检索结果-内蒙古大学图书馆

海洋科学进展 2021年第2期39卷 210-220页

作者：滕飞李淑江王冠琳徐腾飞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266061

准确合理的地形水深是影响海洋数值模式模拟和预报的关键。印度尼西亚近海岛屿众多,地形复杂,单一来源的水深数据通常存在较大误差。潮汐数值模拟对地形极为敏感,且其计算量与海洋环流模式相比较小。因此,通过将基于不同水深资料得到的... 详细信息

准确合理的地形水深是影响海洋数值模式模拟和预报的关键。印度尼西亚近海岛屿众多,地形复杂,单一来源的水深数据通常存在较大误差。潮汐数值模拟对地形极为敏感,且其计算量与海洋环流模式相比较小。因此,通过将基于不同水深资料得到的潮汐数值模拟结果与观测对比,能够在一定程度上反映所采用水深数据的准确性。利用FVCOM海洋数值模式建立了覆盖印尼近海的潮波数值模式,采用来自于ETOPO1和ETOPO5(美国地球物理中心发布的地形高程数据,分辨率分别为1′和5′)、卡里马塔海峡和巽他海峡海图水深数据,采用不同的合成方法制作了3套覆盖印尼海及其周边海域的融合水深数据,开展了印尼海及其周边海域的潮波模拟。模拟结果显示,在大洋中ETOPO1水深较为准确,在巽他和卡里马塔海峡、纳土纳海、爪哇海,海图水深更加准确,在阿拉弗拉海131°~135°E,以及卡奔塔利亚湾,使用ETOPO1和ETOPO5合成的水深模拟结果最优。基于这一结果,我们构建了覆盖印尼近海(100°~145°E,17°S~7°N)的融合水深数据,可为提高印尼近海海洋数值模拟精度提供帮助。

关键词：印尼近海水深地形潮波数值模拟

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基于LandSat影像的近30年湛江东北海岸线变迁分析

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海洋科学进展 2022年第2期40卷 261-273页

作者：程阳艳付东洋祁雅莉李志强刘贝余果何露雪广东海洋大学电子与信息工程学院广东湛江524088 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 自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 广东海洋大学海洋遥感与信息技术工程技术研究中心广东湛江524088

利用湛江东北海岸近30 a 6期LandSat TM/OLI遥感影像,基于人机交互方式获取海岸线空间信息,综合运用端点变率(End Point Rate,EPR)、线性回归变率(Linear Regression Rate,LRR)、岸线类型结构等多种方法或指标对湛江东北海岸线时空变迁... 详细信息

利用湛江东北海岸近30 a 6期LandSat TM/OLI遥感影像,基于人机交互方式获取海岸线空间信息,综合运用端点变率(End Point Rate,EPR)、线性回归变率(Linear Regression Rate,LRR)、岸线类型结构等多种方法或指标对湛江东北海岸线时空变迁及主要驱动因素进行了深入分析。结果表明:近30 a湛江东北大陆海岸线长度共增长约27.56 km,岛屿海岸线长度共增长约15.44 km,海岸线类型较多,自然海岸线锐减,利用类型构成趋于复杂,且更多地受到了人类活动干扰;海岸线变迁方向整体以向海扩张为主,其中大陆海岸线的平均LRR和EPR为4.18 m/a和4.12 m/a,最高LRR达94.26 m/a;岛屿海岸线的平均LRR和EPR为2.24 m/a和3.79 m/a,最高LRR达66.44 m/a。海岸线摆动剧烈区域主要集中于受围填海工程等人类工程活动影响较为显著的岸段。人类活动已成为湛江东北海岸线变迁的主导因素。

关键词： LandSat影像湛江东北海岸线变迁端点变率线性回归变率

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基于Argo温度异常剖面的海洋涡旋无监督分类方法研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2021年第8期51卷 96-105页

作者：林静马纯永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

本文利用涡旋内温度异常剖面对黑潮延伸体区域的涡旋进行分类与分析。基于卫星高度计识别的涡旋数据和与涡旋时空匹配的Argo浮标温度异常剖面数据,本文提出了一种优化的高斯混合模型无监督聚类方法实现涡旋内Argo浮标温度异常剖面的自... 详细信息

本文利用涡旋内温度异常剖面对黑潮延伸体区域的涡旋进行分类与分析。基于卫星高度计识别的涡旋数据和与涡旋时空匹配的Argo浮标温度异常剖面数据,本文提出了一种优化的高斯混合模型无监督聚类方法实现涡旋内Argo浮标温度异常剖面的自动聚类,进而实现与剖面时空匹配涡旋的自动分类。实验结果表明,相同类型的Argo温度异常剖面呈现出明显的空间聚集效应,而不同类型的Argo温度异常剖面则在空间上相互分离,与表层(次表层)温度异常剖面相匹配的涡旋主要分布在黑潮延伸体的北部(南部)。相较于直接利用区域范围对涡旋进行分类的方法,本文所提出的涡旋分类方法更为客观,合成分析特定类型涡旋的水下结构也更为合理。

