波浪观测方法
8.海浪
2）风浪的成长与风力、风区和 风时的关系 风区：指风向和风速近似一致的 风所吹刮的距离。 风时：是指近似一致的风向和风 速连续作用于风区的时间。 风力越大，风区越长，风时越久 ，风浪就越发展。但风浪的发展 不是无限制的，当波陡接近1/7时 ，波浪开始破碎，波高停止发展。 这种状态的风浪称为充分成长的风 浪。在风速一定时，风浪充分成长 不同风速时形成充分成长的风 需要一定的临界风时和风区。三者 浪所需要的最小风区和风时 的关系见右上图。 由图可见，风速越大，风浪充分成长所需要的最小风时和最小风区也 越大。例如当风速为20kn时，最小风区75n mile,最小风时为10h; 当 风速为30kn时，最小风区和最小风时分别增加到280n mile和23h。
3）风暴潮（Storm Surge）
――由强烈的大气扰动（强台风、强锋面气旋、寒潮大风等）引起的 海面异常上升现象。 主要原因：海面气压分布不均匀――气压每下降1hPa，海面约升高1cm； 大风――风暴向岸边移动时，受强风牵引海水涌向岸边，海 面升高，升高幅度与风速的平方成正比。 我国风暴潮多发区： 莱州湾、渤海湾、长江口至闽江口、汕头至珠江口、雷州湾和海南 岛东北角，其中莱州湾、汕头至珠江口是严重多发区。
§8.4 有效波高和合成波高 21
3、合成波高 ――风浪波高与涌浪波高的合成， HE＝（Hw2+Hs2）1/2 公式中：Hw――平均显著风浪波高； Hs――平均显著涌浪波高。 波浪分析图上的波高为合成波高。 二、有效波高与其它统计波高的关系 设有效波高H1/3＝1m，则 平均H＝0.63m H1/10＝1.27m H1/100＝1.61m H1/1000＝1.94m
§8.5船舶海洋水文气象观测与编报
29
N， 0°
4m/s
内河船行波浪观测方法的设计和实施
内河船行波浪观测方法的设计和实施洪剑;江木春【摘要】An observation method is put forward for the ship wave in inland waterway,main steps of the method are described,and its applicability and feasibility are proved by engineering examples.%本文提出了内河航道船行波浪观测的一种方法，描述了该方法的主要步骤，用工程实例证实了其适用性和可行性。
【期刊名称】《港工技术》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P76-78)【关键词】内河航道;船行波浪;观测方法【作者】洪剑;江木春【作者单位】中交第二航务工程勘察设计院有限公司，湖北武汉 430071;中交第二航务工程勘察设计院有限公司，湖北武汉 430071【正文语种】中文【中图分类】U661.1长湖申线浙境段航道宽30.0～100 m，航道水深2.0～6.0 m左右，水深浅，而过往船只在繁忙季节日交通量上万只，现有的岸坡形式，为T型块石砌岸，大部分护岸破坏严重。
本航道工程设计要求对船行波浪进行观测，测出船行波的各要素，以便设计人员计算水动力对护岸作用和影响。
1 船行波的特性船行波即是因船舶航行而激起的波浪，其形成是由船体运动时对水的排挤，产生水质点运动的综合作用，其运动可视为二维简单推进波，由于水深不大，主要是以椭圆余弦波为主。
船行波的运动形态是一个复杂的过程，大体跟水深条件有关，在波长一半以上水深区，波浪运行是按规律的，当波浪到第一次“触底”的时候，这时的水深约为波长的一半，随着水深的减少，波长和波速逐渐减小，波高逐渐增大，到了波浪破碎区外不远处，波浪的波峰尖起，波谷变坦而宽，当深度减少到一定程度或到护岸时，波峰变得过分陡而不稳定，于是出现各种形式的波浪破碎。
海洋水文观测的要求和观测方法介绍 海洋水文观测方式有哪些
海洋水文观测的要求和观测方法介绍海洋水文观测方式有哪些海洋水文观测要素一般包括：水温、盐度、海流、海浪、透明度、水色、海发光和海冰等。
如有需要，还要观测水位。
每次调查的具体观测要素，据任务书或合同书的要求而定，并应在技术设计文件中明确规定。
检测具有国家认可的测绘资质，拥有多名专业级海洋测绘高级工程师、注册测绘师。
