波浪觀測方法

1、測波方法分類傳感器安裝位置航空測波水面上測波儀立體攝影雷法測波測波桿水面附近測波儀水面下測波儀光學(xué)測波水壓式 測波聲學(xué)式測波淺水測波通常采用易于固定的測波儀，深水測波一般采用浮球式加速度型測波儀觀測方法分類原理優(yōu)缺點備注光學(xué)式測波儀利用水下發(fā)射光場和海面波高的相關(guān)性來測量波浪的一些 物理參數(shù)。在固定觀測點通過專用望遠鏡觀測隨波浮動的浮標。既可用望遠鏡中的網(wǎng)格估測波高，也可以通過傳動裝置 把望遠鏡對浮標的跟蹤運動傳輸給記錄器，記錄波浪運 動的軌跡。缺：仍屬目測范疇，準確度較低，且受主觀因素影 響較大，夜晚不能觀測優(yōu)：簡單、使用方便，望遠鏡與浮標的最大距離為 1500米。常用的有 HABA-1和

2、HAB-2型測波儀。測波桿（電阻和電容 測波儀）借助于樁柱、支架或中性浮標垂直固定于海中的測波標 桿。用目測的方法跟蹤波面在標尺上的高低變化，稱為 目測測波桿；利用海水的導(dǎo)電性，通過電測方法測量測 波桿浸泡于海水中的高度來測量波高的，稱為電測測波桿，又稱電接觸式測波儀。缺：準確度較低，且受主觀因素影響較大，但其性能隨鹽度改變從而影響儀器的率定，污染也是問題，需要常維護。優(yōu)：簡單、使用方便， 具有高頻響應(yīng)，易于安裝測波桿可長期定點連續(xù)觀測， 狀取連續(xù)波形資料，做波譜分 析壓力測波儀安放在水卜或海底的壓力傳感器測量海水壓力的變化， 再換算成波高，根據(jù)線性波理論，可得到波面與波動壓力 之間的關(guān)系缺：

3、受海水濾波作用的影響， 波動壓力隨著頻率的 增大沿水深嚴重弱減，不能準確地測量短期波 優(yōu)：安裝在水卜或海底，可避免海向大風浪的破壞常用在淺海區(qū)，主要是記錄長 周期波。自容式聲學(xué) 測波 儀水卜聲 學(xué)測波利用置于海底的聲學(xué)換能器垂直地向海面發(fā)射聲脈沖， 通過接收回波信號，測出換能器至海面垂直距離的變化， 再換算成波局。將ADC放在水底，或者安裝在水下浮式結(jié)構(gòu)上，從水下向 上看，可以記錄自由表面的波動缺：受浪花和氣泡的干擾，測量破碎波的準確度受 到影響。惡劣氣候（如暴風雨）和波況（如破波）條件 下，在水氣交界處邊界面并不十分清晰，導(dǎo)致波浪記 錄產(chǎn)生較為嚴重的噪聲。優(yōu)：安裝在水卜或海底，可避免海向大風

4、浪的破壞。 高精度、易操作測量涌浪的效果較好。ADCPU用多普勒頻移可以得到剖 面流速，通過計算流速之間的交 叉譜，利用最大似然算法可以得 到方向譜ADCP用到水深50mmi，取得可信 的量測精度自容式水上測 波-氣介 式聲學(xué) 測波安裝在各種海上平臺上，傳感器垂直向下發(fā)射聲脈沖，測 量傳感器至水面的距離。缺：受波浪破碎而產(chǎn)生的飛濺以及大雨的影響，使用 這種儀器時不同發(fā)射頻率對樣本的質(zhì)量也有不同的 影響優(yōu)：該儀器不存在波浪浮筒的隨波性問題，也不存在 壓力式波浪儀由壓力波反演海面波的傳遞函數(shù)不準 確的問題。重力測波儀（浮標觀測）用隨波運動的浮體內(nèi)的加速度計測量海水質(zhì)點沿重力方 向的加速度，經(jīng)二次積