关键词：中尺度涡旋温度异常剖面 Argo剖面高斯混合模型无监督聚类黑潮延伸体

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干涉雷达高度计的中性层大气传播路径误差分析

干涉雷达高度计的中性层大气传播路径误差分析

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第十八届全国电波传播年会

作者：苏钒维王运华白依宁孙道中张彦敏中国海洋大学信息科学与工程学部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

干涉雷达高度计(Interferometric radar altimeter,IRA)是一种新型的遥感传感器,可用于观测中尺度及亚中尺度海洋动力学现象.该尺度范围内的海表高度(Sea surface height,SSH)起伏通常在厘米量级,为保证IRA的测量精度,必须对IRA的各项SS... 详细信息

干涉雷达高度计(Interferometric radar altimeter,IRA)是一种新型的遥感传感器,可用于观测中尺度及亚中尺度海洋动力学现象.该尺度范围内的海表高度(Sea surface height,SSH)起伏通常在厘米量级,为保证IRA的测量精度,必须对IRA的各项SSH误差进行评估.目前对于中性层传播路径引入的IRA测高误差的机制物理尚未进行深入讨论,为此本文分析并推导了中性层传播路径对IRA测高造成的影响.在本研究中,该影响主要包括三个方面:主辅天线对应传播路径的延迟差异、传播路径延迟以及传播路径弯曲的影响.根据推导结果,延迟差异造成的SSH误差与中性层天顶延迟(Zenith neutral delay,ZND)成正比且随入射角的增大而增大;路径延迟造成的影响包含平地相位的估计偏差以及系统参数偏差两方面,前者造成的测高误差仅与ZND有关,后者则会在近距造成显著影响;而路径弯曲造成的测高误差则对中性层环境的变化并不敏感,但随着入射角的增大该误差显著增大.最后通过IRA干涉测量仿真实验对上述理论进行了仿真验证.结果表明,理论结果与仿真结果具有良好的一致性.

关键词：干涉雷达高度计中性层大气延迟差异路径延迟路径弯曲 SSH误差

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基于LSTM的海洋表面短期风速预测研究

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海洋科学 2022年第11期46卷 55-66页

作者：李亚蒙孙宝楠丁军航官晟青岛大学自动化学院山东青岛266071 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 山东省海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛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 山东省工业控制技术重点实验室山东青岛266071 青岛大学山东省生态纺织协同创新中心山东青岛266071

为实现对海面风速精确的短期预测,提出了一种基于长短期记忆(LSTM,longshort-termmemory)神经网络的短期风速预测模型,选取OceanSITES数据库中单个浮标站点采集的风速历史数据作为模型输入,经过训练设置最佳参数等步骤,实现了以LSTM方法... 详细信息

为实现对海面风速精确的短期预测,提出了一种基于长短期记忆(LSTM,longshort-termmemory)神经网络的短期风速预测模型,选取OceanSITES数据库中单个浮标站点采集的风速历史数据作为模型输入,经过训练设置最佳参数等步骤,实现了以LSTM方法,对该站点所在海区海面风速在各季节性代表月份海面风速的24 h短期预测。同时通过不同预测时长的实验以及与BP(back propagation)神经网络神经网络和径向基函数神经网络(radialbasisfunctionneuralnetwork,RBF)的预测效果对比实验,证明了LSTM预测方法相比上述两种神经网络预测方法,在海表面风速预测应用中的优越性。最后通过多个海域对应的站点风速数据预测实验,证明了LSTM神经网络模型的普遍适用性,由相关系数和预测误差的分析可知该方法具备应对急剧变化数据的预测稳定性,可以作为海洋表面风速短期预测的一种可靠方法。

关键词：神经网络长短期记忆网络模型海面风速短期预测

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南海北部陆坡海域第二模态内孤立波统计特征

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海洋科学进展 2022年第2期40卷 187-196页

作者：许培鹏熊学军陈亮宫庆龙郭延良于龙吴凡山东科技大学测绘与空间信息学院山东青岛266590 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 青岛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 自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266100

根据南海北部陆坡海域潜标观测数据,对该海域第二模态内孤立波统计特征进行分析。观测期间共发现72个第二模态内孤立波,包含101个第二模态内孤立波孤立子。该海域第二模态内孤立波以凸型为主,且最大振幅多为下凹振幅,占79.2%。KdV方程... 详细信息

