差除以层厚L，深度定义为
表示间隔上下两层观测流速之差除以2倍层厚L，深度定义为z，
将获得的所有剪切率样本网格化到深度区间内，对单一深度区间内剪切率样本采用3σ准则进行离群值筛除，区间内剩余剪切率样本的平均值代表该区间对应深度的剪切率，最后，将全水柱的剪切率从参考层到海表进行深度积分即可得到全水柱相对于参考层的相对流速V(z)ref，
步骤6：按公式①计算绝对流速V(z)abs：
V(z)abs＝V(z)ref+V(z0)rl------①
某一深度z的绝对流速V(z)abs等于在该深度相对于参考层的流速加上参考层流速。
进一步地，ADCP与CTD之间的间距m大于CTD与重力块之间的间距n。
进一步地，m＝30米，n＝3米。
进一步地，在重力块以及ADCP、CTD、释放器自身的重力和浮球产生的浮力共同作用下，链条式LADCP以一个固定速度自由下落至目标海底。
进一步地，链条式LADCP到达目标海底后静置5-10分钟，以使得链条式LADCP在到达海底后的稳定时间段内处于锚碇状态下进行测量。
进一步地，所述对所述观测数据进行剔除包括入水前及出水后时间段的数据，以及剔除percent-good的参量值为0％的坏数据、剔除LADCP倾角大于18°及两次观测倾角大于4°对应时间点的数据、剔除同一个剖面观测速度超过2.5m/s、垂向速度偏离平均速度0.1m/s的数据。
进一步地，采用方法一和/或方法二计算出每个观测时间点的深度，从而得到每个样本对应的深度，当采用方法一和方法二均计算观测时间点的深度时，方法二计算出的结果和方法一计算出的结果相互验证，根据验证结果取其中一个计算结果，
方法一：根据CTD和ADCP下落到海底或开始回收的时间点对二者的时间轴进行矫正，然后通过时间插值求得ADCP在每个观测时间点的深度，从而得到每个样本对应的深度，
方法二：对ADCP获取的垂向速度进行时间积分作为每个观测时间点上的深度，从而获得每个样本对应的深度。
进一步地，所述采用3σ准则剔除异常的流速样本，从而得到合格的流速样本，对合格的流速样本进行求取平均值，将平均值作为该深度对应的参考流速Vrl，深度z的参考流速记为V(z)rl，其具体实现包括如下步骤：
步骤S1：对所有流速样本按公式②进行中心化处理得到流速残差值u′(k)：
式中，u′(k)表示第k个流速样本的流速残差值，u(k)表示第k个参考流速，
表示该参考层当前所有参考流速样本的平均值，
步骤S2：计算出流速残差的标准差σ，
步骤S3：将流速残差值的绝对值大于3σ对应的流速视为异常值，将异常的流速剔除，
步骤S4：重复步骤S1-步骤S3，直至没有异常值，从而得到没有异常值的流速样本，
步骤S5：最后对剔除异常值后的各个流速进行求取平均值，将平均值作为该参考层对应的参考流速Vrl，深度z0的参考流速记为V(z0)rl；
进一步地，所述步骤5中，对单一深度区间内剪切率样本采用3σ准则进行离群值筛除。
本发明的有益效果为：本发明的抛弃式LADCP参考层的流速主要依靠LADCP在到达海底后与回收之间静置时间段内的流速资料来获取，参考层流速样本较多，得到的参考层流速更具有代表性。可替代的参考层流速获取方式依然包括传统的依据底跟踪速度的方法，且因不受船只牵引的影响得到的参考层流速更为准确，且可不依赖于底跟踪或GPS信息。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为本发明抛弃式LADCP仪器链着底状态图
图3为抛弃式LADCP流速资料经后处理得到的流速剖面图；
图4为某测站点抛弃式LADCP流速剖面与附近站点(相隔1海里)的锚系流速资料对比示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
如图1所示，一种抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，包括如下步骤：
步骤1：按重力方向，从上往下依次将ADCP、CTD、释放器和重力块串联连接在同一根缆绳上，且ADCP上方的缆绳上至少串接一个浮球，ADCP与CTD之间也至少串接一个浮球，从而构成链条式LADCP。其中，ADCP与CTD之间的间距m大于CTD与重力块之间的间距n，即m＞n。通常，m取值为30米，n取值为3m。
将所述链条式LADCP投掷至海水中，在重力块以及ADCP、CTD、释放器自身的重力和浮球产生的浮力共同作用下，链条式LADCP以一个固定速度自由下落至目标海底。链条式LADCP到达目标海底后静置(即停留)若干时间(通常为5-10分钟)后，对释放器下发释放指令，释放器释放重力块，释放重力块后，由于浮力大于重力，新的链条式LADCP在浮球产生的浮力作用下逐渐上浮至海面，从而完成回收链条式LADCP以得到观测数据。
