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卫星测高重力模型在海空重力测量误差检测中的应用

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华中科技大学学报（自然科学版） 2022年第9期50卷 126-133页

作者：黄谟涛邓凯亮欧阳永忠吴太旗海军研究院天津300061 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广东广州510300

针对海空重力测量常见的粗差和系统误差干扰问题,在分析评估国际上近期发布的卫星测高重力模型的可靠性和有效性基础上,提出了利用卫星测高重力模型作为比对控制基准,分步检测海空重力测量大粗差、小粗差和系统偏差的方法、流程及计算模... 详细信息

针对海空重力测量常见的粗差和系统误差干扰问题,在分析评估国际上近期发布的卫星测高重力模型的可靠性和有效性基础上,提出了利用卫星测高重力模型作为比对控制基准,分步检测海空重力测量大粗差、小粗差和系统偏差的方法、流程及计算模型,分析比较了不同检测方法的技术特点和适用条件,使用海上实际观测数据对推荐的检测方法进行了有效性验证,证明将卫星测高重力模型应用于海空重力测量粗差和系统误差检测是可行和有效的.

关键词：海空重力测量卫星测高重力模型误差检测粗差系统误差

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粤西阳江海域春夏季沿岸激流现象及机理分析

海洋学报 2022年第11期44卷 1-11页

作者：陈宜展曹永港罗士浩廖世智邓丹刘愉强马媛自然资源部南海调查中心广东广州510300 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广东广州510300

通过分析2018–2019年粤西阳江沿岸流海域多站点周年观测水文气象实测资料,发现2019年春季和夏季阳江沿岸流海域存在激流现象。研究结果表明:(1)2019年5月5日凌晨6时,观测站点2 m水深处流速达到164.7 cm/s,9 m水深处流速达到127.6 cm/s... 详细信息

通过分析2018–2019年粤西阳江沿岸流海域多站点周年观测水文气象实测资料,发现2019年春季和夏季阳江沿岸流海域存在激流现象。研究结果表明:(1)2019年5月5日凌晨6时,观测站点2 m水深处流速达到164.7 cm/s,9 m水深处流速达到127.6 cm/s。2019年8月1日凌晨4时至5时,阳江沙扒海域2 m水深处流速达到161.8 cm/s,9 m水深处流速达到156.6 cm/s。(2)粤西沿岸流阳江20~30 m水深海域春夏季突发性强流具有典型的激流特征。激流在涨急时刻发生在海洋表层,持续2~4 h。(3)在西南风与东北风转换期间,粤西沿岸海域容易形成海水幅聚带,近岸海域海平面上升,外海海域海平面下降,强劲的自岸向外水平压强梯度力导致近岸海水加强向西运动,从而产生激流。

关键词：粤西沿岸流海洋激流海水幅聚带水平压强梯度力

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地球外部扰动重力严密改化模型及分析检验

地球物理学报 2022年第3期65卷 924-938页

作者：黄谟涛邓凯亮吴太旗欧阳永忠陈欣熊雄刘敏王许海军研究院天津300061 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广州510300 91001部队北京100830

直接积分模型是计算地球外部扰动重力的主要数学工具,将全球积分模型改化为局域积分模型是实现地球外部重力场赋值的前提条件.相比表层积分模型和向上延拓积分模型,Stokes积分模型要求的输入信息种类最少,故在减轻数据保障压力方面具有... 详细信息

直接积分模型是计算地球外部扰动重力的主要数学工具,将全球积分模型改化为局域积分模型是实现地球外部重力场赋值的前提条件.相比表层积分模型和向上延拓积分模型,Stokes积分模型要求的输入信息种类最少,故在减轻数据保障压力方面具有比较明显的优势.在实施Stokes积分模型工程化应用过程中,我们发现扰动重力径向分量积分模型从地球外部逼近边界面时存在比较严重的数值不连续性问题,本文研究并指出了存在该问题的内在原因,同时提出了保持该模型连续性的修正方法;针对三分量计算模型存在的积分奇异性问题和传统改化方法存在的理论缺陷,提出综合采用移去恢复运算和积分恒等式转换技术,同时依据实测数据保障条件,分步实施扰动重力三分量全球积分模型改化的技术流程和方法,推出了三分量积分模型的分步改化公式,提出了补偿传统改化模型缺陷的修正公式.以超高阶地球位模型EGM2008作为检核参考位场,开展模型对比计算数值试验,分别对本文推出的扰动重力三分量不同阶段改化模型的计算精度进行了分析检验和评估,验证了采用严密改化模型的必要性和有效性.