我们将利用自身专业的技术、丰富的经验和完善的设备，为客户专业化的海洋水文观测服务。
海洋水文观测：观测方式与顺序依据调查任务的要求与客观条件的允许程度，水文观测方式可选择下列中的一种或多种：a）大面观测；b）断面观测；c）连续观测；d）同步观测；e）走航观测。
水文观测一般按下列顺序进行：a）观测前准备和检查仪器﹔b）对于大面（或断面）观测，到站后首先测量水深；对于连续观测应在正点前测量水深；c）观测水温、盐度，并采水；d）观测海流，对于连续观测站，海流观测应尽可能在正点完成﹔e）观测海浪、透明度、水色和海发光﹔f）观测海冰。
海洋水文观测：水温观测1、技术指标：1）水温观测的准确度：主要根据项目的要求和研究目的，同时兼顾观测海区和观测方法的不同以及仪器的类型。
2）观测时次：大面或断面测站，船到站观测一次；连续测站，一般每小时观测一次。
2、观测方法：温盐深仪（CTD）定点测温；现场XBT、XCTD和走航式CTD（MVP300）；颠倒温度表测温方法。
海洋水文观测：盐度观测1、技术指标：1）水温观测的准确度：主要根据项目的要求和研究目的，同时兼顾观测海区和观测方法的不同以及仪器的类型。
2）观测时次：盐度与水温同时观测。
大面或断面测站，船到站观测一次；连续测站，每小时观测一次。
2、观测方法：温盐深仪（CTD）定点测温；XCTD和走航式CTD（MVP300）；实验室盐度计测量海水样品盐度。
海洋水文观测：海流观测1、技术指标：1）观测要素主要观测要素为流速和流向。
辅助观测要素为风速和风向，辅助要素的观测应符合GB/T 12763.3的有关规定。
波浪计算高度范文
波浪计算高度范文波浪高度是指海洋表面起伏的差异高度，它是由海风、潮汐、地壳运动等因素引起的。
波浪高度的计算是海洋学和气象学的重要研究内容之一，它对于海上的航行、渔业、沿海工程等有着重要的影响。
波浪高度的计算是通过测量海洋波峰和波谷之间的最大差值来完成的。
这个过程涉及到一系列的测量和计算技术。
下面将介绍一些常用的方法来计算波浪高度。
1.雷达遥感技术：雷达可以通过向海洋发送微波信号并测量其回波来获取波浪高度数据。
通过分析回波的能量和时间来计算波浪高度，并通过其他参数校正和修正。
雷达遥感技术可以实时获取大范围海域的波浪高度数据，具有广泛的应用前景。
2.浮标测量：在海洋中放置浮标可以实时监测波浪高度。
浮标通过测量浮标与海平面之间的垂直位移来确定波浪高度。
浮标可以配备各种传感器来测量其他波浪参数，如波长、周期等。
3.潮汐测量：潮汐是海洋波浪形成的重要因素之一，它可以通过测量海洋水位的变化来计算。
根据潮汐数据和观测站的位置，可以通过数学模型来推导波浪高度。
4.数字波浪模型：通过数学模型来模拟和计算波浪高度。
这些模型基于海洋动力学和风力学原理，考虑了海水的运动、风力的作用和地形的影响等因素，通过求解模型方程可以得到波浪高度和其他波浪参数。
5.船舶测量：船舶上搭载的各种传感器可以实时测量波浪高度。
通过测量船体在波浪中的姿态变化，可以反推波浪高度和频谱。
以上是一些常见方法来计算波浪高度，实际测量中常常结合多种方法来获取更准确的数据。
随着测量技术和数值模型的不断进步，我们对于波浪高度和其他波浪参数的理解将会更加深入，为海洋工程和海上交通等领域的安全和可持续发展提供更有力的支持。
波浪ppt课件
潮汐
潮汐对波浪的影响表现在潮汐 变化过程中产生的潮汐波。
地形
海岸线的地形地貌对波浪的传 播和变形具有重要影响，如海
湾、半岛、岛屿等。
03
波浪的观测与测量
波浪的观测
直接观测
通过肉眼或望远镜进行观测， 适用于近岸或浅水区域。
遥感技术
利用卫星或飞机搭载的传感器 进行观测，可以覆盖较大范围 。
自动观测仪器
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目 录
• 波浪的形成与分类 • 波浪的特征与影响因素 • 波浪的观测与测量 • 波浪对人类的影响 • 波浪的利用与防护 • 未来展望
01
波浪的形成与分类
波浪的形成
波浪的形成
波浪是由于风力、地心引力和其他因素共同作用在水面上形 成的波动现象。当风吹过水面时，水分子受到风的摩擦力而 产生波动，形成波浪。
06
未来展望
波浪研究的未来方向
