[发明专利]结合统计模型与动力模型的乘潮水位预报方法

权利要求书

1.一种结合统计模型与动力模型的乘潮水位预报方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

第1、整理历史气象观测数据与历史潮位观测数据，以及当地的地形数据，分别建立历史气象数据库、历史潮位数据库以及当地的地形数据库；

第2、通过第1步建立的历史潮位数据库中的历史观测潮位数据获得该地潮汐调和常数，并通过该调和常数进行调和分析并预报出该地的预测天文潮位；

第3、实时获取气象监测数据与潮位监测数据，使用增减水的统计模型预测出该地的增水水位；

第4、加和第2步中预测的天文潮位与第3步中预测的增水水位，得出基于统计模型的预测乘潮水位L_s；

第5、使用数据同化方法同化第3步中的实时气象监测数据至大气预报模型，根据该大气预报模型计算并得出预测的风场结果与潮汐的开边界条件；

第6、由第5步中的大气预报模型预测的风场与潮汐的开边界条件作为强迫场，使用海洋动力学模型计算得出包含该地天文潮位与增水水位的预测乘潮水位L_m；

第7、根据第1步建立的历史潮位数据库中的历史观测潮位数据序列，分别使用统计模型与动力学模型计算出相应时间段的预测潮位时间序列，并基于对两个模型在各种时间尺度和气象条件下预测结果的准确度分析，构造最佳的乘潮水位预报公式；

第8、结合第4步中统计模型预测的乘潮水位L_s与第6步中海洋动力学模型预测的乘潮水位L_m的结果，使用第7步中构造的乘潮水位预报公式给出最终乘潮水位的预报结果，并通过可视化技术将该预报结果实时的展示出来。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于第2步所述的潮汐调和常数的计算方法是，根据第1步中建立的历史潮位数据库中历史观测数据的时间长度，使用最小二乘法分析出该地的调和常数，其中调和常数的振幅与迟角分别用H与g表示；

第2步所述的天文潮位是指由引潮力直接或间接引起的潮位，基于以上得出的该地调和常数，根据以下表达式计算预测天文潮位：

ζ(t)=a0+Σj=1mfjHjcos[σjt+(v0+u)j-gj]]]>

式中a₀为平均海面在潮高基准面上的高度，是适用于航海使用的起算面；根据需要也可取平均海面在验潮站水尺零点上的高度；j为分潮的个数；f_j、H_j、g_j、σ_j和u_j分别表示分潮交点因数、分潮振幅、分潮迟角、分潮角速率和分潮交点订正角；f_j、H_j、g_j、σ_j和(V₀+u)_j分别对于不同分潮有不同的量值；H_j、g_j对于固定地点是常数；f_j、(V₀+u)_j是时间的函数；f_j、u的变化周期为18.61年，因此，可取每月或每年中间日期的时刻作计算，视为恒量；V₀为所取日期零时的量值，也是恒量。