赤潮监测和预报的构想

在对赤潮监测要素和方法进行分析的基础上，构思了几各监测和预报赤潮的方式，并建议以水质浮标和剖面监测系统为主要方式开展研制工作。     

BP和 RBF神经网络应用于海表温盐短期预测效果对比

基于向外长波辐射、降水、大气再分析资料和 HYCOM(HYbridCoordinateOcean Model)盐度等资料,研究了 MJO(Madden-JulianOscillation,热带大气季节内振荡)对南海夏季降水的调制,并初步探讨了其对海洋表层盐度的影响。结果显示:MJO 对南海夏季降水有显著的调制作用,导致南海降水具有强的季节内变化,其最显著周期为45d。降水季节内信号在泰国湾北部、吕宋岛以西和台湾岛西南等迎风坡区域较强,而在越南外海的安南山脉背风区域较弱,且降水信号会随着 MJO 信号向东北方向移动。MJO 对流抑制(活跃)中心所在区域,低层大气辐聚减弱(增强),中层大气对流减弱(增强),导致降水减少(增加);此外,MJO 对流抑制(活跃)中心伴随的反气旋式(气旋式)环流会改变风场,风场减弱(增强)使得迎风区域的降水减少(增加)。MJO 引起的降水异常进一步影 响南海盐度,南海表层盐度也有明显的季节内变化特征,其显著周期和降水基本一致,为47d,且盐度异常信号也随降水异常向东北移动。本研究结果有助于进一步了解南海降水和表层盐度的季节内变化特征。     

基于微地震技术的油田裂缝监测及模拟

研制了1套以三分量MEMS检波器为核心硬件的微地震监测系统,并结合GPS系统对监测过程进行精确授时.同时编制数据化记录和处理软件,实现网络化自动监测功能;通过开发计算机判别标准和实时定位理论系统,对数据和微震源进行自动化处理和计算.利用该系统对东辛油田营11进行了6个月现场注水微震监测,对监测数据的处理表明营11注水区域裂缝发育方向基本上为NE90°-NE125°,与地应力裂缝模拟结果相符较好,两者结合给出了这个地区合理开发部署建议.     

大地震运动共振预报法的验证和预报

在大地震运动共振预报法的基础上,对全球和我国的２００多次大（强）震进行验证,并把其中的约２０次灾难性或有代表性的地震列成表,证明大（强）震的预报是能突破的。在１９９６年末对日本海沟一线附近未来一两年将发生７．５￣８．４级大震和一系列大（强）震的趋势估计和预报,实际发生的地震说明预报的结果是正确的。经过对方法的深入研究,作者导出震中预报公式;最近还导出应用其前发生的Ｍ≥４级地震,对某些大（强）震可缩     

基于海啸感应电磁场的海啸监测研究与应用现状

早期的海啸监测系统主要依赖地震监测网或海底压力计阵列网,但都存在诸如建设和维护成本高、监测范围有限等问题。对海啸的实际观测和模拟发现,广泛分布的海底电缆能够反映海啸运动产生的感应电磁场,由此发展出了更为便捷和经济的海啸感应电磁场监测方法。本文介绍了海啸感应电磁场的理论推导过程、不同海啸速度模型,以及对不同海底地形类型的海啸感应电磁场解析解的研究进展。对比分析海啸感应电磁场的电压、扰动磁场、矢量电磁场三种海啸电磁监测方法的优缺点后认为,矢量电磁场监测具有测量海啸传播方向的优势,利用矢量电磁测量结合现有的海啸监测系统能更快更准更实时地预警海啸。     

基于MATLAB的河流突发性污染事故应急监测布点研究

文章研究了MATLAB在突发性水污染事故应急监测布点中的技术支持。以松花江污染事故为例,用MATLAB语言编写程序,并在MATLAB上实现地表水环境系统模拟,根据预测结果结合布点原则布设合理的监测点,为污染事故的处理工作提供科学依据。     

