新刊速递 |《海洋信息技术与应用》2026年第3期 目录 及 内容提要

本期目录
工具包与算法
01.新型潮汐潮流分析工具包S_TIDE的发展和应用
技术与方法
02.PPP技术在无人机岛礁航摄测量中的应用
03.基于OAFlux的CORA2.0西北太平洋夏季海表潜热通量的气候态与多尺度评估
04.基于近海底多途混响的地声参数反演方法研究
05.基于约束部分可观测马尔可夫决策过程的水声网络MAC协议优化
实践与经验
06.基于海洋灾害综合防治体系建设工程的多源海洋观测数据整合、管理和应用
其他
《海洋信息技术与应用》期刊关于设立“数据论文”专栏暨公开征稿的启事
《海洋信息技术与应用》期刊关于设立“工具包与算法”专栏暨公开征稿的启事
内容提要
01. 新型潮汐潮流分析工具包S_TIDE的发展和应用
作者:潘海东;徐晓庆;滕飞;徐腾飞;王永刚;魏泽勋;
摘要:潮汐分析是海洋科学研究和海洋工程建设的关键基础保障。为了解决传统潮汐分析工具在功能综合性、多场景适配性与用户友好性等方面的局限,本文基于MATLAB开发了S_TIDE潮汐潮流分析工具包,阐述了S_TIDE的发展历程、核心功能、特色优势及应用现状。S_TIDE工具包以经典潮汐调和分析为基础,继承并突破了T_TIDE等传统工具的技术框架,具备三大核心优势:一是功能全面,涵盖非平稳潮分析、多源数据兼容(验潮站、卫星测高、海流数据等)、短期观测处理、异常值校正等七大场景,整合了潮流椭圆绘制、同潮图生成、理论深度基准面计算、潮汐报表自动化输出等25个辅助函数,实现了课堂教学、科学研究与工程应用的全链条支撑;二是持续迭代优化,自2018年发布以来已更新至v1.23版本,算法精度与功能适配性不断提升;三是用户友好性突出,搭载图形用户界面(Graphical User Interface,GUI),无需编程操作,同时依托千余人规模的用户社区形成了开发—反馈—优化的良性循环。应用案例表明S_TIDE可以高效服务于河口潮汐演变、港口工程设计、潮汐教学等多元场景,为海洋动力过程研究、资源开发利用以及灾害预警防控提供了精准高效的技术支撑。
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02. PPP技术在无人机岛礁航摄测量中的应用
作者:董少敏;郭丽;李超;倪俊龙;
摘要:为了解决精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)技术应用于无人机岛礁航摄测量时,因坐标转换不规范、历元归算不严密导致的精度降低问题,同时弥补无地面像控点、无地面基准站双重约束场景研究的不足,实现远海岛礁的高精度测绘,本文以浙江省近海某岛礁为实验区,将PPP技术应用于无人机航摄POS(Position and Orientation System)数据解算,提出ITRF2020至CGCS2000历元与框架一体化标准化转换流程,构建无地面双约束下的PPP辅助无人机航摄测量全流程作业方案,并对比分析了不同POS数据生成DOM(Digital Orthophoto Map)的平面精度。实测结果表明,标准化转换后的PPP成果平均平面误差为0.18 m,较原始POS精度提升83.5%,其与传统PPK(Post-Processed Kinematic)成果的精度差值控制在厘米级,作业流程稳定性良好。本研究解决了传统PPP在岛礁测绘中的精度降低问题,验证了其作为PPK替代方案的工程可行性,所提方法与作业方案为远海岛礁高精度测绘提供了可工程化落地的技术手段,可以为海洋资源开发、权益维护提供精准地理信息支撑。
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03. 基于OAFlux的CORA2.0西北太平洋夏季海表潜热通量的气候态与多尺度评估
作者:蒙泽;李保生;秦简煌;付红丽;周磊;
摘要:本文基于OAFlux海气通量观测融合数据,对国产高分辨率海洋再分析产品CORA2.0中西北太平洋夏季海表潜热通量(Latent Heat Flux,LHF)的气候态结构和多尺度振荡特征进行了对比评估,并在此基础上进一步分析了其主要偏差特征及可能的物理来源。研究发现,CORA2.0在黑潮、北赤道流及南海等关键海气相互作用区域能够较好地再现LHF的气候态高值带,表明其在这些区域具备稳定的能量收支约束;在天气尺度、季节尺度、年循环等时间尺度上,CORA2.0的振荡强度和能量谱结构与OAFlux具有良好的一致性,相比上一代CORA1.0改进显著。然而,CORA2.0在赤道海域的气候态表现偏弱,其主要原因在于大气驱动场再分析数据JRA的底层风速偏低;在多尺度振荡方面,季节内(20~100 d)振荡明显偏强,直接原因是与LHF有关的热力过程和动力过程的反向协同性较差,其根源是JRA数据中大气季节内湿化过程缺失,致使LHF季节内能量约束较弱。总体而言,CORA2.0已具备应用于关键海域海洋过程诊断及中高时间尺度研究的潜力,但其低层大气边界层驱动场仍需进一步改进。本研究可以为国产海洋再分析产品的评估与优化提供科学依据,也可以为我国邻近海域的海气耦合研究、台风能量诊断及相关业务化应用提供参考。
