[发明专利]一种抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法

权利要求书

1.一种抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：按重力方向，从上往下依次将ADCP、CTD、释放器和重力块串联连接在同一根缆绳上，且ADCP上方的缆绳上至少串接一个浮球，ADCP与CTD之间也至少串接一个浮球，从而构成链条式LADCP，

将所述链条式LADCP投掷至海水中，链条式LADCP以一定速度自由下落至目标海底，链条式LADCP到达目标海底后静置若干时间，释放器释放重力块，新的链条式LADCP逐渐上浮至海面，从而完成回收链条式LADCP以得到观测数据；

步骤2：对所述观测数据进行剔除，得到合格观测数据；

步骤3：根据合格观测数据计算出每个观测时间点的深度，从而得到每个样本对应的深度；

步骤4：采用3σ准则剔除参考层异常的流速样本，从而得到合格的参考流速样本并求取平均值，将平均值作为该参考层对应的参考流速V_rl，深度z₀的参考流速记为V(z₀)_rl；

步骤5：水平流速垂向剪切率包括两部分，第一部分为第二部分为表示相邻的上下两层观测流速之差除以层厚L，深度定义为表示间隔上下两层观测流速之差除以2倍层厚L，深度定义为z，

将获得的所有剪切率样本网格化到深度区间内，对单一深度区间内剪切率样本采用3σ准则进行离群值筛除，区间内剩余剪切率样本的平均值代表该区间对应深度的剪切率，最后将全水柱的剪切率从参考层到海表进行深度积分即可得到全水柱相对于参考层的相对流速V(z)_ref，

步骤6：按公式①计算绝对流速V(z)_abs：

V(z)_abs＝V(z)_ref+V(z₀)_rl------①

某一深度z的绝对流速V(z)_abs等于在该深度相对于参考层的流速加上参考层流速。

2.根据权利要求1所述的抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，其特征在于，ADCP与CTD之间的间距m大于CTD与重力块之间的间距n。

3.根据权利要求2所述的抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，其特征在于，m＝30米，n＝3米。

4.根据权利要求1所述的抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，其特征在于，在重力块以及ADCP、CTD、释放器自身的重力和浮球产生的浮力共同作用下，链条式LADCP以一个固定速度自由下落至目标海底。

5.根据权利要求1所述的抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，其特征在于，链条式LADCP到达目标海底后静置5-10分钟，以使得链条式LADCP在到达海底后的稳定时间段内处于锚碇状态下进行测量。

6.根据权利要求1所述的抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，其特征在于，所述对所述观测数据进行剔除包括入水前及出水后时间段的数据，以及剔除percent-good的参量值为0％的坏数据、剔除LADCP倾角大于18°及两次观测倾角大于4°对应时间点的数据、剔除同一个剖面观测中速度超过2.5m/s、垂向速度偏离平均速度0.1m/s的数据。

7.根据权利要求1所述的抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，其特征在于，采用方法一和/或方法二计算出每个观测时间点的深度，从而得到每个样本对应的深度，当采用方法一和方法二均计算观测时间点的深度时，方法二计算出的结果和方法一计算出的结果相互验证，根据验证结果取其中一个计算结果，

方法一：根据CTD和ADCP下落到海底或开始回收的时间点对二者的时间轴进行矫正，然后通过时间插值求得ADCP在每个观测时间点的深度，从而得到每个样本对应的深度，

方法二：对ADCP获取的垂向速度进行时间积分作为每个观测时间点上的深度，从而获得每个样本对应的深度。

8.根据权利要求1所述的抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，其特征在于，所述采用3σ准则剔除参考层异常的流速样本，从而得到合格的参考流速样本并求取平均值，将平均值作为该参考层对应的参考流速V_rl，深度z₀的参考流速记为V(z₀)_rl，其具体实现包括如下步骤：

步骤S1：对某参考层z₀的流速样本按公式②进行中心化处理得到流速残差值u′(k)：

式中，u′(k)表示第k个流速样本的流速残差值，u(k)表示第k个参考流速，表示参考层当前所有参考流速样本的平均值，

步骤S2：计算出流速残差的标准差σ，

步骤S3：将流速残差值的绝对值大于3σ对应的流速视为异常值，将异常的流速剔除，

步骤S4：重复步骤S1-步骤S3，直至没有异常值，从而得到没有异常值的流速样本，

步骤S5：对剔除异常值后的参考流速样本求取平均，将平均值作为该参考层对应的参考流速V_rl，深度z₀的参考流速记为V(z₀)_rl。