[发明专利]一种抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法

说明书

本发明公开一种抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，包括将链条式LADCP投掷至海水中，获得观测数据；对所述观测数据进行剔除，得到合格观测数据；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；对合格的流速样本进行求取平均值，将平均值作为该深度对应的参考流速；计算得到每一层作为当前层的剪切率，得到若干个剪切率样本，将获得的所有剪切率样本网格化到深度区间内，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；深度z的绝对流速等于在该深度相对于参考层的流速加上参考层流速。本发明不受船只牵引的影响，可不依赖于底跟踪或GPS信息。

技术领域

本发明涉及海洋地震资料后期处理技术领域，具体涉及一种抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法。

背景技术

LADCP(Lowered Acoustic Doppler Current Profiler)测流相对于传统走航式的ADCP(海流剖面仪器)测流能够克服水深的限制，而相对于长期的锚锭ADCP观测又具有低成本、低风险的优势，从而能在短期内较便捷地获得定点整个水柱流剖面数据，为此LADCP在海流剖面观测等领域中得到广泛应用。现有的LADCP海流剖面观测往往是投放式LADCP，也即是将LADCP装载于测船上，依赖于船只采用缆绳将LADCP匀速下放至目标海底，随后又以相同速度回收，以观测得到定点测站由表及底的整个水柱原始流速数据。采用投放式LADCP有一个较明显的缺陷，就是由于船只漂移再加上缆绳牵引影响到LADCP仪器自身的运动速度，造成最终测得的流速数据存在误差，与真实的流速数据有较大差异，并且船只和缆绳对测量的流速数据的影响发生在整个观测过程中。因此，基于投放式LADCP观测资料进行后期处理得到的数据准确度不够高、真实性还有待提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的提供一种抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，其能够解决传统投放式LADCP所观测流速数据不够准确的问题。

实现本发明的目的的技术方案为：一种抛弃式LADCP海流剖面观测资料的后处理方法，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：