深入研究波浪生成机制
波浪能利用技术革新
探索波浪生成的动力学过程，研究海洋环 流、气候变化等因素对波浪的影响。
发展高效、可靠的波浪能利用技术，提高 波浪能转换效率，降低成本。
波浪能与其他可再生能源的集成
波浪能利用的生态环境影响
研究波浪能与其他可再生能源（如风能、 太阳能）的互补性和集成潜力，实现多能 互补和优化利用。
海上运输
波浪对海上运输产生影响 ，可能导致货物损坏、船 舶延误等。
航道建设
为减小波浪对海上交通的 影响，可以建设人工航道 、疏浚航道等，提高航道 的通航能力。
波浪对海洋生态环境的影响
生态系统平衡
波浪对海洋生态环境产生影响，可能影响海洋生物的栖息和繁殖，进而影响整 个生态系统的平衡。
污染扩散
波浪观测——精选推荐
海浪观测风浪：由当地风引起且直到观测结束时仍处于风力作用下的海面波浪称为风浪。
它的成长决定于风速，风区和风时。
涌浪：风浪离开风的作用区域后，在风力甚小或无风水域中依靠惯性维持的波浪。
目测海浪:目测海浪时,观测员应站在船只迎风面，以离船身30米（或船长一半）以外的海面作为观测区域（同时还应环视广阔海面）来估计海浪的尺寸和判断海面外貌特征。
波向观测：测定波向时，观测员站在船只较高的位置，用罗经的方位仪，使其瞄准线平行于离船较远的波峰线，转动90度后，使其对着波浪的来向，读取罗经刻度盘上的度数，即为波向（用磁罗经测波向时，须经磁差校正）。
然后，根据方位度数换算表，将度数换成十六个方位。
当海面无浪或浪向不明时，波向计为C ，风浪和涌浪同时存在时，波向应分别观测。
观测员手持秒表,注意随海面浮动的某一标志物(当波长大于船长时应以船身为标志物)。
当一个显著的波的波峰经过此物时，按下秒表，当相邻的波峰再经过此物时，停止秒表，读取记录时间，即为这个波的周期。
平均周期观测：观测员手持秒表，当波峰经过海面上的某标志物或固定点时，开始计时，测量11个波峰相继经过此物的时间（波长大于船长时可以根据船的起伏进行测定）。
如此测量三次（两次测量间隔不得超过1分钟），然后将三次测量时间相加，并除以30，即得平均周期T 。
部分大波高及周期的观测：根据平均周期T ，计算100个波浪所需的时间T t ⨯=100，然后，在时间t 内，目测15~20个显著波（在观测的波系中，较大的，发展完好的波浪）的波高。
取其中10个较大的波高的均值，作为1/10部分大波高101H ，从15个波高中选取最大值作为最大波高m H 。
1/3部分大波高即有效波高，则在时间t 内，目测40~50个显著波的波高。
取其中33个较大的波高的均值，即为31H 。
1/p 部分大波高的计算：在海上固定点连续观测到一系列的波高和周期，将观测值降序排列，取前总数的1/p 个大波高的均值即为1/p 部分大波高，记为pH 1。
海洋工程中的波浪测量技术研究
海洋工程中的波浪测量技术研究概述海洋工程涉及到包括波浪在内的海洋环境参数的测量与监测。
波浪测量技术是海洋工程领域的重要组成部分，能够提供必要的数据支持，用于设计、建设和维护海洋工程项目。
本文将探讨海洋工程中的波浪测量技术的研究进展。
波浪测量技术的重要性波浪是海洋中波动的水体，对海洋工程起着至关重要的作用。
波浪的能量传播和振荡性质直接影响到海洋结构物的稳定性和可靠性。
通过准确的波浪测量技术，可以提供波浪参数的详细信息，如波高、周期和波向，从而为海洋工程项目的设计和建设提供必要的数据支持。
波浪测量技术的发展历程随着科技的进步，波浪测量技术也在不断发展。
最早的波浪测量技术是通过人工观测站点建设海上浮标，利用测量仪器对波浪形态进行观测和记录。
这种方法对于人员安全和设备可靠性存在一定风险，并且只能获得有限的数据。
随着雷达技术的发展，微波雷达开始应用于波浪测量领域。
通过测量传播回波的时间延迟和波面特征，可以精确地反演波浪的参数。
近年来，随着激光扫描测高技术的发展，其应用范围扩大到海洋工程。
激光扫描测高技术能够提供高分辨率的波浪测量数据，具有较高的精度和可靠性。
常用的波浪测量技术在海洋工程中，常用的波浪测量技术可以分为直接测量和间接测量两类。
直接测量技术通过在测量点上安装传感器直接测量波浪的特征参数。
常见的直接测量技术包括压力传感器、加速度计、浮标和浮子等。