根据南海北部陆坡海域潜标观测数据,对该海域第二模态内孤立波统计特征进行分析。观测期间共发现72个第二模态内孤立波,包含101个第二模态内孤立波孤立子。该海域第二模态内孤立波以凸型为主,且最大振幅多为下凹振幅,占79.2%。KdV方程波速计算结果表明,波速可用三角函数描述,整体表现为夏季大、冬季小,且第二模态内孤立波流速呈明显的三层结构。最大流速深度及人工判别得到的上下层转向深度的统计结果表明:上层内波流流速转向平均深度约为97.7 m,中层内波流最大流速深度约为134.6 m,下层内波流转向平均深度约为204.2 m,内波流最大流速多发生在中层,流向主要为西北向,流速主要分布于0.2~0.8 m·s^(-1)区间范围内,占82.2%;上层流向主要为东南向,流速主要分布于0~0.6 m·s^(-1)区间范围内,占98.0%;中层流向主要为西北向,流速主要分布于0.2~0.8 m·s^(-1)区间范围内,占93.1%;下层流向主要为东南向,流速主要分布于0~0.4 m·s^(-1)区间范围内,占94.1%。本文系统性地给出了南海北部陆坡海域第二模态内孤立波统计特征,可为相关研究、水下航行及工程应用提供重要的资料和参考。

关键词：第二模态内孤立波陆坡海域特征分析转向深度

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ICESat-2 ATL03数据预处理及校正方法

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红外与激光工程 2021年第6期50卷 84-94页

作者：俄相颖戴光耀吴松华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 中国海洋大学海洋高等研究院山东青岛266100 中国海洋大学海洋遥感研究所山东青岛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

2018年9月15日,美国航空航天局成功发射了ICESat-2卫星,ICESat-2搭载了地形激光测高仪系统(ATLAS),已经广泛应用于极地冰盖高程测量、海冰厚度估算、陆地高程测量、地表植被测量等多个研究领域。不同于GLAS/ICESat,ATLAS在信号探测系统... 详细信息

2018年9月15日,美国航空航天局成功发射了ICESat-2卫星,ICESat-2搭载了地形激光测高仪系统(ATLAS),已经广泛应用于极地冰盖高程测量、海冰厚度估算、陆地高程测量、地表植被测量等多个研究领域。不同于GLAS/ICESat,ATLAS在信号探测系统中采用更为灵敏的单光子探测器,每秒发射10 000个脉冲(GLAS/ICESat系统每秒发射40个脉冲),可以获取到重复频率更高、光斑更小的高密度光子计数回波数据,进而实现高精度全球观测。由于ATLAS采用的探测器光电倍增管(PMT)after-pulse的影响,在回波信号脉冲输出后常会出现小幅度脉冲干扰,不能准确反映原始信号波形,所以在实际应用过程中,必须对测量信号进行校正。首先基于ATL03产品,对光子计数回波数据进行预处理,获得了海冰、海洋、陆地和沙漠的廓线信息,结果显示在主信号回波之后均存在两个小的脉冲回波(约2.3 m和4.2 m处),此外陆地和沙漠在10~45 m间存在一个更长时间延迟的脉冲回波,证实了不同反射表面均会受到PMT after-pulse影响。然后利用ICESat-2卫星过境撒哈拉沙漠地区的夜间观测数据,计算了不同波束下的脉冲响应函数,6个波束得到的脉冲响应函数整体形态相似,在主信号回波后出现三个不同幅度的脉冲回波(约2.3 m、4.2 m和6.5 m处)。最后利用6个波束的脉冲响应函数对同一海洋剖面进行校正,结果显示除ATLAS Beam2外,其余波束均可有效滤除主脉冲之后的小幅度脉冲,校正得到真实的水下回波信号。

关键词：星载激光雷达 ATLAS/ICESat-2 脉冲响应函数 PMT after-pulse

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CMIP6气候模式对21世纪初全球增暖减缓现象模拟能力评估与归因分析

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中国科学：地球科学 2021年第6期51卷 947-961页

作者：魏萌舒启宋振亚宋亚娟杨晓丹郭永青李新放乔方利自然资源部第一海洋研究所自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室青岛266061 山东省海洋环境科学与数值模拟重点实验室青岛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青岛266237 浙江海洋大学海洋科学与技术学院舟山316000

自工业革命以来,大气中温室气体浓度持续升高,但1998~2013年期间却出现了全球增暖减缓现象,挑战了现有的对全球温度变化机理的认识.第五次国际耦合模式比较计划(Coupled Model Inter-comparison Project Phase5, CMIP5)中众多当时最先... 详细信息