5、分后求得波高。浮標搭載著加速度計與傾角計量測水粒子的運動，藉由 所測得之垂直加速度、東四及南北向傾角求出波浪參數(shù) 與波譜優(yōu)：能較真實地測出表面波參數(shù)，沒有設(shè)置水深的 限制，是遠洋深海測波的主要手段。有走航測量的 優(yōu)點，還可以獲取大風浪條件下海浪的資料。模塊 化設(shè)計，系統(tǒng)易于維護，通信方式靈活，具有以為 及時報警功能，聯(lián)系工作時間長，電池可重復(fù)利用分船用和浮標用兩類，船用的 包括重力加壓力、重力加超聲 波、重力加雷達三種；浮標用 的記錄方式分為自記式、發(fā)報 式和電纜傳輸式二種。太空波浪測量將GPSIt收器安裝于海上浮標上，由接收器接收衛(wèi)星所發(fā)射的無線電波，由無線電波 行徑的時間或波數(shù)，可以定位出

6、接 收器的位置坐標，以GPS勺訊號量測浮標體的運動，進而求 取波浪參數(shù)。中雷達高度計可以測量出海面有效波高；合成孔徑雷達 （SAR）可以測量有效波高和海浪方向譜缺：必須在有非常高密度的GPSO隹站的條件下才能進行 GPSI號中偶爾出現(xiàn)訊號漏 損現(xiàn)象，影響波浪分析結(jié)果 的準確，雷達高度計用于海岸地區(qū)因其空間變化較 大，軌跡所復(fù)蓋的范圍和重復(fù)性都是相對程式化的， 不能獲得波浪周期和方向優(yōu)：適用于各種海況，不需要岸上基準站，也不需要 衛(wèi)星運動信息，使用單一的 GPSIt收器即可進行波浪 量測，是未來具有潛力的波浪量測工具。使用步驟：1）擷取GP懣度訊號； 2）偵測與濾除GPSFI號漏損數(shù)據(jù)； 3）利

7、用傅立葉變換分析法計算垂 直速度譜；4）速度譜轉(zhuǎn)換為水位 譜；5）計算示性波高與平均周期； 6）利用有限傅立葉級數(shù)法計算方 向波譜。遙 感 測 波 儀無線電反 射波法根據(jù)接收到的幾個勞蘭臺無線電反射波信號的強弱確定 波高，根據(jù)多普勒頻移的方向判斷波向 ；雷達波長通常在厘米范圍內(nèi)，只有非常小的水波才反 射雷達波（由風、流、或由破碎產(chǎn)生的毛細波，其它 表面張力波），但較長的波中水質(zhì)點運動的軌跡，在 波峰處略短于波谷處航空攝影 法利用激光平行光線照射從飛機垂面向下拍攝的全息照 片，通過傅里葉變換透鏡形成夫瑯和費衍射圖象，再用 光電讀出器測出波浪的方向和能量。優(yōu)：大面積快速測波缺：由于水面的變化，通常需要運行兩架飛機，使用 兩個照像機同時拍照。光學(xué)式測波儀電阻和電容測波儀浮標觀測SBF3-1型波浪浮標遙測系統(tǒng) ? 是一種無人值守的，可用于近海波高、波向和水溫監(jiān)測的小型浮標測量系統(tǒng)。? 該類型浮標主要用于沿岸海洋環(huán)境監(jiān)測臺站中對常規(guī)波浪觀測工作和近海海洋環(huán)境工程的監(jiān)測工作中，同時也可在海洋調(diào)查船上隨船使用。產(chǎn)品特點：? 模塊化設(shè)計，系統(tǒng)易于維護；? 通信方式靈活，VHF或CDMA/GPRS三種通信方式可選；? 具有移位及時報警功能，安全性好；? 連續(xù)工作時間長，電池可重復(fù)利用并可快速充電。主要技術(shù)指標：波高波高測量范圍：0.2m25m；測量準確度：土（0.1+ 5%H