面向海洋工程的全球风浪数据库的开发与应用

论文摘要

近年来,随着卫星遥感技术的飞速发展,所获得的海洋数据量激增,其中风、波浪数据的数据量达到了PB水平,风、波浪要素对船舶、海洋平台和港口的建设及运营有着重要影响,如何存储、管理和使用风浪数据为人类服务是一个需要解决的问题。在工程应用中通常认为利用传感器和测量仪等仪器实地测量的风浪数据是比较可靠和准确的,对工程应用有很大的参考价值。针对以上问题,本文利用数据库技术来存储和管理风浪数据,通过实测数据对欧洲中期天气预报中心(ECMWF)数据进行同化,并对同化数据进行了统计分析,主要研究内容如下:开发了全球风浪数据库。首先,介绍了全球风浪数据库使用的Oracle数据库系统,对风浪原始数据进行了数值转换,并根据转换后的格式设计了数据表的结构;其次,数据库分为可视化模块,数据查询模块,数据更新模块和数据库接口进行设计,并实现了所需功能;最后,通过关键技术构建了全球风浪数据库。提出了一种对ECMWF数据进行同化的高精度降维数据同化法。首先,对拉格朗日插值法、分段线性插值法和反距离加权插值法三种插值算法的原理和插值结果进行了分析,结果表明,反距离加权插值法更适用于高精度降维数据同化;其次,使用反距离插值算法和映射算子进行数据同化,对同化结果进行了理论验证和误差分析;然后,通过最优插值同化的同化结果对高精度降维数据同化的同化结果进行了验证,表明高精度降维数据同化是可行的;最后,将同化后的数据导入数据库,并替换同化区域的数据,以便更新数据。统计分析了波斯湾风浪特征。通过数据同化得到了波斯湾2012年至2013年的波高和风速数据,并对其进行了统计分析。首先,使用Surfer软件绘制了波斯湾风速和波高的季度均值和极值分布图;其次,使用VBA语言在Excel2013中绘制了波斯湾代表性城市迪拜、杜哈、科威特风速和波高的年玫瑰图;最后,通过季度均值、极值分布图和年玫瑰图对波斯湾及其代表性城市的风浪特征进行了分析。结果表明:建立全球风浪数据库系统可以提高数据管理的效率,减小数据的冗余,便于用户的使用和更新;通过最优插值同化的结果对高精度降维同化的结果进行了验证,表明高精度降维数据同化法是可行的;同化后风浪数据的时间精度提高到1小时,空间精度提高到0.25。,平均绝对误差和均方根误差均减小,同化区域距实测点最近点受实测点的影响最大,同化之后数据值接近实测点值,反之,距实测点最远的点受实测点的影响很小,值变化很小;由统计分析知,波斯湾2012年至2013年有效波高和风速分布呈中部区域大,向两边延伸有效波高和风速的均值以及极值均减小,有效波高最大为2.95m,风速最大为15m/s,迪拜、杜哈和科威特强浪向的方向和强风向的方向一致,强浪向的方向由强风向的方向决定。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 高林春

导师: 王收军,陈广来,陈松贵

关键词: 数据库,可视化功能,高精度降维数据同化,最优插值法,统计分析

来源: 天津理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 海洋学,海洋学,计算机软件及计算机应用

单位: 天津理工大学

分类号: TP311.13;P75;P715

总页数: 62

文件大小: 3251K

下载量: 69

相关论文文献

• [1].Matlab数据库开发及设计之研究[J]. 数码世界 2017(01)
• [2].数据库安全技术分析及安全研究综述[J]. 才智 2018(01)
• [3].全球临床指南数据库功能特点及技术参数的比较研究[J]. 中国循证医学杂志 2018(03)
• [4].基于用户需求的口述资料数据库功能设计[J]. 浙江档案 2017(09)
• [5].SQL Server数据库的特点和基本功能[J]. 花炮科技与市场 2019(03)
• [6].基于Docker的数据库微服务系统设计与实现[J]. 国外电子测量技术 2017(12)
• [7].基于BIM数据库的建立及应用[J]. 住宅与房地产 2018(31)
• [8].国内非物质文化遗产数据库现状研究的调查报告[J]. 电脑知识与技术 2019(11)
• [9].橡皮囊成形工艺参数数据库的开发[J]. 吉林化工学院学报 2018(03)
• [10].“双一流”战略下ESI数据库在科研与学科发展中的应用[J]. 科技传播 2019(08)
• [11].Oracle数据库的优化设计[J]. 科技创新导报 2018(03)
• [12].基于计算机软件开发中的数据库测试技术分析[J]. 产业与科技论坛 2019(09)
• [13].电子商务专业《大型数据库应用》课程教学案例设计探析[J]. 科技资讯 2018(35)
• [14].SQLite软件建设PRB数据库的应用[J]. 矿产勘查 2018(04)
• [15].使用Map和随机文件实现简单数据库功能[J]. 金融科技时代 2017(03)
• [16].数据库通用基准性能测试系统的设计与实现[J]. 贵州广播电视大学学报 2012(01)
• [17].图书馆数据库的维护、更新与建设[J]. 科教文汇(上旬刊) 2018(01)
• [18].数据库应用网络学习云平台建设研究[J]. 电脑知识与技术 2018(33)
• [19].清水江文书数据库功能的设计与实现——以凯里学院清水江文书数据库为例[J]. 凯里学院学报 2018(04)
• [20].网络文献数据库功能及其应用研究[J]. 农业图书情报学刊 2008(08)
• [21].计算机软件开发的数据库测试技术研究[J]. 科技风 2019(19)
• [22].基于LabVIEW的数据记录与存储[J]. 工业控制计算机 2018(06)
• [23].“纸文化特色档案”数据库视阈下的新时代档案数字化建设刍议[J]. 山东档案 2019(01)
• [24].计算机软件开发中的数据库测试技术分析[J]. 计算机产品与流通 2017(10)
• [25].云计算数据库在远程教学中的应用[J]. 电脑知识与技术 2018(35)
• [26].华南少数民族村落传统体育文化数据库平台构建探析[J]. 中国新通信 2018(07)
• [27].以媒体内容数据库和大数据建设提升广电融合生产能力[J]. 现代电视技术 2018(02)
• [28].牙颌面畸形诊疗数据库的建立与分析应用[J]. 口腔疾病防治 2019(10)
• [29].中文老报纸数据库的建设研究——以《时报》数据库建设为例[J]. 河南图书馆学刊 2018(10)
• [30].基于腧穴CBL教学模式的名医医案数据库的设计思路[J]. 按摩与康复医学 2015(04)

标签：数据库论文;  可视化功能论文;  高精度降维数据同化论文;  最优插值法论文;  统计分析论文;