自工业革命以来,大气中温室气体浓度持续升高,但1998~2013年期间却出现了全球增暖减缓现象,挑战了现有的对全球温度变化机理的认识.第五次国际耦合模式比较计划(Coupled Model Inter-comparison Project Phase5, CMIP5)中众多当时最先进的气候模式都没能合理地模拟出该现象,引发了公众对气候模拟和预测的质疑.文章基于六种常用的全球表面温度观测资料集,评估了最近发布的28个CMIP6气候模式对21世纪初全球增暖减缓现象的模拟能力.结果显示,相对前一代的CMIP5模式,新一代的CMIP6模式尽管在年代尺度增暖速率模拟能力上有所提高,但大多数CMIP6模式依然未能重现出全球增暖减缓现象.在28个CMIP6模式中,只有4个成功模拟出了增暖减缓,其他模式普遍高估了1998~2013年期间的增暖速率,呈现出明显的增暖加速,而不是观测到的增暖减缓.进一步分析表明,气候模式能否成功模拟出增暖减缓现象的关键在于其能否准确区分并模拟出两种不同来源的温度变化信号,即人类排放温室气体导致的长期增暖信号和气候系统内部短期的自然变率信号,特别是年际、年代际和多年代际这三种尺度的自然变率. 4个复现出增暖减缓现象的模式都较为合理地模拟出了长期增暖趋势和三种关键尺度自然变率.上述评估结果为改进气候模式对短期气候变化的模拟和预测能力提供了一个新的视角.

关键词： CMIP6气候模式全球增暖全球增暖减缓全球增暖停滞气候自然变率人为增暖

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利用全极化SAR数据的极化特征获取海冰密集度的算法

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测绘通报 2024年第2期 80-84,89页

作者：陈星哲谢涛王明华张雪红李建白淑英南京信息工程大学遥感与测绘工程学院江苏南京210044 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山东青岛266237 自然资源部遥感导航一体化应用工程技术创新中心江苏南京210044 江苏省协同精密导航定位与智能应用工程研究中心江苏南京210044

本文提出了一种利用全极化SAR数据的极化特征获取海冰密集度算法。首先,对全极化SAR数据进行多视化及滤波等预处理,以获取相干矩阵与协方差矩阵;其次,通过相干矩阵与协方差矩阵获取若干极化特征,对这些极化特征进行相关性与冗余性分析,... 详细信息

本文提出了一种利用全极化SAR数据的极化特征获取海冰密集度算法。首先,对全极化SAR数据进行多视化及滤波等预处理,以获取相干矩阵与协方差矩阵;其次,通过相干矩阵与协方差矩阵获取若干极化特征,对这些极化特征进行相关性与冗余性分析,构建最优特征空间;然后,将最优特征空间作为输入量放入神经网络分类器中,得到海冰分类结果;最后,根据海冰分类结果提取海冰密集度。选用拉布拉多南部海域2景全极化Radarsat-2影像获取海冰密集度,与业务化海冰密集度产品ASI-3125进行对比研究。本文算法结果与ASI-3125海冰密集度分布趋势基本一致,总体上略大于ASI-3125海冰密集度,标准差值分布为3.46%和6.82%,说明利用高分辨率全极化SAR数据在监测边缘区域小尺寸破碎海冰方面具有优势。

关键词： Radarsat-2 海冰海冰密集度特征提取神经网络

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基于CMIP6模式的热带太平洋海表温度增暖初步评估

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海洋科学进展 2021年第2期39卷 221-230页

作者：张馨尤刘琳张美琪段永亮杨洋杨光李奎平王辉武自然资源部第一海洋研究所海洋与气候研究中心山东青岛266061 自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 山东省海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛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

热带太平洋是影响全球气候系统的重要区域,热带太平洋海表温度(SST)的长期变化趋势模拟是国际研究领域关注的热点。基于12个参加第六期国际耦合模式比较计划(CMIP6)的模式结果,本研究对1950年至1999年间多模式模拟得到的热带太平洋SST... 详细信息

热带太平洋是影响全球气候系统的重要区域,热带太平洋海表温度(SST)的长期变化趋势模拟是国际研究领域关注的热点。基于12个参加第六期国际耦合模式比较计划(CMIP6)的模式结果,本研究对1950年至1999年间多模式模拟得到的热带太平洋SST增暖现象进行了初步评估。结果表明,不同模式对热带太平洋SST增暖的模拟能力差别较大,特别在赤道东太平洋区域,部分模式模拟得到了偏强的SST降温趋势,与实际观测中的SST增温趋势相反,多模式集合平均结果给出了中部型厄尔尼诺事件的增温趋势。通过引入SST增暖变率分析方法,本研究对多模式模拟的热带太平洋SST在过去50 a中的增暖内在变化进行了进一步评估,结果表明目前各模式对热带太平洋SST增暖变率模拟偏弱,空间分布差异较大。

关键词：太平洋 CMIP6 SST 变化趋势变率

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