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Morphodynamic response of an embayed beach to different typhoon events with varying intensities

Acta Oceanologica Sinica 2023年第7期42卷 51-63页

作者： Lianqiang Shi Junli Guo Shenliang Chen Yang Chang daheng zhang Zhaohui Gong Second Institute of Oceanography Ministry of Natural ResourcesHangzhou 310012China Key Laboratory of Ocean Space Resource Management Technology Ministry of Natural ResourcesHangzhou 310012China Guangxi Key Laboratory of Beibu Gulf Marine Resources Environment and Sustainable DevelopmentFourth Institute of OceanographyMinistry of Natural ResourcesBeihai 536000China State Key Laboratory of Estuarine and Coastal Research East China Normal UniversityShanghai 200241China School of Geography and Ocean Science Nanjing UniversityNanjing 210023China

Beach erosion has occurred globally in recent decades due to frequent and severe *** beach,located in Zhujiajian Island,Zhejiang Province,China,is a typical embayed sandy *** study focused on the morphodynamic response of Dongsha beach to typhoon events,based on beach topographies and surficial sediment characteristics acquired before and after four typhoon events with varying *** four typhoons had different effects on the topography and sediment characteristics of Dongsha *** Ampil and Danas caused the largest(-51.72 m3/m)and the smallest erosion(-8.01 m3/m),*** alongshore patterns of beach profile volumetric changes were found after the four typhoon events,with more erosion in the southern and central parts of the beach and few changes in the northern *** size coarsening and poor sorting were the main sediment patterns on the beach influenced by different *** that occurred in the same year after another typhoon enhanced the effect of the previous typhoon on sediment coarsening and sorting variability,but this cumulative effect was not found between typhoons that occurred during different years.A comparison of the collected data revealed that the topographic state of the beach before the typhoon,typhoon characteristics,and tidal conditions were possible reasons for the difference in the responses of Dongsha beach to typhoon *** severe beach erosion was caused by typhoons with higher intensity levels and longer durations,and high tide levels during typhoons can determine the upper limit of the beach profile erosion *** together,these results can be used to improve beach management for storm prevention.

关键词： beach morphodynamic response typhoon event beach profile grain size characteristic human intervention

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船舶组合导航自适应迭代粒子滤波方法及应用

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系统工程与电子技术 2019年第4期41卷 884-889页

作者：张闯郭晨张大恒大连海事大学航海学院辽宁大连116026 大连海事大学船舶电气工程学院辽宁大连116026

针对多传感器观测信息较多、粒子采样效率较低的问题,提出了一种自适应迭代粒子滤波(adaptive iterated particle filter,AIPF)算法并应用于船舶全球定位系统/惯性导航系统组合导航系统。首先通过粒子滤波自身迭代进行其重要性密度函数... 详细信息

针对多传感器观测信息较多、粒子采样效率较低的问题,提出了一种自适应迭代粒子滤波(adaptive iterated particle filter,AIPF)算法并应用于船舶全球定位系统/惯性导航系统组合导航系统。首先通过粒子滤波自身迭代进行其重要性密度函数的更新。其次,采用自适应退火参数的模拟退火算法,使当前量测量能够快速进入到采样过程,进而大大提高了采样效率。最后,进行了仿真对比计算以及实船试验,结果表明,AIPF算法不仅可以提供精度较高的导航精度,而且增强了滤波性能。

关键词：粒子滤波组合导航多传感器自适应

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基于Faster R-CNN的电子海图和雷达图像的数据融合

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系统工程与电子技术 2020年第6期42卷 1267-1273页

作者：张大恒张英俊张闯大连海事大学航海学院辽宁大连116026 大连海洋大学航海与船舶工程学院辽宁大连116023

船载导航雷达和电子海图(electronic navigational chart,ENC)是船舶重要的导航仪器,雷达图像和ENC图像的融合能够给出更加丰富的航行和避碰信息。为此,提出了一种基于深度学习理论的提取雷达图像中鲁棒特征的数据融合算法,实现了ENC和... 详细信息

