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GPS浮标数据反演海浪谱的理论仿真与试验验证

徐曦煜 王振占 叶沛 许可

徐曦煜, 王振占, 叶沛, 许可. GPS浮标数据反演海浪谱的理论仿真与试验验证[J]. 海洋学报, 2014, 36(7): 34-44. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2014.07.005
引用本文: 徐曦煜, 王振占, 叶沛, 许可. GPS浮标数据反演海浪谱的理论仿真与试验验证[J]. 海洋学报, 2014, 36(7): 34-44. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2014.07.005
Xu Xiyu, Wang Zhenzhan, Ye Pei, Xu Ke. Theoretic simulation and campaign validation of ocean wave spectrum retrieval from GPS buoy measurements[J]. Haiyang Xuebao, 2014, 36(7): 34-44. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2014.07.005
Citation: Xu Xiyu, Wang Zhenzhan, Ye Pei, Xu Ke. Theoretic simulation and campaign validation of ocean wave spectrum retrieval from GPS buoy measurements[J]. Haiyang Xuebao, 2014, 36(7): 34-44. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2014.07.005

GPS浮标数据反演海浪谱的理论仿真与试验验证

doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2014.07.005
基金项目: 中科院国家空间中心重点培育基金(Y32114FB9S)。

Theoretic simulation and campaign validation of ocean wave spectrum retrieval from GPS buoy measurements

  • 摘要:

    GPS浮标作为一种新型的海洋测量设备,近年来在海面高度现场测量和星载高度计定标方面取得了重要应用。通过仿真试验对反演海浪谱的方法和流程进行研究,旨在探索从GPS浮标测量的海面高度序列中提取海浪谱的方法。首先,使用Longuest模型生成了海浪波面位移时间序列,并通过Pierson-Moscowitz风浪谱对波面位移的统计特性进行约束,其随机性由相位引入。结合典型潮汐和GPS浮标仪器噪声的仿真时间序列,合成了仿真时间长度1 h的1 Hz(每秒1次)随机海面高度序列。然后,利用自相关函数法,进行高通滤波和数据压缩,得到了仿真的海浪谱。该仿真结果和理论海浪谱非常接近,可满足海浪谱反演的需求。最后,通过山东石岛外海的GPS浮标现场试验,验证了本文提出的反演方法的适用性。本文的研究解决了GPS浮标反演海浪谱的关键问题,丰富了海浪谱反演的手段,拓展了GPS浮标的应用领域,有望为未来我国的星载波谱仪定标服务。

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-11
  • 修回日期:  2014-04-20

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