这些传感器可以实时测量波浪的参数，并能够提供高精度的数据。
间接测量技术主要基于波浪与测量设备之间的相互作用，通过观测物体的运动、回波的反射特性等来测量波浪的参数。
这些方法包括激光测高法、雷达测量法和声学测量法等。
这些技术能够提供全方位的波浪信息，并是大规模波浪测量的理想选择。
波浪测量技术的应用波浪测量技术在海洋工程中具有广泛的应用。
在海洋油气勘探和开发中，波浪测量可以提供浪高、浪向等信息，帮助评估海洋作业的可行性和安全性。
在海洋风电场的建设和运营中，波浪测量技术可以提供风浪条件的详细数据，用于风电机组和海洋结构物的设计和维护。
海洋波浪观测技术综述
海洋波浪观测技术综述
周庆伟;张松;武贺;汪小勇;杜敏;白杨;孟洁
【期刊名称】《海洋测绘》
【年(卷),期】2016(36)2
【摘要】波浪观测是海洋观测的主要内容之一.其观测手段众多,主要有人工测波、仪器测波和遥感反演测波等方式.观测者需要根据实际情况选择适合的观测方法才能获得理想的观测资料.从实际应用出发对这些测波方法的原理、特点和典型设备等进行介绍,在此基础上对比各自的性能参数,分析优缺点和在应用中常见的问题,并针对这些问题提出几点建议:需要加紧研制观测仪器和配套设施,完善相关标准,并制定观测设备安全保护机制,以提高国内波浪观测的技术水平.
【总页数】6页(P39-44)
【作者】周庆伟;张松;武贺;汪小勇;杜敏;白杨;孟洁
【作者单位】国家海洋技术中心,天津300112;国家海洋技术中心,天津300112;国家海洋技术中心,天津300112;国家海洋技术中心,天津300112;国家海洋技术中心,天津300112;国家海洋技术中心,天津300112;国家海洋技术中心,天津300112【正文语种】中文
【中图分类】P229
【相关文献】
1.极端波浪与海洋结构物的强非线性作用研究综述 [J], 邓燕飞;杨建民;肖龙飞;李欣
2.海洋观测技术现状综述 [J], 尹路;李延斌;马金钢
3.同化海温观测数据研究波浪破碎对海洋上层结构的影响 [J], 张学峰;韩桂军;吴新荣;李威;王东晓
4.海洋观测技术与海洋观测仪器 [J], 陈维仁
5.中国海洋学会海洋观测技术分会换届大会暨2007“海洋观测技术”学术研讨会征文 [J],
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利用波浪现象测量波长和频率
利用波浪现象测量波长和频率波浪是一种自然界中常见的现象，它们在海洋、湖泊、河流等水域中都能被观察到。
利用波浪现象进行波长和频率的测量是一项重要的实验和应用技术。
本文将介绍利用波浪现象测量波长和频率的方法和原理。
一、波长的测量波长是指波浪中相邻两个波峰或波谷之间的距离，通常用符号“λ”表示。
测量波长的方法有多种，在这里介绍两种常用方法。
方法一：静态观测法1. 在波浪较为平缓的水域选择一个固定观测点，例如海岸线上的一个标志物。
2. 使用一个测量尺测量观测点到相邻波峰或波谷之间的距离，这个距离即为波长。
3. 根据测量尺的精度，可以进行多次测量并对结果进行平均，提高测量的准确性。
方法二：动态观测法1. 在波浪较为活跃的水域，例如海滩，选择一个测量起点。
2. 从测量起点沿水平方向，持续跟踪一个特定波浪形态（如波峰）的传播过程。
3. 记录测量起点到相同波浪形态再次经过测量点所经过的时间。
4. 根据测量点之间的距离和时间间隔，计算出波浪的速度。
5. 波速除以频率即可得到波长，即λ=v/f，其中v为波速，f为频率。
二、频率的测量频率是指在单位时间内通过某一点的波浪的数量，通常用符号“f”表示。
测量频率的方法有多种，下面介绍一种基于波浪传播的方法。
方法：浮标法1. 在测量水域中，选择一个起点并设置一个浮标，浮标应能够上下浮动跟随波浪的传播。
2. 记录浮标通过起点的时间，并记录一段时间内浮标通过起点的次数。
3. 根据浮标通过起点的次数和记录的时间，可以计算出单位时间内通过起点的浮标次数，即频率。
三、波速的测量波速是指波浪的传播速度，通常用符号“v”表示。
波速的测量也是利用波浪现象的重要内容。
以下介绍一种测量波速的方法。
方法：速度测量法1. 在测量水域中，设置一段已知长度的系绳，并固定在两个固定点上。
2. 在系绳上标记一个参考点，例如一个小纸片。