其中，链条式LADCP到达目标海底后静置一段时间，目的在于将链条式LADCP在到达海底后的稳定时间段内处于锚碇状态下进行测量，以获取的流速值能够反映海水真实的运动特性。
相比于投放式LADCP，抛弃式LADCP不受船只漂移及缆绳牵引的影响，整个观测过程中有效地避免船只漂移和缆绳牵引带来的影响，且不需要GPS和底跟踪信息用于后续数据处理，ADCP和CTD在水平方向仅受到海水的水流作用，从而保证了观测数据的真实性(即与真实流速的接近程度)。
步骤2：步骤1得到的观测数据中，包括了入水前及出水后时间段的数据，此时间段的数据不够稳定准确需要剔除，剔除此时间段后的观测数据包括了链条式LADCP下落阶段、静置阶段和回收阶段三个时间段的数据。同时，此三个时间段的数据还需要剔除percent-good的参量值为0％的坏数据、剔除LADCP倾角大于18°及两次观测倾角大于4°对应时间点的数据、剔除同一个剖面观测中速度超过2.5m/s、垂向速度偏离平均速度0.1m/s的数据。将以上剔除后的观测数据(即剩下的观测数据)作为合格观测数据。
步骤3：根据合格观测数据，采用方法一和/或方法二计算出每个观测时间点的深度，从而得到每个样本对应的深度。
当采用方法一和方法二均计算观测时间点的深度时，方法二计算出的结果和方法一计算出的结果相互验证，根据验证结果取其中一个计算结果。
方法一：根据CTD和ADCP下落到海底或开始回收的时间点对二者的时间轴进行矫正，然后通过时间插值求得ADCP在每个观测时间点的深度，从而得到每个样本对应的深度。
方法二：利用ADCP获取的垂向速度近似等于ADCP自身运动速度这一特性，通过对该垂向速度进行时间积分即可求得ADCP在每个观测时间点上的深度，从而获得每个样本对应的深度。此方式计算的深度误差主要来源于除ADCP这个仪器垂向运动速度以外海水运动垂向速度的时间积分项，使得整个过程的积分深度值不等于零。
步骤4：步骤S1：对某参考层z0的流速样本按公式①进行中心化处理得到流速残差值u′(k)：
式中，u′(k)表示第k个流速样本的流速残差值，u(k)表示第k个参考流速，
表示该参考层内当前所有参考流速样本的平均。
步骤S2：计算出流速残差的标准差σ。
步骤S3：将流速残差值的绝对值大于3σ对应的流速视为异常值，将异常的流速剔除。
步骤S4：重复步骤S1-步骤S3，直至没有异常值，从而得到没有异常值的流速样本。
步骤S5：最后对剔除异常值后的各个流速进行求取平均值，将平均值作为该参考层对应的参考流速Vrl，深度z0的参考流速记为V(z0)rl；
在本步骤中，发明人实际研究发现，LADCP在到达海底处于锚碇状态所占的稳定时间段内，其测量得到的若干层流速数据中，除靠近海底最近两层的流速数据以外，其余各层的流速数据接近于正太分布，这表明绝大多数的流速数据是可以实际客观反映真实的流速的。
为了剔除由于海底反射效应导致的粗大误差，本实施例引入拉伊达准则(3σ准则)分别对各层流速值进行处理最终获得若干层可信的参考流速。对应于稳定时长5-10分钟，本实施例研究各参考层的数据样本量为300-600，满足该准则适用的大样本容量条件，故可采用3σ准则来剔除误差数据。
步骤5：水平流速垂向剪切率包括两部分，第一部分为
第二部分为
表示相邻的上下两层观测流速之差除以层厚L，深度定义为
表示间隔上下两层观测流速之差除以2倍层厚L，深度定义为z。
对于第一层来说，ut(z+L)和ut(z-L)均为0，对于最后一层来说，ut(z+L)为0。
根据合格观测数据，根据深度划分为层，从而计算得到每一层作为当前层所对应的剪切率，每一个剪切率作为一个剪切率样本，从而得到若干个剪切率样本。
将获得的所有剪切率样本网格化到具体的深度区间内，深度定义为区间的中点。深度区间大小决定着区间内剪切率样本量，越大的区间内包含的样本量越多，有益于采用统计方法对离群值进行剔除，但前提是深度区间内流速剪切随深度变化不明显。海水的密度跃层对海洋能量的传递制约显著，密度跃层上下深度范围内往往有着较大的剪切率。通过CTD数据对密度跃层深度进行估算，将其上下100m深度范围内的深度区间网格在保证一定剪切样本量的情况下进行细化。本实施例试验在5m深度区间内剪切率样本约为150个，10m深度区间内剪切率样本约为300个，样本量可观。
对单一深度区间内剪切率样本采用拉伊达准则(3σ准则)进行离群值筛除，区间内剩余剪切率样本的平均值代表该区间对应深度的剪切率。最后，将全水柱的剪切率从参考层到海表进行深度积分即可得到全水柱相对于参考层的相对流速V(z)ref。
步骤6：按公式②计算绝对流速V(z)abs：
V(z)abs＝V(z)ref+V(z0)rl------②