船载导航雷达和电子海图(electronic navigational chart,ENC)是船舶重要的导航仪器,雷达图像和ENC图像的融合能够给出更加丰富的航行和避碰信息。为此,提出了一种基于深度学习理论的提取雷达图像中鲁棒特征的数据融合算法,实现了ENC和雷达图像较高层次的数据融合。首先,利用深度学习算法对雷达图像进行目标检测,识别船舶雷达的特征目标。其次,对检测到的特征区域执行图像处理,并确定用于ENC和船舶雷达图像配准的参考点。最后,根据参考点进行仿射变换,实现融合算法。利用连续时间段的狭窄水域中的真实船舶雷达图像数据对融合算法进行验证,结果显示船舶雷达图像和ENC的海岸线边缘信息匹配良好且满足实时性要求。该算法与简单的像素级图像融合算法相比鲁棒性更强,实现了ENC与雷达图像的特征级融合。

关键词：深度学习船舶雷达图像电子海图数据融合

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基于BP神经网络的船舶气象航线决策系统

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中国舰船研究 2022年第4期17卷 98-106页

作者：张大恒张英俊张闯大连海事大学航海学院辽宁大连116026 大连海洋大学航海与船舶工程学院辽宁大连116023

[目的]为应对国际燃油价格波动和降低温室气体排放的需求,提出一种基于BP神经网络的船舶气象航线决策系统,在考虑经济和环境因素的情况下提高船舶运营效率。[方法]首先,从航海日志和午报等提取船速、转速、平均吃水、吃水差、船上货物... 详细信息

[目的]为应对国际燃油价格波动和降低温室气体排放的需求,提出一种基于BP神经网络的船舶气象航线决策系统,在考虑经济和环境因素的情况下提高船舶运营效率。[方法]首先,从航海日志和午报等提取船速、转速、平均吃水、吃水差、船上货物重量、风和海浪的影响等7种运营数据,通过BP神经网络方法预测船舶燃油消耗量;然后,提出基于改进Dijkstra算法的船舶气象航线决策系统,并利用该系统获得船舶最优航线。最后,对12335 t多用途船营口至仁川的航线进行仿真分析。[结果]利用BP神经网络方法预测的燃油消耗量与实测值的拟合优度为79.97%,表明预测效果较好;通过决策系统获得了该船在15和17 kn航速下的气象航线。[结论]基于BP神经网络的船舶气象航线决策系统获得的船舶航线更准确、可靠,有助于减少船舶的燃油消耗量和CO_(2)排放量,为船东和海事管理部门提供技术支持。

关键词：气象航线燃油消耗量预测人工神经网络多元回归分析决策系统

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基于OpenGL建模技术的航海雷达回波图像生成方法

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大连海事大学学报 2010年第3期36卷 61-63,68页

作者：张闯张大恒全东群大连海事大学航海学院辽宁大连116026

为解决当前航海雷达仿真器中雷达回波图像不真实问题,以岸线为例提出基于OpenGL建模技术的模拟航海雷达回波的新方法,研究雷达回波图像生成技术,给出雷达岸线回波及雷达岸线回波图像的生成算法.对RGB、HIS颜色模型在模拟雷达回波强度上... 详细信息

为解决当前航海雷达仿真器中雷达回波图像不真实问题,以岸线为例提出基于OpenGL建模技术的模拟航海雷达回波的新方法,研究雷达回波图像生成技术,给出雷达岸线回波及雷达岸线回波图像的生成算法.对RGB、HIS颜色模型在模拟雷达回波强度上的应用进行探讨,给出目标回波强度的数学模型.通过加入噪声模型,实现航海雷达岸线回波仿真,其结果与电子海图显示基本相符.

关键词：雷达回波建模仿真回波强度 RGB模型 HIS模型

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基于储能微分控制的AC /DC系统联络线惯性补偿策略

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太原理工大学学报 2021年第3期52卷 437-443页

作者：赵熙临张大恒明航湖北工业大学电气与电子工程学院武汉430068 国家电投集团湖北宜昌新能源有限公司武汉430068

在交直流混联电力系统中提出了一种利用储能微分控制补偿直流联络线惯性的策略。首先,通过对AC/DC传输模型及直流联络线惯性特征的分析,构建了考虑惯性补偿的两区域交直流混联AGC系统模型;然后,利用储能输出控制改变直流联络线传输功率... 详细信息