3. 当波浪通过系绳时，观察参考点的位置变化，并记录时间。
4. 根据参考点位置的变化和记录的时间，可以计算出波浪传播的距离和所用时间。
波浪观测方法范文
波浪观测方法范文波浪观测是对海洋波浪进行测量和监测的过程。
波浪观测的目的是收集关于波浪特征和行为的数据，以了解海洋环境和波浪对海岸线、海洋结构和船舶等的影响。
波浪观测方法可以分为现场观测、遥感观测和模型模拟三大类。
一、现场观测方法现场观测方法是指在海洋上设置观测站点，通过直接测量海浪参数来了解波浪的特性。
以下是一些常用的现场观测方法：1.浮标观测法：将浮标放置在海洋中，通过记录浮标在水面上升降的位置来测量波浪高度。
这种方法适用于对单一波浪方向的测量。
2.声学测量法：利用声波在水中传播的性质，通过测量声波的传播时间和路径来推测波浪高度和周期。
这种方法适用于远离海岸的深海波浪测量。
3.雷达测量法：利用雷达发射出的微波信号与海面反射而回的波束交叉点的位置变化来推测波浪高度。
这种方法适用于对波浪高度和行进方向的测量。
4.压力传感器测量法：将压力传感器固定在海床上，通过测量水下压力的变化来推测波浪高度。
这种方法适用于近岸和浅水区域的波浪观测。
5.摄像测量法：通过摄像设备记录海浪的图像，然后根据图像计算波浪的高度和周期。
这种方法适用于近岸和浅水区域的波浪观测，并且可以提供更直观的波浪图像。
二、遥感观测方法遥感观测方法是指利用遥感技术对海洋波浪进行测量和监测。
以下是一些常用的遥感观测方法：1.卫星遥感：利用卫星上的传感器记录海洋表面的反射和散射信息，然后通过算法推测波浪高度、周期和方向。
2.激光遥感：利用激光束测量来测量波浪的高度和周期。
这种方法可以提供高精度的波浪观测数据。
3.红外遥感：利用红外辐射测量海洋表面的温度变化，从而推测波浪的高度和能量。
三、模型模拟方法模型模拟方法是指利用数值模型对海洋波浪进行模拟和预测。
以下是一些常用的模型模拟方法：1.大尺度数值模拟：利用数值模型对整个海洋领域的波浪进行模拟和预测。
这种方法可以提供全局范围的波浪分布和变化趋势。
2.中尺度数值模拟：利用数值模型对局部海域的波浪进行模拟和预测。
海洋波浪特性的观测与分析方法研究
海洋波浪特性的观测与分析方法研究海洋波浪是指海面上形成的波浪现象，它是地球上最常见的波动形式之一。
对于海洋波浪的观测与分析，可以帮助我们深入了解海洋的物理特性、研究气候变化以及进行海洋工程设计等方面。
本文将介绍几种常用的海洋波浪观测与分析方法。
一、海洋波浪观测方法1. 浮标观测法浮标观测法是一种常见的海洋波浪观测方法。
观测过程中，我们可以通过在海面上设置浮标，使用测量设备记录波浪的运动情况。
浮标通常通过浮子和锚链连接，以保持浮标在海面上的稳定位置。
观测设备会记录波浪的高度、周期、传播速度等参数。
2. 船舶观测法船舶观测法是另一种常用的海洋波浪观测方法。
在这种方法中，我们可以在船舶上设置观测设备，通过测量船舶在波浪中的运动情况来了解波浪的特性。
观测设备可以记录波浪的频率、波长、振幅等参数。
3. 雷达观测法雷达观测法是一种基于雷达技术的波浪观测方法。
雷达可以通过发射电磁波并接收其反射信号来获取波浪的信息。
通过分析雷达反射信号的特征，我们可以得到波浪的高度、方向、能量等参数。
二、海洋波浪分析方法1. 频域分析法频域分析法是通过将波浪信号在频域上进行分解和分析来了解波浪的特性。
在该方法中，我们可以使用傅里叶变换等数学工具将波浪信号转换为频域信号，并从中获取波浪的频谱信息。
频域分析法可以帮助我们研究波浪的频率分布、波谱的特征等。
2. 时域分析法时域分析法是通过分析波浪信号在时间域上的变化来了解波浪的特性。
这种方法常用的分析手段包括自相关函数分析、滤波分析等。
通过时域分析法，我们可以了解波浪的传播速度、波形变化等信息。
3. 统计分析法统计分析法是一种通过统计学方法来分析波浪特性的方法。
通过收集大量的波浪数据，并对其进行统计分析，我们可以了解波浪的平均值、方差、相关性等统计特征。
这种方法适用于研究海洋波浪的长期变化趋势以及波浪与其他环境因素之间的关系。
三、海洋波浪观测与分析的意义1. 研究气候变化通过对海洋波浪的观测与分析，我们可以了解气候变化对海洋波浪特性的影响。
海浪与内波观测.