某一深度z的绝对流速V(z)abs等于在该深度相对于参考层的流速加上参考层流速。
参考图2，图2为抛弃式LADCP着底状态仪器链示意图。
参考图3，图3为抛弃式LADCP流速资料经后处理得到的流速剖面图，从该图中各个阶段数据得到的流速剖面具有较大的一致性。图中，左图为经向流速(图中的“Meridianvelocity”)，右图为纬向流速(图中的“Zonal velocity”)，图中3条曲线表示不同节点得到的数据。
参考图4，图4为某测站点抛弃式LADCP流速剖面与附近站点(相隔1海里)的锚系流速资料对比示意图，图中的左图为经向流速，右图为纬向流速，图中带点所在曲线即单个点表示附近站点(相隔1海里)的观测流速，另一条曲线为某站点流速剖面图。
本发明的抛弃式LADCP参考层的流速主要依靠LADCP在到达海底后与回收之间静置时间段内的流速资料来获取，参考层流速样本较多，得到的参考层流速更具有代表性。可替代的参考层流速获取方式依然包括传统的依据底跟踪速度的方法，且因不受船只牵引的影响得到的参考层流速更为准确。
相比于投放式LADCP观测方式，抛弃式LADCP观测过程不受制于船只缆绳牵引，获取的有效数据更多，且其获取的观测值成分中海流的真实流速占比更大，有效减小系统误差；抛弃式LADCP中参考流速的获取不依赖于底跟踪或GPS信息，且在充足的参考层流速样本条件下，通过拉伊达准则对离群值进行有效剔除，最终得到更为可靠的参考层流速；依据CTD数据资料可以针对不同的水体环境对切变率进行深度网格化，通过拉伊达准则对离群值进行有效剔除，最终获得各个深度区间可靠的水平流速切变率。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：按重力方向，从上往下依次将ADCP、CTD、释放器和重力块串联连接在同一根缆绳上，且ADCP上方的缆绳上至少串接一个浮球，ADCP与CTD之间也至少串接一个浮球，从而构成链条式LADCP，
将所述链条式LADCP投掷至海水中，链条式LADCP以一定速度自由下落至目标海底，链条式LADCP到达目标海底后静置若干时间，释放器释放重力块，新的链条式LADCP逐渐上浮至海面，从而完成回收链条式LADCP以得到观测数据；
步骤2：对所述观测数据进行剔除，得到合格观测数据；
步骤3：根据合格观测数据计算出每个观测时间点的深度，从而得到每个样本对应的深度；
步骤4：采用3σ准则剔除参考层异常的流速样本，从而得到合格的参考流速样本并求取平均值，将平均值作为该参考层对应的参考流速Vrl，深度z0的参考流速记为V(z0)rl；
步骤5：水平流速垂向剪切率包括两部分，第一部分为
第二部分为
表示相邻的上下两层观测流速之差除以层厚L，深度定义为
表示间隔上下两层观测流速之差除以2倍层厚L，深度定义为z，
将获得的所有剪切率样本网格化到深度区间内，对单一深度区间内剪切率样本采用3σ准则进行离群值筛除，区间内剩余剪切率样本的平均值代表该区间对应深度的剪切率，最后将全水柱的剪切率从参考层到海表进行深度积分即可得到全水柱相对于参考层的相对流速V(z)ref，
步骤6：按公式①计算绝对流速V(z)abs：
V(z)abs＝V(z)ref+V(z0)rl------①
某一深度z的绝对流速V(z)abs等于在该深度相对于参考层的流速加上参考层流速。
2.根据权利要求1所述的抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，其特征在于，ADCP与CTD之间的间距m大于CTD与重力块之间的间距n。
3.根据权利要求2所述的抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，其特征在于，m＝30米，n＝3米。
4.根据权利要求1所述的抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，其特征在于，在重力块以及ADCP、CTD、释放器自身的重力和浮球产生的浮力共同作用下，链条式LADCP以一个固定速度自由下落至目标海底。
5.根据权利要求1所述的抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，其特征在于，链条式LADCP到达目标海底后静置5-10分钟，以使得链条式LADCP在到达海底后的稳定时间段内处于锚碇状态下进行测量。
6.根据权利要求1所述的抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，其特征在于，所述对所述观测数据进行剔除包括入水前及出水后时间段的数据，以及剔除percent-good的参量值为0％的坏数据、剔除LADCP倾角大于18°及两次观测倾角大于4°对应时间点的数据、剔除同一个剖面观测中速度超过2.5m/s、垂向速度偏离平均速度0.1m/s的数据。