关键词：地球外部扰动重力模型改化不连续性奇异积分积分恒等式精度评估

顾及邻域地形复杂度的机载LiDAR测深同名点确定

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测绘科学 2022年

作者：郑一非杨安秀李劭禹闫豆豆于孝林宿殿鹏自然资源部海洋测绘重点实验室山东科技大学测绘与空间信息学院自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室

针对机载LiDAR测深同名点难以确定的问题，本文提出一种顾及邻域地形复杂度的机载LiDAR测深同名点确定方法。首先利用LM（Levenberg-Marquarelt）算法构建海底趋势面模型以提取地形特征（坡度、曲率、粗糙度；其次基于三种海底地形特征...

针对机载LiDAR测深同名点难以确定的问题，本文提出一种顾及邻域地形复杂度的机载LiDAR测深同名点确定方法。首先利用LM（Levenberg-Marquarelt）算法构建海底趋势面模型以提取地形特征（坡度、曲率、粗糙度；其次基于三种海底地形特征构建邻域地形复杂度多指标模型实现海底同名点粗确定；最后结合同名点间距一致性原则与RANSAC算法剔除粗确定中的错误点对完成海底同名点精确定。实验结果表明：特征辨识率较低的海底平缓地形的同名点确定准确率为92.00%，海底复杂地形的同名点确定准确率达到97.45%，且数量充足可用于航带拼接等数据处理。所提方法可以有效解决浅水海域机载LiDAR测深同名点提取困难的问题，为进一步提升测深数据处理及应用提供有效的技术支撑和解决方案。

关键词：

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登陆华南热带气旋年频数预测

海洋预报 2023年第1期40卷 101-108页

作者：张海燕胡金磊姚小娟赖志娟庄桦自然资源部南海预报减灾中心广东广州510310 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广东广州510310

利用中国气象局39 a的热带气旋资料,结合多元线性回归和自回归方法,构建了一个考虑登陆华南热带气旋年频数多时间尺度特性的组合预测模型。该组合模型能较好地拟合1980—2012年登陆华南热带气旋年频数实况,拟合相关系数达0.93,平均绝对... 详细信息

利用中国气象局39 a的热带气旋资料,结合多元线性回归和自回归方法,构建了一个考虑登陆华南热带气旋年频数多时间尺度特性的组合预测模型。该组合模型能较好地拟合1980—2012年登陆华南热带气旋年频数实况,拟合相关系数达0.93,平均绝对误差为0.57个,平均相对误差为12.7%。利用该模型对2013—2018年进行后报试验,平均绝对误差为0.61个,平均相对误差为12.4%。

关键词：华南登陆热带气旋多时间尺度频数预测

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极地冰区拖曳作业探索与实践

极地研究 2023年第1期35卷 152-159页

作者：夏寅月陈清满朱兵丁峰沈悦廖周鑫裴佳豪陈际雨中国极地研究中心上海200136 自然资源部南海调查中心广州510300 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广州510300

极地海域作为海洋中极具战略地位和影响力的关键地区之一,越来越受国内外科学研究的关注。拖曳作业是开展海洋调查的重要手段之一,但在极地冰区开展拖曳作业往往受天气、海冰、调查装备类型等因素的影响,此外还面临各种突发问题,可能影... 详细信息

极地海域作为海洋中极具战略地位和影响力的关键地区之一,越来越受国内外科学研究的关注。拖曳作业是开展海洋调查的重要手段之一,但在极地冰区开展拖曳作业往往受天气、海冰、调查装备类型等因素的影响,此外还面临各种突发问题,可能影响考察任务的顺利实施。我国极地考察在开展冰区拖曳作业中经历了从冰区边缘试探到密集浮冰区实践,从结构简单的拖网采样到系统复杂的地球物理综合调查,通过不断的探索试验,积累了丰富的极地冰区考察实践经验。本文总结了我国在极地冰区开展拖曳作业中遇到的主要风险,开展了深入的分析与探讨,同时对比和借鉴国外的相关考察作业经验,并针对性地提出改进措施和建议,以期为今后在极地冰区开展相关调查作业提供参考和借鉴。

关键词：海洋调查拖曳作业极地冰区南北极考察

阿蒙森海西部陆架边缘冰山犁沟的形态特征及影响因素研究

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极地研究 2023年

作者：赵宁高金耀马朋云韩喜彬孙曦阳凡林葛倩董超陆晓鸣杨春国自然资源部海底科学重点实验室自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室山东科技大学测绘与空间信息学院自然资源部第二海洋研究所

