检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2023年第18期43卷 123-133页

作者：傅一原宋小全廉文超中国海洋大学信息科学与工程学部海洋技术学院山东青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237

大气边界层低空急流是一种重要的边界层物理过程,与污染传输、航空安全、风能开发利用等存在密切联系。相干多普勒测风激光雷达自2020年9月21日至2021年5月8日布设于辽宁葫芦岛市开展风场观测实验,使用激光雷达垂直风场观测资料对该区... 详细信息

大气边界层低空急流是一种重要的边界层物理过程,与污染传输、航空安全、风能开发利用等存在密切联系。相干多普勒测风激光雷达自2020年9月21日至2021年5月8日布设于辽宁葫芦岛市开展风场观测实验,使用激光雷达垂直风场观测资料对该区域大气边界层低空急流展开观测研究,并结合ERA5再分析资料与环境监测站PM_(2.5)质量浓度数据分析。研究时段内,低空急流出现频率为0.11,平均急流风速为13.2m·s^(-1),急流风向主要集中在东北向与西南向,急流高度主要在500m以下,在200~300m频率最高;低空急流风向在冬季与春季存在明显差异,冬季主要集中在东北向,春季主要集中在西南向。分析表明,该区域边界层低空急流的风向主要受到大尺度天气环流背景以及海岸线走势的影响;在沿海区域,海陆热力性质差异引起的温度梯度会根据不同背景风场为急流形成提供有利或不利条件,进而影响不同风向情况下的急流发生频率。夜间边界层低空急流通过增强近地层大气垂直扩散能力,加速PM_(2.5)质量浓度的降低或削弱其增长速度。

关键词：大气光学多普勒激光雷达大气边界层低空急流 PM_(2.5)质量浓度

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2021年春季葫芦岛海陆风特征及对臭氧污染影响

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光学学报 2023年第12期43卷 214-223页

作者：杨雅雯宋小全廉文超康博识苗传海中国海洋大学信息科学与工程学部海洋技术学院山东青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237 辽宁省气象装备保障中心辽宁沈阳110166

作为一种中尺度天气现象,海陆风通过对污染物的累积与输送影响沿海地区的空气质量。2021年3月到4月,相干多普勒测风激光雷达系统架设在辽宁省葫芦岛市,开展风场观测实验。结合自动气象站的常规气象参数,识别得到海陆风日11天。结果表明... 详细信息

作为一种中尺度天气现象,海陆风通过对污染物的累积与输送影响沿海地区的空气质量。2021年3月到4月,相干多普勒测风激光雷达系统架设在辽宁省葫芦岛市,开展风场观测实验。结合自动气象站的常规气象参数,识别得到海陆风日11天。结果表明:海风平均登陆时间为8:30;14:00~17:00海风发展较盛,平均风速超过7.0 m·s^(-1);10:00~16:00海风发展高度为0.3~0.5 km,18:00后保持在0.9 km以上;海风主风向为东,随时间顺时针偏转;海风阶段,高空有北、西北方向的返海陆风。环境监测站数据表明,海陆风日白天O3浓度上升速度快,峰值浓度更高。以4月4日为例,利用中尺度天气预报(WRF)模式分析南北向垂直剖面海风环流,结果表明:海风、陆风交汇会造成污染物聚集,海风登陆形成的冷气团有利于污染物向下输送;海陆风环流对污染物有循环累积作用,计算得4月4日葫芦岛水平风局地回流指数仅为0.049,表明空间内风场输送能力弱,污染物不易扩散。

关键词：大气光学激光雷达臭氧海陆风 WRF模式

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梳状高度计编队探测海洋涡旋仿真分析

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 128-137页

作者：王绚马纯永梁达赵朝方陈戈中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237

单颗星下点高度计卫星可进行一维海面高度测量,但时空分辨率较低,对涡旋的探测能力不足。梳状高度计卫星编队可提升海面高度时空分辨率,增强对涡旋的识别探测能力。为定量分析高度计编队下的涡旋探测能力,本文在黑潮延伸体海域开展观测... 详细信息