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3.基于OAFlux的CORA2.0西北太平洋夏季海表潜热通量的气候态与多尺度评估.pdf
04. 基于近海底多途混响的地声参数反演方法研究
作者:张帅帅;郑广赢;尉宣捷;汪昊;赵文珺;
摘要:针对深海海底地声参数传统原位测量成本高、效率低,且近底布放声呐的界面混响特性复杂导致地声参数反演难度大的问题,本文提出了一种基于深海多次多途界面混响的海底地声参数反演方法。该方法依托射线声学理论构建深海界面混响正演模型,首先分析了混响强度的时间演化规律,通过海底地声参数敏感性分析筛选出以海底声速、密度为核心的反演参数,结合海底声速密度经验拟合公式将反演空间从三维降至一维;然后,采用粒子群算法构建代价函数,并截取混响峰值特征数据降低海洋背景噪声干扰以完成反演计算。数值仿真与4 300 m深海试验数据验证表明,该方法反演的海底声速、密度与原位实测值较为一致,反演计算效率较传统三维搜索方法大幅提升,可以在复杂深海环境下实现海底地声参数的非接触式反演,具备良好的稳定性与实用性,为深海海底地声参数快速测量提供了新途径。
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05. 基于约束部分可观测马尔可夫决策过程的水声网络MAC协议优化
作者:戴森;徐婧雯;龚祥旭;商志刚;
摘要:针对水声网络中载波侦听多路访问/碰撞避免(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoid,CSMA/CA)协议存在的公平性问题,即成功发送节点倾向于持续占据信道,但发送失败节点因退避窗口指数增长而面临信道接入饥饿的现象,本文提出了一种基于约束部分可观测马尔可夫决策过程(Constrained Partially Observation Markov Decision Process,CPOMDP)的水声网络多路访问控制(Multiple Access Control,MAC)协议优化方法。首先,通过二维马尔可夫链对节点退避过程进行建模,推导出节点发送概率和网络吞吐量的解析表达式,用于优化系统整体性能。然后引入缓冲区负载以及能耗作为关键约束信息,构建CPOMDP模型对退避策略进行动态约束与优化。有效避免了个别节点长期占据和缓冲区拥塞,保障了公平性。仿真结果表明,与标准CSMA/CA协议和基于博弈论的方法相比,本文提出的CPOMDP优化方法在最大化长期吞吐量的同时,显著降低了各节点吞吐量的差异,提升了网络的公平性。此外,该方法还能显著推迟能耗耗尽节点出现时间,有效提高网络最大生命周期。
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5.基于约束部分可观测马尔可夫决策过程的水声网络MAC协议优化.pdf
06. 基于海洋灾害综合防治体系建设工程的多源海洋观测数据整合、管理和应用
作者:郑兵;刘玉龙;张艳胜;宋晓;韦广昊;
摘要:建设海洋灾害综合防治体系,提升海洋监测和灾害风险管控能力,升级海洋基本数据传输网和海洋灾害预警报能力,是一项立足长远、关乎国计民生的战略性工程。本文围绕"海洋灾害综合防治体系建设工程"中的多源海洋观测数据整合、管理与应用展开研究,针对海洋灾害防治中新增的多类数据,构建了一个基于国产化环境的海洋观测数据处理与管理平台。平台实现了多源海洋观测数据的规范化处理、统一存储与高效共享。目前已在多个省份完成系统建设与数据共享,初步形成了业务化支撑能力,有效促进了国家与地方、省际的数据汇交及协同应用。
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6.基于海洋灾害综合防治体系建设工程的多源海洋观测数据整合、管理和应用.pdf
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