冰山犁沟作为典型的冰山侵蚀地貌,其形态特征和影响因素研究涉及到冰山的形态、龙骨深度和漂移方向,有助于了解冰架边缘裂解历史和动态。本文通过解译南极阿蒙森海西部陆架边缘的高精度多波束水深地形,发现了大量的冰山犁沟,并运用V指... 详细信息

冰山犁沟作为典型的冰山侵蚀地貌,其形态特征和影响因素研究涉及到冰山的形态、龙骨深度和漂移方向,有助于了解冰架边缘裂解历史和动态。本文通过解译南极阿蒙森海西部陆架边缘的高精度多波束水深地形,发现了大量的冰山犁沟,并运用V指数模型,分析了冰山犁沟与波纹脊的形态与分布特征,统计了冰山犁沟的走向、长度以及沟内波纹脊的脊高度和脊间距,对其影响因素进行了探讨。基于冰山犁沟的宽深比、V指数大小以及横截剖面形态特征很好地指示了形成犁沟的冰山龙骨的尺寸与形状,表明研究区内所有冰山犁沟主体走向为NEE—SWW,较完整犁沟主体走向为NE,主要与向陆架外缘流动的沿岸流有关;部分较长犁沟走向为NW,主要与向西沿岸流、偏东下降风或南极陆坡流有关。冰山犁沟V指数平均值为0.132,中位数为0.121,其宽深比平均值为32,中位数为27。较小的宽深比和V指数表明,冰山犁沟的形成主要与小尺寸的冰山有关,冰山龙骨较深、较尖锐。冰山犁沟内部或者边缘分布着波纹脊微地貌,脊高度为0.1～5.7 m,平均脊高度为2.0 m,脊间距为10～288 m,主要由成组冰山受潮汐上下垂直作用在冰山后缘堆积沉积物形成。

关键词：冰山犁沟冰山龙骨形态特征及影响因素阿蒙森海

“中布容事件”时南极底层流在马里亚纳海沟南部的沉积记录

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沉积学报 2023年第4期41卷 1002-1010页

作者：陈亮刘紫荆殷征欣唐盟国家海洋局南海调查技术中心广州510300 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广州510300

对马里亚纳海沟南部的柱状样品进行了涂片粒度、岩心扫描(XRF)、古地磁及磁化率各向异性分析。古地磁分析结果表明,该柱底部507 cm处发生了倒转事件(B/M界限),表明该柱至少记录了78万年以来的沉积环境演变,通过对古地磁相对强度及倾角... 详细信息

对马里亚纳海沟南部的柱状样品进行了涂片粒度、岩心扫描(XRF)、古地磁及磁化率各向异性分析。古地磁分析结果表明,该柱底部507 cm处发生了倒转事件(B/M界限),表明该柱至少记录了78万年以来的沉积环境演变,通过对古地磁相对强度及倾角长期变化分析建立了该柱布容时期以来年代框架。涂片粒度分析及XRF扫描结果均显示,该柱样沉积物类型自底部到顶部发生了根本性转变,底部以代表陆源输入的远洋黏土为主,上部以代表生源作用的硅质软泥为主,分析认为造成这种变化的主要原因在于中布容事件(MBE)时南极底层水(AABW)对该区域的影响。结合沉积物类型、磁化率各向异性及古地磁年代学分析,认为中布容事件对该柱样所在区域的影响始于约553 ka,南极底层流开始影响该区域,沉积物类型由陆源向生源转变;到约417 ka时,沉积物类型主要成分已完成由陆源向生源转变,之后,南极底层流进一步增强;到约336 ka时,沉积物类型几乎全由硅质软泥主导,且之后不再发生较大变化,表明MBE对该区域影响的结束。

关键词：中布容事件南极底层流马里亚纳海沟南部深海沉积

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“雪龙”号科考综合管理系统的设计和应用

极地研究 2022年第1期34卷 121-129页

作者：夏寅月陈清满朱兵陈际雨中国极地研究中心上海200136 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广东广州510300

“雪龙”号科考综合管理系统以国家极地战略需求为导向,按照科考破冰船的航行与科考作业要求,针对极地浮冰区调查作业问题进行设计和应用研究,切实提高我国极地科考保障能力水平。总结和分析极地科考任务特点,提出解决考察现场保障的核... 详细信息

“雪龙”号科考综合管理系统以国家极地战略需求为导向,按照科考破冰船的航行与科考作业要求,针对极地浮冰区调查作业问题进行设计和应用研究,切实提高我国极地科考保障能力水平。总结和分析极地科考任务特点,提出解决考察现场保障的核心需求,并在此基础上提出建立综合管理系统,最终实现极地科考破冰船科考任务系统监控和管理。

关键词：科考管理 “雪龙”号科考极区作业电子海图