波面记录的时间长度和采样时间间隔
目测海浪
目测海浪时，观测员应站在船只迎风面，以离 船身30米（或船长之半）以外的海面作为观测 区域（同时还应环视广阔海面）来估计波浪尺 寸和判断海浪外貌特征。
海况的观测 波型的观测 波向的观测 波高和周期的观测 部分大波波高及周期观测 波长和波速的计算
波面随时间的变化曲线
注：在固定点利用波浪自记仪记录的
波高
Hp =（H1+H2+H3+…Hn）/n
1/p
1/p
H1/p
（
有部 效分 波大 高波 波 高 ）
1/3
波高间的换算系数，与水深d有关
H /d
K1
10
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
K1
3
2.03 1.93 1.81 1.69 1.58 1.47 1.60 1.54 1.48 1.43 1.37 1.30
海况的观测
ห้องสมุดไป่ตู้
海况（海面状况）
在风力作用下的海面外貌特征。 依波峰的形状，峰顶的破碎程度和浪花出现 的多少，海况分为10级。 依据海况等级表，目视判断海况所属等级。 观测时应注意广大海面，切勿以受暗礁、浅 滩及强流影响的局部区域的海面状况作为广 大海面的海况。
海况观测
海况等级表
等级 海面征状
涌浪(Swell)
涌浪
风浪离开风区后传到远处，或风区里的风停息后所遗 留下的波浪，又称长波。 其波形规则，波面光滑，波速较快，波长和周期较大， 波陡小。
船载雷达观测海浪探究课件
海洋灾害预警
通过对海面波浪的实时监测，船 载雷达观测海浪技术可以为海洋 灾害预警提供及时、准确的数据
支持，有助于降低灾害损失。
海洋工程
在海洋工程建设、海上石油平台 、海上风电等领域，船载雷达观 测海浪技术可以为工程设计和安 全运营提供关键的海面波浪信息
。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
ERA
船载雷达观测海浪技术的定义与特点
定义
船载雷达观测海浪技术是一种利用雷 达波束探测海面波浪的现代技术手段 。
特点
具有实时性、高精度、远距离探测等 优势，能够获取海面波浪的详细信息 ，为海洋科学研究、海洋灾害预警和 海洋工程等领域提供重要数据支持。
船载雷达观测海浪技术的发展历程
01
02
03
起始阶段
多模式观测能力
未来船载雷达将具备更多观测模式，如同时获取海浪的高 度、速度、方向等信息，为海洋科学研究提供更全面的数 据支持。
实时数据处理
通过与先进的数据处理技术的结合，船载雷达能够实现实 时数据处理和分析，及时为航行安全和海洋环境监测提供 决策依据。
船载雷达观测海浪技术与其他海洋观测技术的融合
与卫星遥感技术的融合
20世纪50年代，雷达技术 的出现为海浪观测提供了 新的手段。
发展阶段
20世纪70年代，随着雷达 技术的不断进步，船载雷 达观测海浪技术逐渐成熟 。
成熟阶段
21世纪初，随着遥感技术 的广泛应用，船载雷达观 测海浪技术得到了广泛应 用和推广。
船载雷达观测海浪技术的应用场景
海洋科学研究
船载雷达观测海浪技术为海洋科 学家提供了研究海浪的动力学、 统计学等方面的重要数据，有助 于深入了解海洋系统的复杂性和
波浪观测方法范文
波浪观测方法范文波浪观测指的是对海洋波浪参数进行测量和记录的过程，以了解和研究海洋波浪的特征和行为。
波浪观测是海洋科学、海洋工程、海上交通、沿海地质等领域中重要的研究内容，对于海上活动的安全和海洋资源的开发与利用都有着重要的意义。
一、波浪参数的观测内容波浪参数主要包括以下几个方面的内容：1.波高（wave height）：即波浪顶峰与波槽低谷的垂直距离，是波浪观测中最重要的参数之一，通常以米为单位进行记录。
2.周期（wave period）：波浪通过其中一点所需的时间，以秒为单位进行记录。
3.波长（wave length）：波浪一周期的空间长度，通常以米为单位进行记录。
