海浪的方向譜對(duì)于海浪及其相關(guān)領(lǐng)域的研究有重要意義,陣列測(cè)量是獲取方向譜的一種常用方法。本文對(duì)方向譜陣列測(cè)量的三個(gè)方面,即陣列形式、譜估計(jì)算法和觀測(cè)手段,進(jìn)行了研究。本文主要內(nèi)容如下:1.簡(jiǎn)要闡述海浪理論譜和基于理論譜的海浪數(shù)值模擬方法。2.詳細(xì)介紹了四種常用譜估計(jì)算法,討論了算法和陣列在應(yīng)用中存在的問(wèn)題。3.應(yīng)用數(shù)值仿真的方法研究了方向譜的陣列測(cè)量技術(shù)。通過(guò)對(duì)單向和多向隨機(jī)波浪譜估計(jì)結(jié)果的分析比較,研究了譜估計(jì)算法、陣列排列形式和波浪頻段范圍三者對(duì)譜估計(jì)精度的影響,得出的結(jié)論為陣列方法的應(yīng)用提供了參考。4.在國(guó)內(nèi)首次將陣列方法應(yīng)用于實(shí)際海浪時(shí)間序列圖像分析,即像素陣列方法。根據(jù)前面對(duì)陣列方法的研究,結(jié)合實(shí)際海面情況設(shè)計(jì)了陣列形式,選擇了EMLM和BDM作為譜估計(jì)算法,分析了實(shí)際拍攝的海浪畫(huà)面,平均波向計(jì)算結(jié)果和實(shí)際方向基本一致。最后分析了像素陣列方法中存在的問(wèn)題,提出了改進(jìn)的方案,為像素陣列方法進(jìn)一步研究和應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。本文研究了海浪方向譜陣列測(cè)量的相關(guān)技術(shù),引進(jìn)了新穎的方向譜觀測(cè)方法。這種方法提供了一條方便、快捷、低成本獲取方向譜的途徑,有廣闊的應(yīng)用前景。 

【文章來(lái)源】：國(guó)家海洋技術(shù)中心天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

雜亂無(wú)章的海面

[7]。在各種測(cè)量方法中，壓力傳感器陣列是應(yīng)用較多的方法之一，其中如圖1-2(左)所示的陣列，于1985年布放在安大略湖，由14個(gè)壓力傳感器組成，Donelan通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間系統(tǒng)的觀測(cè)和研究獲得了著名的雙曲函數(shù)形式的波浪方向分布函數(shù)形式[8]；如圖1-2(右)所示另一個(gè)陣列，布放于美國(guó)北卡羅來(lái)那州附近海區(qū)，是FRF(FieldResearch Facility)項(xiàng)目中的一部分，由15個(gè)壓力傳感器組成[4]。圖1-2 國(guó)外應(yīng)用的典型陣列左：14個(gè)壓力傳感器的十字陣（Donelan，1985）右：15個(gè)壓力傳感器組成的陣列（FRF）

性平均振幅也就是數(shù)學(xué)期望 x 為定值，協(xié)j it t有關(guān)，即：( ) ( ) ( )i jx t x t =R τj iτ = t t機(jī)過(guò)程，當(dāng)τ → ∞時(shí)， R (τ ) = 0，則該過(guò)程一個(gè)隨機(jī)的，平穩(wěn)的，各態(tài)歷經(jīng)的過(guò)程。隨對(duì)波浪研究非常重要。因?yàn)楹＠耸请y以觀測(cè)海面的隨機(jī)性，即使在相同條件下，且波浪和地點(diǎn)得到的波面記錄也是不可能重復(fù)的次時(shí)間足夠長(zhǎng)的樣本去代替總體；海浪的平算的結(jié)果。和各態(tài)歷經(jīng)性是隨機(jī)海浪理論的基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】：
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