[发明专利]联合WOA2018模型及实测温盐资料重构全深度声速剖面方法

说明书

本发明涉及联合WOA2018模型及实测温盐资料重构全深度声速剖面方法，其技术特点包括步骤：根据XCTD、CTD实测温盐资料的有效测量深度为界，将水深分为有效测量深度以内与有效测量深度以外两部分；在有效测量深度以内，采用实测的温度剖面和盐度剖面；在有效测量深度以外，结合在有效测量深度处的数据修订有效测量深度以外的WOA2018模型，并构建全深度、高精度的温度剖面和盐度剖面；使用得到的全深度、高精度的温度剖面和盐度剖面，计算全深度、高精度的声速剖面。本发明能够解决以往深远海多波束水深测量中由于声速剖面缺陷造成的海底地形测量成果存在的质量问题，有效地提高深远海多波束海底地形测量成果的可靠性。

技术领域

本发明属于海洋测量技术领域，尤其是专门应用于在深远海开展多波束水深测量的联合WOA2018模型及实测温盐资料重构全深度声速剖面方法。

背景技术

开展多波束水深测量必须同时进行声速剖面测量。在深远海开展综合调查时，为同时满足于海洋水文调查和海洋测绘特别是多波束水深测量所需，一般通过在航的方式投放Expendable Conductivity-Temperature-Depth(XCTD)或以锚泊的方式投放Conductivity-Temperature-Depth(CTD)来测量海水的温度和盐度，进而计算声速剖面。受海上恶劣的作业条件、作业时间、设备性能等影响，在深远海作业时往往探测不到全深度的、高精度的声速剖面。尽管利用历史温盐模型可以查询到实测温盐资料同位置处的全深度温盐信息进而计算全深度声速剖面，但由于温盐模型自身空间尺度和时间尺度所限，这样获得的全深度声速剖面存在较大误差，将给深远海多波束海底地形测量成果带来质量隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种联合WOA2018模型及实测温盐资料重构全深度声速剖面方法，能够构建全深度、高精度的声速剖面，进而有效地提高深远海多波束海底地形测量成果的质量和可靠性。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种联合WOA2018模型及实测温盐资料重构全深度声速剖面方法，包括以下步骤：

步骤1、根据XCTD、CTD实测温盐资料的有效测量深度为界，将水深划分为有效测量深度以内与有效测量深度以外两部分；

步骤2、在有效测量深度以内，采用实测的温度剖面和盐度剖面；

步骤3、在有效测量深度以外，结合在有效测量深度处的数据修订有效测量深度以外的WOA2018模型，并构建全深度、高精度的温度剖面和盐度剖面；

步骤4、使用构建的全深度、高精度的温度剖面和盐度剖面，计算全深度、高精度的声速剖面。

所述步骤3的具体实现步骤为：

⑴、分别计算有效测量深度处温盐测量值和WOA2018温盐模型值的差值；

⑵、根据步骤⑴得到的差值和有效测量深度以外WOA2018各水层的水深对其各水层的温盐模型值作不同权系数的修订，得到有效测量深度以外WOA2018各水层的温盐修订值；

⑶、组合各水层的温盐修订值，得到有效测量深度以外修订后的模型温度剖面和盐度剖面，再结合有效测量深度以内的实测温度剖面和盐度剖面，构建全深度、高精度的温度剖面和盐度剖面。

所述步骤⑴的具体计算方法为：

对于实测温盐资料，T表示实测的温度剖面：

T＝{T₁,T₂,......,T_i,...,T_m}

其中，T_i表示第i个水层的温度实测值，

S表示实测的盐度剖面：