matlab潮汐图,使用MATLAB拟合工具箱进行潮汐调和分析
第 31 卷 第 3 期 2012 年 9 月 海 洋 技 术 OCEAN TECHNOLOGY Vol. 31，No.3 Sep，2012 使用 MATLAB 拟合工具箱进行潮汐调和分析 江海东 1,3，费岳军 2，应 岳 3 (1．中国海洋大学 海洋环境学院，山东 青岛 266033；2．东海预报中心，上海 200081；3．国家海洋局东海分局舟山海洋工作站，浙江 舟山 316021) 摘 要：应用一个月潮汐资料分析的理论方法，将一个月潮汐资料调和分析和预测结果与实测情况进行比对，并进行决定系数和方差计算等分析，验证了 MATLAB 的曲线拟合工具箱可以非常简单地实现调和常数计算。建立的短期预报模式，预报结果与实测资料匹配较好，但也发现了因为意外天气系统干扰而造成实测潮位相对于天文潮位的较大偏离，是预报模型无法避开的缺陷。 初步认为，该方法可以作为一种实用方法应用于短期潮汐资料的分析和 预报，对于中远期的预报应用具有一定的参考价值。 关键词：调和分析；曲线拟合；短期预报 中图分类号：P338+.9 文献标志码：A 文章编号：1003-2029(0212)03-0033-04 收稿日期：2012-04-30 作者简介：江海东(1981- )，工程师，主要研究方向为海洋环境预报。 目前采用计算机进行短期潮汐调和分析的方法很多，本文介绍了一种基于MATLAB曲线拟合工具箱的简便方法。 参考了《潮汐原理与计算》 [1]第五章第六节“一个月潮汐资料的分析方法”中的内容，以受各次要分潮影响的 46 个主要分潮建立调和分析模型，并根据实测的潮汐资料，利用MAT-LAB 曲线拟合工具箱快速求得分潮的 A，B 值，并建立短期预报模式进行预报，对此方法的可行性、稳定性和分析精度等进行检验。检验结果表明，利用该方法预报结果较好，可进一步计算各分潮的调和常数，是一种可用于短期潮汐资料调和分析的实用方法。 1 资料的来源与选择 本文所用到的潮汐实测资料来自浙江舟山六横海洋自动观测点，具体为 2009 年 1 月、2 月和 5 月的 24 h 逐时潮位和高低潮位。本研究中将 1 月份作为分析拟合的资料时段，并与 2 月份一起作为预报比对资料时段，5月份作为中远期适用性检验的资料时段。 2 工具与方法 2.1 工具的应用 MATLAB 中的曲线拟合工具箱可以利用相关数据对计算模型进行参数拟合[2]。本文利用了该功能，将潮汐资料和调和分析模型进行拟合，求得 A，B 值，由此基础建立预报模型，并可进一步计算调和常数。同时利用电子表格的数据处 理功能进行相关的处理和计算。 2.2 方法的选择 2.2.1 理论方法 实测潮位可表示为： (1)本文的目的在于检验提出方法的可行性和实用性，所以主要关注 A，B 值的拟合计算。所以，通过建立下式进行潮汐后报并计算逐时的增、减水 Δ ζ。 (2) (3) 式中：N 为数据数量减 1 后的 1/2，本文分析过程中在 1 月资料末增加 2 月 1 日第一个潮位数据为分析样本，于是 N (1月)=372。 2.2.2 分潮的选取 本文根据《潮汐原理与计算》 [1]第五章第六节“一个月潮汐资料的分析方法”的要求，选取受各次要分潮影响的 46 个主要分潮建立调和分析计算模型。 2.2.3 拟合效果分析方法 为了考证拟合模型所得的回归曲线、预报曲线与实测值之间的拟合程度[3]———拟合优度，采用相关系数和决定系数进行衡量，并计算均方误差检验分析的精度。相关系数可以调用电子表格中的统计函数CORRLE进行计算，决定系数和均方差计算亦可以在电子表格中进行
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