单颗星下点高度计卫星可进行一维海面高度测量,但时空分辨率较低,对涡旋的探测能力不足。梳状高度计卫星编队可提升海面高度时空分辨率,增强对涡旋的识别探测能力。为定量分析高度计编队下的涡旋探测能力,本文在黑潮延伸体海域开展观测仿真实验,对海平面高度进行沿轨采样,经优化插值算法处理后得到逐天海面高度异常数据场并进行涡旋识别与统计分析。此外,本文还同步开展了单颗星下点高度计和成像高度计卫星涡旋探测仿真实验及对比分析。结果表明,梳状高度计卫星编队在涡旋数量、极性、半径及振幅等方面识别效果较好,与成像高度计探测结果相近。

关键词：星下点高度计梳状高度计编队海平面高度异常涡旋探测

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波浪驱动式海洋高频次精细化观测剖面仪的设计

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仪器仪表学报 2022年第1期43卷 120-126页

作者：杨杰王焱金萍萍马纯永陈戈中国海洋大学海洋技术学院青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室/“观澜号”海洋科学卫星工程部青岛266237

波浪驱动式海洋剖面观测平台具有自主升降、快速剖面、高时空分辨、长期连续的综合优势,对当前海洋中小尺度动力过程、浮游植物生理昼夜变化、生物地球化学循环等快变过程研究具有重要意义。自主设计并研制了一种完全由波浪驱动的海洋... 详细信息

波浪驱动式海洋剖面观测平台具有自主升降、快速剖面、高时空分辨、长期连续的综合优势,对当前海洋中小尺度动力过程、浮游植物生理昼夜变化、生物地球化学循环等快变过程研究具有重要意义。自主设计并研制了一种完全由波浪驱动的海洋剖面仪样机系统,于2021年8月8日~8月31日在青岛胶州湾海域以锚泊方式连续开展了23天海试,获取总剖面数2367个,平均每天102个,剖面平均周期8.19 min。结果进一步表明,在1级左右的低海况下,系统工作受潮流影响较大;而在2级以上的较高海况下,基本可以实现全天时连续工作,证明了自研波浪驱动式剖面仪样机具有良好的工作灵敏性、状态稳定性和机械耐受性,且设计成本只有国外同类产品价格的20%左右,为实现新型剖面观测平台的国产化目标迈出了关键一步。

关键词：波浪驱动剖面仪精细化观测国产化

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漂浮式多普勒激光雷达低空风廓线反演方法

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光学学报 2022年第24期42卷 10-17页

作者：刘秉义文强王琪超张凯临吴松华唐军武中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237 青岛海洋科学与技术试点国家实验室“观澜号”海洋科学卫星工程部山东青岛266237

激光雷达能够提供高时空分辨率的大气风场数据,为了提高激光雷达在海上浮标等运动平台上的观测精度,开展了基于漂浮式测风激光雷达系统的海气边界层风场反演算法研究。利用自主研发的漂浮式测风激光雷达系统的观测数据,使用浮标平台姿... 详细信息

激光雷达能够提供高时空分辨率的大气风场数据,为了提高激光雷达在海上浮标等运动平台上的观测精度,开展了基于漂浮式测风激光雷达系统的海气边界层风场反演算法研究。利用自主研发的漂浮式测风激光雷达系统的观测数据,使用浮标平台姿态和径向速度校正方法、速度方位显示(VAD)风场反演方法,以及数据质量控制方法,提高风廓线反演结果的准确性。将同步观测实验结果与风廓线反演结果进行比对验证,结果表明水平风速和风向的比对误差分别为0.3 m/s和2.0°,决定系数分别为0.986和0.996,表明了漂浮式激光雷达风廓线反演算法的准确性。

关键词：海洋光学激光雷达浮标风廓线反演算法质量控制

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基于改进麻雀搜索算法的B样条曲线拟合方法

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计算机工程 2023年第1期49卷 100-112页

作者：芦穗豪韩勇齐永阳宋国贤中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266100 青岛海洋科学与技术国家试点实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266000