7.根据权利要求1所述的抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，其特征在于，采用方法一和/或方法二计算出每个观测时间点的深度，从而得到每个样本对应的深度，当采用方法一和方法二均计算观测时间点的深度时，方法二计算出的结果和方法一计算出的结果相互验证，根据验证结果取其中一个计算结果，
方法一：根据CTD和ADCP下落到海底或开始回收的时间点对二者的时间轴进行矫正，然后通过时间插值求得ADCP在每个观测时间点的深度，从而得到每个样本对应的深度，
方法二：对ADCP获取的垂向速度进行时间积分作为每个观测时间点上的深度，从而获得每个样本对应的深度。
8.根据权利要求1所述的抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，其特征在于，所述采用3σ准则剔除参考层异常的流速样本，从而得到合格的参考流速样本并求取平均值，将平均值作为该参考层对应的参考流速Vrl，深度z0的参考流速记为V(z0)rl，其具体实现包括如下步骤：
步骤S1：对某参考层z0的流速样本按公式②进行中心化处理得到流速残差值u′(k)：
式中，u′(k)表示第k个流速样本的流速残差值，u(k)表示第k个参考流速，
表示参考层当前所有参考流速样本的平均值，
步骤S2：计算出流速残差的标准差σ，
步骤S3：将流速残差值的绝对值大于3σ对应的流速视为异常值，将异常的流速剔除，
步骤S4：重复步骤S1-步骤S3，直至没有异常值，从而得到没有异常值的流速样本，
步骤S5：对剔除异常值后的参考流速样本求取平均，将平均值作为该参考层对应的参考流速Vrl，深度z0的参考流速记为V(z0)rl。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111576572.0A CN114488300B (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 一种抛弃式ladcp海流剖面观测资料的后处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111576572.0A CN114488300B (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 一种抛弃式ladcp海流剖面观测资料的后处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114488300A CN114488300A (zh) | 2022-05-13 |
| CN114488300B true CN114488300B (zh) | 2023-01-24 |
Family
ID=81493633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111576572.0A Active CN114488300B (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 一种抛弃式ladcp海流剖面观测资料的后处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114488300B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115184638B (zh) * | 2022-07-05 | 2023-08-18 | 浙江大学 | 一种深海ladcp观测数据后处理方法及处理终端 |
| CN116400101B (zh) * | 2023-06-08 | 2023-08-29 | 自然资源部第一海洋研究所 | 一种近表层海流数据可信性判断的方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101326898B (zh) * | 2007-06-18 | 2011-05-18 | 中国水产科学研究院东海水产研究所 | 自减流低形变离岸深水网箱 |
| US9772415B2 (en) * | 2011-08-05 | 2017-09-26 | Saudi Arabian Oil Company | Correcting time lapse seismic data for overburden and recording effects |