高速公路软土地基沉降变形监测分析与预报

通过对高速公路软土地基沉降变形监测的非等步长观测序列进行数据处理后,变成等步长的数据序列,运用GM(1,1)模型进行变形分析与预报,得出了有益的结论。     

海洋声速场的经验正交函数描述及声速剖面预报

针对位于东海外缘台湾东北部冲绳海槽张裂带以西的深海海域声速场的统计资料,分析利用少于５号经验正交函数描述声速场。探索利用经验正交函数、海表和温跃层水温对海水声速剖面进行预报的方法。研究结果对于声速场数据库的建设、海洋声速场的预报和水下声层技术具有重要的意义。     

Monitoring of the Black-Sea Dynamics Based on Satellite Technologies

We present a survey of the principles and methods of satellite monitoring of the ocean, analyze the prospects of application of the data of satellite measurements to the operative diagnostics and prediction of circulation in the Black Sea, and discuss the physical foundations of remote sensing, the possibilities of contemporary equipment aimed at the observation of the sea surface from satellites, and the applicability of satellites as retransmitters of the data of measurements from free-drifting buoys. The contemporary oceanographic investigations carried out from satellites enable one to use the accumulated data for the numerical analysis of currents in seas and oceans in the model of general circulation as well as for the creation of a system of operative diagnostics and prediction of the state of marine environment. Examples of experimental realization of elements of the system of operative diagnostics of the state of the Black Sea based on the use of the satellite data are presented and the prospects of prediction of currents in the basin are analyzed.     

海床基海洋环境自动监测系统的研究

介绍了一种适用于在浅海(水深100m以内)工作的海床基海洋环境自动监测系统的工作原理和组成.对水下集成监测平台、数据采集和传输、系统布放回收等关键技术进行了深入研究并开发了海床基监测系统工程样机.系统结合水声通讯与卫星通讯技术实现了水下监测数据的实时传输;在水下集成平台的设计上采取了防拖网、防泥沙等安全性和环境适应性措...     

基于模糊神经网络(FNN)的赤潮预警预测研究

为研究各种理化因子与赤潮藻类浓度间的非线性对应规律和有效预测赤潮藻类浓度,构建了基于BP算法的一个四层模糊神经网络模型。将模糊神经网络(FNN)技术引入赤潮预测研究,并与普通BP网络、RBF网络的结果作比较,结果表明,该模型能够较好地反演出各种理化因子与夜光藻密度的非线性对应变化规律,有更好的预测功能。     

基于SVM的海浪要素预测试验研究

采用支持向量机对海浪要素中的有效波高进行预测,采用风场和波浪场作为学习要素,对比不同特征向量对有效波高预测结果的准确度。取台湾岛东部海区作为实验区域,使用NCEP再分析的数值模式数据作为学习样本。选用支持向量分类机,建立了4组不同特征向量的模型进行海浪有效波高的预测,并对4种模型的结果进行比较和分析。实验表明,当输入的特征向量过多或过少时,会对模型的预测结果和计算效率产生不同的影响。当使用风场和波浪场共同作为特征向量进行学习时,在该区域预测结果与模式预报结果相比更接近,相关系数将近99%,均方根误差约0.2 m。     

数值预报及预报员的作用探讨

数值预报是自然科学理论发展后应用到生产生活中的一大典型例子,它使大气和海洋状态预测变得更加定量化和客观化,是近年来发展最为迅速的一个科学分支,在目前工作中基本取代了预报员的形势预报,并在单个要素预报方面有很大的发展前途,但预报员的作用仍然不可代替,客观预报和主观预报的最佳结合使用,预报产品的解释应用等将是未来预报员的主要工作。     

