隨著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類的海洋活動日益頻繁,海洋水動力對人類活動有較大影響,研究海洋水動力對于溢油監(jiān)測與擴(kuò)散控制、赤潮發(fā)展與可追溯、海漂垃圾追蹤與控制等有重大價(jià)值應(yīng)用。目前研究海洋水動力的手段,包括ARGO系統(tǒng)、數(shù)值仿真模擬、遙感技術(shù)等,但這些技術(shù)手段存在成本高、投放困難、數(shù)據(jù)采集的精細(xì)化程度不夠以及覆蓋范圍有限等缺點(diǎn)。為了快速、低成本、精細(xì)化地采集海洋數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)海域水動力監(jiān)測,本論文采用基于LoRa機(jī)制的水面網(wǎng)絡(luò)技術(shù),投放大量可隨潮流運(yùn)動的微型浮標(biāo)采集海洋數(shù)據(jù),通過處理并分析數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)海洋水動力學(xué)的相關(guān)應(yīng)用。本論文應(yīng)用窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),設(shè)計(jì)基于LoRa通信機(jī)制的,帶北斗定位功能的微型浮標(biāo),在一定海域內(nèi)構(gòu)建水面無線自組網(wǎng)絡(luò);以廈門灣海域?yàn)檠芯繀^(qū)域,建立水動力學(xué)仿真模型,通過在廈門灣海域投放大量可隨潮流運(yùn)動的微型浮標(biāo),采集小尺度海域水面水動力學(xué)參數(shù);通過對仿真數(shù)據(jù)與實(shí)測數(shù)據(jù)的處理與分析,實(shí)現(xiàn)海域水動力數(shù)據(jù)可視化;論文還開展廈門灣水動力學(xué)平衡以及九龍江口泥沙沉積追蹤應(yīng)用。 

【文章來源】：集美大學(xué)福建省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

ROMS模型框架

集美大學(xué)碩士學(xué)位論文基于LoRa機(jī)制的水面網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與海洋水動力監(jiān)測數(shù)據(jù)挖掘研究6圖2-2運(yùn)行流程2.2廈門灣水動力模型構(gòu)建模型區(qū)域包括廈門島邊海域（24.26°～24.70°N，117.82°～118.62°E），模擬區(qū)域如圖2-3所示。模型水平網(wǎng)格分辨率為200米，垂直網(wǎng)格劃分為10層。模型的開放邊界由8條主要潮流驅(qū)動(M2、S2、N2、K2、K1、O1、P1、Q1)，其中各潮汐分量的諧波數(shù)據(jù)采用俄勒岡大學(xué)OTPS模型提供的潮汐諧波常數(shù)。由于港灣的水深較淺，水體性質(zhì)垂向均勻，因此采用了ROMS中的二維模塊進(jìn)行模擬，即將問題簡化為二維的淺水模式，其控制方程組為：垂向平均的動量方程組見式（2-1）（2-1）（2-2）垂向平均的連續(xù)性方程見式（2-3）=0（2-3）其中，U、V為x與y方向的垂向平均流速分量。，為水位，H為平均水深，D為總水深。f為科氏參數(shù)。Am為水平方向的渦動粘滯系數(shù)。為底部摩擦應(yīng)力，r為摩擦系數(shù)。通過以上方法步驟運(yùn)行ROMS，獲得廈門島周邊海域水深分布模擬圖，如圖2-3所示。由圖可見，南部有兩股潮波傳入廈門海域后，一股經(jīng)廈門東部海域進(jìn)入同安灣，另一股經(jīng)廈門港進(jìn)入廈門西部港區(qū)和河口灣及九龍江下游。北部的潮流經(jīng)過圍頭灣，進(jìn)入大峭南部

集美大學(xué)碩士學(xué)位論文基于LoRa機(jī)制的水面網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與海洋水動力監(jiān)測數(shù)據(jù)挖掘研究7的一個(gè)大型淺水區(qū)。在同安澳頭至金門五沙角段附近海域，漲潮時(shí)與南部潮流匯合[28]。圖2-3模型模擬區(qū)域及水深分布應(yīng)用ROMS模型得出廈門灣海域流場分布和潮位變化圖，如圖2-4所示（b圖中箭頭代表水流方向）。根據(jù)水動力學(xué)模型的計(jì)算結(jié)果，并結(jié)合潮位圖選取廈門島周邊海域低平潮時(shí)刻（2018年11月26日11時(shí)）作為起始時(shí)間，分別在廈門大橋兩側(cè)以及海滄大橋下布放微型浮標(biāo)。該時(shí)刻對應(yīng)的潮高如圖2-4（a）中紅色標(biāo)記所示。(a)潮位圖

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：2933086