航空发动机叶片气动性能设计的改进要求叶片加工系统采用高精度、高效率的加工工艺,基于传统建模方法的叶片加工系统已难以满足当前的加工需求。提出一种基于改进麻雀搜索算法(SSA)的拟合方法,旨在利用最少控制点高效地达到曲线拟合的... 详细信息

航空发动机叶片气动性能设计的改进要求叶片加工系统采用高精度、高效率的加工工艺,基于传统建模方法的叶片加工系统已难以满足当前的加工需求。提出一种基于改进麻雀搜索算法(SSA)的拟合方法,旨在利用最少控制点高效地达到曲线拟合的目标精度,进而提升传统建模方法的精度和效率,建立适用于数字孪生生产环境的高精度、高实时性的三维叶片模型,提高航空发动机叶片的加工合格率。启发式优化算法在B样条曲线拟合中存在收敛慢的问题,而SSA不断跃向最优解的特性使其能快速收敛。基于此,改进SSA的位置更新函数并给出内节点向量更新范围的概念,通过自动迭代内节点向量配置,利用最小二乘法计算最优控制点,依据局部和全局误差计算适应度值并参与下次迭代,多次迭代后得到符合目标精度的拟合曲线。此外,为提高SSA搜索最少控制点的效率,设计一种二分搜索方法。采用某型叶片截面数据进行拟合验证,结果表明,与传统定义节点向量方法和经典优化算法相比,该方法具有较高的拟合精度和收敛效率,在20和80个控制点下分别取得了1e-3 mm和1e-5 mm左右的拟合精度,在5e-3 mm目标精度下,收敛效率较粒子群优化算法、标准SSA分别提升了14.5%~97.8%和35.8%~70.1%,搜索最少控制点的效率较传统方法提升了34.7%~49.6%。

关键词：数字孪生 B样条曲线拟合麻雀搜索算法节点向量二分搜索

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虚拟海洋环境仿真关键技术与应用研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2023年第7期53卷 111-117页

作者：韩勇黄家琛马纯永杨杰陈戈中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266000 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237

本文利用虚拟现实和可视化技术,对虚拟海洋环境仿真中海浪仿真、海风仿真与风海流仿真等关键技术进行研究,并基于研究成果开发了交互式虚拟海洋仿真系统。结合中国海洋大学丰富的海洋实践教学经验,对东方红2号海洋调查船进行三维建模,... 详细信息

本文利用虚拟现实和可视化技术,对虚拟海洋环境仿真中海浪仿真、海风仿真与风海流仿真等关键技术进行研究,并基于研究成果开发了交互式虚拟海洋仿真系统。结合中国海洋大学丰富的海洋实践教学经验,对东方红2号海洋调查船进行三维建模,并运用体素化分析方法模拟其在海面的运动情况,构建了虚拟海洋环境观测载体。系统根据涉海专业出海实践内容设计观测实验,还原了海风观测实验和CTD观测实验,能有效缓解当前涉海高校实践教学资源的不足,提高海洋人才的培养质量。

关键词：虚拟海洋海浪仿真船舶仿真观测实验实践教学

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HY-2B卫星雷达高度计对流层路径延迟精度分析

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2023年第3期53卷 13-21页

作者：郑广东马纯永高占文王绚陈戈中国海洋大学信息科学与工程学院山东青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237

干对流层路径延迟与湿对流层路径延迟是影响HY-2B测高精度的重要因素。本文采用星星交叉分析法和对流层独立模型检验法对HY-2B干对流层与湿对流层路径延迟产品进行对比分析。本文基于大气压强数据和辐射计测量的水汽数据,利用干对流层... 详细信息