在交直流混联电力系统中提出了一种利用储能微分控制补偿直流联络线惯性的策略。首先,通过对AC/DC传输模型及直流联络线惯性特征的分析,构建了考虑惯性补偿的两区域交直流混联AGC系统模型;然后,利用储能输出控制改变直流联络线传输功率,形成联络线功率变化的惯性表现;在此基础上,针对储能提取过程中电容值会对直流电压产生负面影响的问题,设计了叠加储能微分的惯性补偿控制策略,以提高系统的惯性响应能力;最后,通过不同负载扰动偏差与联络线过载率的仿真对比,验证了所提方法的可行性和有效性。

关键词：高压直流输电虚拟惯性微分控制频率响应储能

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中越典型港湾海岸线与围填海的遥感比较——以防城湾和海防港为例

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海洋学研究 2022年第3期40卷 62-72页

作者：龚照辉时连强张达恒张华国南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210023 自然资源部第二海洋研究所浙江杭州310012 自然资源部第四海洋研究所广西北部湾海洋资源环境与可持续发展重点实验室广西北海536000 浙江省海洋科学院海洋空间资源管理技术重点实验室浙江杭州310012 卫星海洋环境动力学国家重点实验室浙江杭州310012

基于遥感影像与地理信息系统技术对比了1980年代—2010年代中国防城湾与越南海防港的海岸线及围填海变化情况。30多年来,两地海岸线均以向海迁移为主,其中防城湾海岸线平均端点变化速率为6.49 m/a,海防港为6.21 m/a,分别呈现先升后降与... 详细信息

基于遥感影像与地理信息系统技术对比了1980年代—2010年代中国防城湾与越南海防港的海岸线及围填海变化情况。30多年来,两地海岸线均以向海迁移为主,其中防城湾海岸线平均端点变化速率为6.49 m/a,海防港为6.21 m/a,分别呈现先升后降与先降后升的变化趋势;在1980年代和1990年代,平均端点变化速率为防城湾大于海防港,在2000年代和2010年代则相反。防城湾和海防港年均新增围填海面积分别为122.48 hm^(2)/a和164.24 hm^(2)/a,围填海强度指数均呈不断上升的趋势,其中在1980年代和1990年代防城湾小于海防港,在2000年代和2010年代则相反。从1980年代至2010年代,围填海面积与年均空间扩展速率两指标,在防城湾呈先增加后下降的趋势,在海防港则呈持续波动状态。围填海为两地海岸线变化的主要因素,港口建设是其最主要的驱动力。

关键词：海岸线变迁围填海防城湾海防港遥感

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冬季波浪与人工岛联合作用下日月湾海滩冲淤演变特征

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热带海洋学报 2022年第4期41卷 71-81页

作者：张达恒时连强龚照辉郭俊丽自然资源部海洋空间资源管理技术重点实验室自然资源部第二海洋研究所浙江杭州310012 广西北部湾海洋资源环境与可持续发展重点实验室自然资源部第四海洋研究所广西北海536000 海岸与海岛开发教育部重点实验室南京大学江苏南京210023 河口海岸学国家重点实验室华东师范大学上海200241

人工岛作为一种新兴的海岸工程,它的建设所引起的岸滩冲淤和防护问题日益受到人们的关注。本文以海南万宁市日月湾人工岛为例,通过4期实测海滩剖面数据和多时相遥感影像,分析了冬季波浪与人工岛联合作用对日月湾海滩冲淤变化的影响,并... 详细信息

人工岛作为一种新兴的海岸工程,它的建设所引起的岸滩冲淤和防护问题日益受到人们的关注。本文以海南万宁市日月湾人工岛为例,通过4期实测海滩剖面数据和多时相遥感影像,分析了冬季波浪与人工岛联合作用对日月湾海滩冲淤变化的影响,并结合海区波况,探究了海滩冲淤变化机理。研究表明,日月湾海区冬半年的平均有效波高与波浪周期明显强于夏半年,且波浪强度整体上呈现逐年上升的趋势,但在人工岛建设前后变化幅度较小;人工岛建设对海滩地貌变化有强烈影响,海滩呈现出岛后淤积而两侧侵蚀的显著特征,岛影区海滩不断淤积,岸线向海淤进达200m,甚至可能与人工岛相连形成连岛沙坝,人工岛后两侧海滩侵蚀,岸线向陆一侧蚀退最大距离达50m;海滩在冬季波浪和人工岛共同影响下,岸滩自北向南依次表现为稳定、侵蚀、淤积、相对稳定、略有侵蚀或淤积、侵蚀、淤积的冲淤变化特征。