4.波速（wave speed）：波浪的传播速度，通常以米/秒为单位进行记录。
除此之外，还可以观测波浪频率、波浪能量、波浪角度、波浪形态等参数。
二、波浪观测的方法1.潮汐站观测法：利用建立在海岸附近的潮汐站测量海洋波浪的高度和周期。
这种方法需要在潮汐站上设置仪器来记录波浪参数，如浮标、测量杆、水位计等，通过对测量数据的分析和处理，可以反演出波浪的参数。
2.遥感观测法：利用卫星遥感技术对海面进行观测和测量，获取波高、波长等波浪参数。
这种方法非常适合大范围、长时间的波浪监测，具有成本低、实时性强等优点。
3.浮标观测法：通过在海上设置固定的浮标，利用浮标上的传感器测量海洋波浪的参数，如波高、周期等。
这种方法适合在近海和近岸地区进行波浪观测，对于研究海洋环境和气象学有重要意义。
4.声学观测法：利用声音传播的特性测量波浪的参数，这种方法可以应用于深海和近海地区的波浪观测，对于探索深海波浪运动规律和海洋波动对海洋环境的影响具有重要意义。
5.雷达观测法：利用雷达技术对海面进行观测和扫描，获取波高、波长等波浪参数。
这种方法适合在远离海岸线的大范围海域进行波浪监测，对于海洋工程和海上交通具有重要意义。
三、波浪观测的应用领域1.海洋科学研究：波浪观测为研究海洋波动的起源、演化和传播提供了重要的数据支撑，对于分析海洋动力学过程、研究海洋风暴和海浪破碎等具有重要意义。
一种波浪观测浮标的制作方法
一种波浪观测浮标的制作方法引言波浪是海洋中不可避免的自然现象之一，但在很多领域中，例如海洋能源、海洋油气、水文气象学、航海与港口、海洋环境保护等领域，波浪也是十分重要的一个因素，因此浪高、波浪频谱和波浪形态等波浪参数的测量与分析就变得尤为重要。
而波浪观测浮标则是一种常见的用于测量海洋波浪参数的工具。
在本文中，我们将会介绍一种波浪观测浮标的制作方法，让读者们能够了解该浮标的制作原理与流程，以及所需的材料、工具和成本等方面的信息。
前置知识在本文中，我们假设读者们对以下内容有一定的了解和掌握： - 基本的机械制图和技术绘图知识 - 基础的电工知识和电子元器件的使用方法 - 基本的手工制作和装配技能浮标制作流程设计制图首先，我们需要根据波浪观测的需求来进行整体设计和制图。
我们建议采用计算机辅助设计（CAD）来进行机械结构和电路板的绘制。
在设计制图的过程中，需要注意以下几个方面：1.浮标内部结构的设计，包括浮体、固定装置和测量仪器的摆放和安装方式。
2.浮标外观的设计，需要满足抗风浪、抵抗海水腐蚀等条件。
另外，还需要加入功能性元素，如充电散热孔、数据接口等。
3.浮标电路板的设计，包括传感器、信号处理器、MCU（微控制器单元）和通讯模块等。
材料采购在制作前，需要先购买所需的各种材料和配件。
下面是一些常见的材料和器件的清单：•浮体：通常采用聚氨酯泡沫材料，有封闭式和开放式两种设计。
•表面涂层用材料：防腐涂层、抗紫外线涂层等。
•传感器：通常选择测量加速度的三轴MEMS加速度计、压电传压或压电流量计进行测量。
•处理电路：通常采用模拟或数字化信号处理电路。
•宽带数据采集卡或DSP芯片：用于采集、处理传感器信号。
•通讯模块：集成WiFi和GPRS的通讯模块。
•电池：可充电电池。
•其它标准配件：固定件、电缆、端子和插座等。
制作浮体和固定装置浮体和固定装置是浮标内部最为重要的组成部分。
制作前需要精确的测量和计算，以确定浮体的大小和形状等参数。
海洋中的波浪现象及其特性研究(1)
船舶航行安全评估指标
波浪对船舶航行的影响
分析波浪对船舶航速、航向稳定性、操纵性等方面的影响，为船 舶安全航行提供理论支持。
船舶耐波性评估
研究船舶在波浪作用下的运动响应和载荷特性，评估船舶的耐波性 能，为船舶设计和建造提供依据。
航行安全预警系统
基于波浪预测模型，开发船舶航行安全预警系统，实时监测和预测 航行区域的波浪状况，为船舶安全航行提供决策支持。
01
根据选定的数学模型，建立相应的控制方程，如波动方程、连