干对流层路径延迟与湿对流层路径延迟是影响HY-2B测高精度的重要因素。本文采用星星交叉分析法和对流层独立模型检验法对HY-2B干对流层与湿对流层路径延迟产品进行对比分析。本文基于大气压强数据和辐射计测量的水汽数据,利用干对流层和湿对流层独立检验模型对HY-2B沿轨数据进行重处理,与HY-2B业务化运行产品差异的标准差分别为1.8和2.6 mm。此外,HY-2B与Jason-3交叉点处干对流层与湿对流层路径延迟差异的标准差分别为1.5和6.1 mm,两年内产品的漂移较少。实验结果表明:HY-2B干对流层与湿对流层路径延迟的精度均达到国际水平。该文对于验证国产海洋卫星HY-2B数据精度,扩展HY-2B卫星数据的应用范围具有重要意义。

关键词： HY-2B卫星干对流层路径延迟湿对流层路径延迟交叉分析精度分析

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基于多层感知器和SAR参数的海浪有效波高反演方法

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 121-133页

作者：高亚飞王运华张彦敏姜文正中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266100 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237

本文在分析雷达海面图像的多个参数与海浪有效波高相关性的基础上,应用哨兵1A卫星Level-2 SAR数据中的后向散射系数、图像强度归一化方差、截止波长、主波波长、主波波向、图像偏度和峰度参数提出了基于多层感知器(MLP)的海浪有效波高... 详细信息

本文在分析雷达海面图像的多个参数与海浪有效波高相关性的基础上,应用哨兵1A卫星Level-2 SAR数据中的后向散射系数、图像强度归一化方差、截止波长、主波波长、主波波向、图像偏度和峰度参数提出了基于多层感知器(MLP)的海浪有效波高反演方法。详细讨论了输入参数组合不同时,MLP模型反演的整体海浪有效波高(SWH)、风浪有效波高(SWH_(WW))和涌浪有效波高(SWH_(S))的精度。针对极端海况下数据较少导致模型产生的系统偏差,文中采用校正函数减小该误差,从而增强了模型的适用性。与欧洲中期天气预报中心(ECMWF)和Jason3卫星提供的整体海浪有效波高数据进行对比,本文方法所得结果的均方根误差分别为0.471和0.535 m,相关系数为0.923和0.922。与ECMWF提供的风浪和涌浪有效波高相比,本文方法反演所得风浪和涌浪有效波高的均方根误差分别为0.534和0.512 m,相关系数分别为0.898和0.815。

关键词：哨兵1A SAR数据多层感知器海浪有效波高校正函数

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基于准线性近似方法的SAR图像海浪参数反演研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 144-155页

作者：袁超文张彦敏姜文正王运华中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266100 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237

本文根据相干斑噪声的时间快变特征和非海浪纹理现象的时间缓变特征,基于交叉谱提出了一种对相干斑噪声和大尺度非海浪纹理的抑制的方法,进而结合SAR图像谱和海浪谱之间的准线性映射关系,基于SAR数据对海浪参数进行了反演。在反演过程中... 详细信息

本文根据相干斑噪声的时间快变特征和非海浪纹理现象的时间缓变特征,基于交叉谱提出了一种对相干斑噪声和大尺度非海浪纹理的抑制的方法,进而结合SAR图像谱和海浪谱之间的准线性映射关系,基于SAR数据对海浪参数进行了反演。在反演过程中,首先仿真分析了不同海况下准线性近似法的海浪反演能力,结果表明:风浪引起的方位向截断效应会显著影响反演精度,因此该方法在低风速时的涌浪反演精度更高。通过将基于Sentinel-1卫星2020年的波模式SAR数据的反演结果与欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的再分析数据进行对比,发现高海况海浪有效波高反演结果明显偏低,而且该反演误差与风速、方位向截断波长之间存在显著相关性。为了提高有效波高的反演精度,本文进一步给出了海浪有效波高反演误差与风速、方位向截断波长之间的经验校正函数模型,结果显示,通过该模型修正后的海浪有效波高反演结果与ECMWF数据和浮标测量数据具有良好一致性。

关键词：海浪合成孔径雷达准线性近似法有效波高非海浪纹理

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