关键词：冲淤演变人工岛日月湾海滩波况

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台风季节朱家尖岛砂、砾质岬湾海滩的不同沉积地貌动态变化

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热带海洋学报 2022年第4期41卷 82-96页

作者：郭俊丽时连强陈沈良张敏常洋张达恒华东师范大学河口海岸学国家重点实验室上海200241 自然资源部第二海洋研究所浙江杭州310012

岬湾砂、砾质海岸是海岛、海岸带重要的旅游资源,具有较高的社会经济和生态价值,长期以来备受关注。本文以浙江朱家尖岛东岸的5个代表性岬湾海滩为例,基于2019年台风季节早期、中期及晚期测量获得的海滩地形和沉积物数据,结合海滩近岸... 详细信息

岬湾砂、砾质海岸是海岛、海岸带重要的旅游资源,具有较高的社会经济和生态价值,长期以来备受关注。本文以浙江朱家尖岛东岸的5个代表性岬湾海滩为例,基于2019年台风季节早期、中期及晚期测量获得的海滩地形和沉积物数据,结合海滩近岸的水动力数据,分析了砂质海滩和砾石海滩这两种不同类型岬湾海滩的沉积地貌动态变化。结果表明,朱家尖岛东岸5个海滩在台风季节出现了不同的体积变化,大沙里、东沙、千沙、乌石塘和小乌石塘海滩的单宽体积变化分别为11.93m^(3)×m^(-1)、–54.41m^(3)×m^(-1)、–19.75m^(3)×m^(–1)、2.19m^(3)×m^(-1)和–1.96m^(3)×m^(-1)。砾石滩较砂质海滩更为稳定,无人类活动干扰的砂质海滩在台风季节侵蚀更少、变化更小。台风季节大沙里、东沙、千沙、乌石塘和小乌石塘海滩表层沉积物的平均粒径分别为2.47Փ、2.24Փ、2.64Փ、–5.96Փ和–6.03Փ,粒径粗化和离岸输运是5个海滩表层沉积物在台风季节的主要表现,砂质海滩的沉积物粒度特征变化比砾石海滩要大。沉积物粒径、台风强度及台风期间的主要波向与海滩走向之间的关系、海岸工程这3种因素都可能对海滩在台风季节的沉积地貌动态变化产生影响。本文研究结果可为台风季节的海滩管理提供参考。

关键词：岬湾海滩剖面形态粒度特征人类活动台风季节

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考虑荷电状态约束的储能参与电网一次调频综合控制策略

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现代电力 2022年第1期39卷 95-103页

作者：赵熙临张大恒桂玥李品谭森元湖北工业大学电气与电子工程学院湖北省武汉市430068

电池储能具有响应速度快、控制精度高、容量配置灵活的优点,近年来在电网调频中得到广泛关注。但传统控制方式易造成电池过充或过放,给电网运行及电池使用带来负面影响。针对该问题,提出一种考虑荷电状态(state of charge,SOC)约束的储... 详细信息

电池储能具有响应速度快、控制精度高、容量配置灵活的优点,近年来在电网调频中得到广泛关注。但传统控制方式易造成电池过充或过放,给电网运行及电池使用带来负面影响。针对该问题,提出一种考虑荷电状态(state of charge,SOC)约束的储能参与电网一次调频综合控制策略。首先,构建储能电池参与电网一次调频的自动发电控制(automatic generation control,AGC)模型,提出根据电池SOC约束进行储能容量配置的方案。其次,通过对储能虚拟惯性控制及虚拟下垂控制的特征分析,根据电网频率偏差动态变化进行分配比例系数的设计,实现2种方式参与度的平滑改变。再次,以适应于电池SOC状态的参数自适应调节为目标,进行储能充放电控制系数的调整,以改善调频性能及电池SOC的变化特征。最后,通过多种方法的仿真对比,验证了所提方法的可行性和有效性。

关键词：储能电池荷电状态(SOC) 一次调频充放电控制电池容量

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