续性方程等。
初始条件与边界条件设置
02
根据实际问题需求，设置合理的初始条件和边界条件，如波高
、周期、水深等。
数值计算方法选择
03
选择合适的数值计算方法，如有限差分法、有限元法、谱方法
等，对控制方程进行离散化和求解。
模型验证结果展示
实验数据对比
03
风能输入
风通过摩擦作用将能量传 递给水面，形成波浪。
波浪成长
波浪在风的作用下不断吸 收能量，波高和波长逐渐 增加。
波浪稳定
当波浪达到一定尺度后， 风能输入与波浪能量耗散 达到平衡，波浪进入稳定 状态。
涌浪传播特性及影响因素
长波传播
涌浪具有较长的波长和周 期，能够在海洋中远距离 传播。
能量衰减
涌浪在传播过程中受到多 种因素的影响，如海底地 形、海水深度等，导致能 量逐渐衰减。
海底地震或火山活动产生的能量，以波的形式在 海水中传播，形成地震波。
波浪对海洋环境影响
能量传输
波浪是海洋中重要的能量传输方式之 一，对海洋生态系统、海岸带地貌等
产生深远影响。
海岸侵蚀与保护
波浪对海岸带的侵蚀作用显著，同时 也为一些生物提供了栖息地和保护。
微波雷达测波浪原理
微波雷达测波浪原理微波雷达是一种利用微波信号探测海面波浪的方法，可以测量波高、波长、波速等波浪参数。
微波雷达测波浪依靠的是微波信号在海面与波浪相互作用的原理。
传统的微波雷达测波浪原理是利用微波信号在海面上反射产生回波，通过测量回波的时间差和相位差来确定波浪的参数。
具体地说，雷达发送一束微波信号，当这些信号碰到海面上的波浪时，一部分信号被反射回来形成回波。
微波信号的波长和波高与海面上的波浪波长和波高具有相同的数量级，因此回波信号中包含了来自海面上多个不同波浪的反射信号，这就意味着雷达接收到的回波信号呈现出复杂的信号。
对这些信号进行处理，可以提取出波浪的参数。
但是，传统的微波雷达只能探测到海面上垂直于雷达方向的波，而不能探测到其它方向的波。
为了克服这个限制，现代的微波雷达采用了多普勒雷达技术，即通过测量回波的频率来确定波的速度和方向等参数，从而实现全方位的波浪探测。
多普勒雷达技术的基本原理是基于多普勒效应。
当微波信号与运动的目标相遇时，信号的频率会发生变化。
如果目标是远离雷达运动的，则回波信号的频率会降低；如果目标是靠近雷达运动的，则回波信号的频率会升高。
通过测量回波信号的频率变化，就可以确定波的速度和方向。
现代的微波雷达还使用了一种叫做合成孔径雷达（SAR）的技术。
SAR技术通过对雷达信号进行合成，从而实现更高分辨率和更精确的波浪参数测量。
SAR技术可以在不同的方向上合成多个雷达图像，从而实现对波浪的高分辨率观测和成像。
除了这些技术之外，微波雷达测波浪还利用了复杂波分析和数据处理等方法来提高波浪参数的精度和可靠性。
因此，微波雷达测波浪已经成为一种广泛应用于海洋科学、气象学和海洋工程等领域的技术手段。
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光学式测波仪电阻和电容测波仪浮标观测
SBF3-1型波浪浮标遥测系统
•是一种无人值守的，可用于近海波高、波向和水温监测的小型浮标测量系统。
•该类型浮标主要用于沿岸海洋环境监测台站中对常规波浪观测工作和近海海洋环境工程的监测工作中，同时也可在海洋调查船上随船使用。
产品特点：
•模块化设计，系统易于维护；
•通信方式灵活，VHF或CDMA/GPRS三种通信方式可选；
•具有移位及时报警功能，安全性好；
•连续工作时间长，电池可重复利用并可快速充电。
主要技术指标：
波高
➢波高测量范围：0.2m～25m；
➢测量准确度：±(0.1+ 5％H)，H为实测波高值；
波周期
➢波周期测量范围：2s～30s；
➢测量准确度：±0.25s；
波向
➢波向测量范围：0°～360°；
➢测量准确度：±10°（以室内标定为准）；
水温
➢测量范围：-5℃～+35℃；
➢测量准确度：±0.1℃；。