基于多元传感参数的性能指标预测方法研究

针对利用传感数据实现产品性能指标预测问题,本文提出了一种基于多元传感参数的性能指标预测方法。该方法以减少多元传感参数冗余、提高多元传感参数的性能指标预测准确率、缩短测试周期为目的。该方法使用特征选择算法去除冗余传感参数,使用学习算法建模,实现性能指标预测。3个真实传感数据集上的实验结果表明,该方法能有效降低特征维数,性能指标预测准确率均达到91%以上,周期最多缩短了84.19%。     

基于高阶累积量的简正波声场匹配场定位效果分析

由于传统情况,匹配场处理器主要针对接收信号为高斯信号,而海洋环境中存在大量的有色噪声,因此设计基于高阶累积量的匹配场处理器具有一定价值。本文介绍了一种在海洋声层析环境下用高阶累积量来降低匹配场处理中高斯有色噪声的算法,对比研究了基于高阶累积量的简正波声场匹配场处理器、传统线性匹配场处理器、自适应匹配场处理器及二阶MUSIC算法匹配场处理器在相同声场环境条件下的匹配场定位效果。研究结果表明,在不考虑参数失配与计算量前提下,接收信号经过基于高阶累积量的简正波声场匹配场处理器后再进行匹配场定位,能有效降低旁瓣,且使用高阶累积量可显著消除海洋传播环境中高斯有色噪声和高斯白噪声对信号的干扰,其匹配效果优于另外三种匹配场处理器。     

沉降监测多项式回归分析与神经网络预测

使用多项式和切比雪夫(Tchebyshev)多项式分别对沉降监测数据进行回归分析以预测未来沉降值,其中切比雪夫多项式的外推效果较好;应用前向BP神经网络对两种不同的单因子输入模式进行非线性函数逼近,并进行了不同采样步长的比较,实例表明将时间点作为网络的输入对沉降进行预测效果较好。     

我国海洋灾害的风险预测研究

文章基于近20年来我国的海洋灾害数据分析对比,得出我国沿海区域已成为海洋灾害影响的高危险和高风险区域,并且其威胁程度呈现明显的上升趋势。在此基础上,对海洋灾害的基本特征进行详细的分析,认为其具有开放性与动态性和不确定性与可预测性等基本特征,为海洋灾害的风险预测与管理提供了信心与希望。而后,回顾国内外的风险预测研究历史,总结前人已有的研究成果,认为对待海洋灾害最行之有效的方法就是在海洋资源开发利用规划阶段就考虑到海洋灾害这一问题,从风险管理与控制的角度,编制海洋灾害风险区划图并建立风险管理体系,对保障沿海区域的经济持续、快速、安全健康发展具有重大战略意义和现实意义。     

基于神经网络的潮汐预报方法初探

运用非调和法,直接从引起潮汐现象的天文因素入手,以2002年香港验潮站实测资料为例,用神经网络对潮汐知识进行了学习仿真,对未知结果进行了预报.将预报结果和潮汐表比较,结果表明,此方法可行,预报精度比潮汐表略有提高.     

基于碰撞机理的船舶碰撞分析方法研究

船舶碰撞是船体结构在很短的时间内承受巨大碰撞载荷作用的一种复杂非线性动态响应过程,为船舶与海洋工程领域的重大风险源.文章对比分析了现有的碰撞分析方法,介绍了相关研究成果,提出基于碰撞机理、结构损伤和概率评价的风险分析方法,阐述了该方法的技术路线和研究内容,并提出今后的研究方向.     

基于EMD的BP神经网络海水温度时间序列预测研究

为提高非线性和非平稳海水温度时间序列的预测能力,提出了一种基于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition.简称EMD)的BP神经网络预测方法.该方法首先对原始序列进行经验模态分解,将其分解为多个平稳性得到很大改善的本征模态函数(Intrinsic Mode Function,简称IMF)之和,然后时每个本征模态函数进行预测,最后再根据EMD方法的完备性把预测结果相加得出原始序列的预测结果.预测试验结果表明.基于EMD的BP神经网络预测的精度比单纯用BP神经网络预测有很大提高.