| CN107727082B (zh) * | 2017-11-09 | 2023-08-04 | 自然资源部第二海洋研究所 | 一种实时监测浮标的模块化系统 |
| CN107976387A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-01 | 天津科技大学 | 一种海底沉积物再悬浮临界应力测量方法及观测装置 |
| CN110525616A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-12-03 | 哈尔滨工程大学 | 基于浮力调节的海底地震检波飞行节点航行器及工作方法 |
| CN111351528B (zh) * | 2019-12-24 | 2021-07-16 | 中国海洋大学 | 一种海底边界层观测装置及其布放回收方法 |
-
2021
- 2021-12-20 CN CN202111576572.0A patent/CN114488300B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114488300A (zh) | 2022-05-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114488300B (zh) | 一种抛弃式ladcp海流剖面观测资料的后处理方法 | |
| Rudnick et al. | Depth-average velocity from Spray underwater gliders | |
| CN110906992B (zh) | 基于水平adcp施测垂线流速分布的河流流量测量方法 | |
| CN110263075B (zh) | Ladcp与usbl组合观测及数据资料处理方法 | |
| CN103941290B (zh) | 一种海底电缆运动轨迹模拟方法及系统 | |
| CN109612441B (zh) | 一种基于最优分类和矢量平均的波浪方向浮标主波向计算方法 | |
| CN111366936B (zh) | 多波束测深数据处理方法及装置 | |
| CN106054214A (zh) | 一种可削弱多路径效应的gnss数据处理方法 | |
| CN112819249A (zh) | 基于走航adcp观测海流数据的潮流调和分析计算方法 | |
| CN115222115B (zh) | 一种含植物河道的综合糙率计算方法及系统 | |
| CN114490622A (zh) | 基于气候态范围阈值的自动化海洋温盐观测数据质量控制方法和系统 | |
| Liu et al. | Improved dissipation rate estimation method based on time-varying glide parameter analysis of underwater gliders | |
| CN116908114B (zh) | 一种流域颗粒有机碳通量遥感监测方法 | |
| CN114279415A (zh) | 一种基于卫星测高数据计算和校准河湖水位的方法 | |
| CN109212598A (zh) | 基于直达波反演的三维空间二次定位方法 | |
| CN113324627A (zh) | 一种基于浮标的潮位观测及预报方法 | |
| CN113297810A (zh) | 一种检验海面高度的现场观测设备布放方法和系统 | |
| Liu et al. | Glider salinity correction for unpumped CTD sensors across a sharp thermocline | |
| CN111579011A (zh) | 一种适用于超低流速条件下的走航式adcp河流流量测验方法 | |
| CN109269480B (zh) | 基于最优多水深假设抗差曲面的多波束测深数据处理方法 | |
| CN111553226A (zh) | 一种基于遥感解译技术提取河流监测断面水面宽度的方法 | |
| CN105803994A (zh) | 一种水下浊流形成河道的预测方法及应用 | |
| CN115731510A (zh) | 洪水全自动在线滚动趋势预报方法及装置、电子设备 | |
| CN109635247B (zh) | 一种基于计数比例加权平均的波浪方向浮标主波向计算方法 | |
| CN103839104B (zh) | 一种海浪有效波高反演模型建模方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |