khoadang01062005
New Member
Download miễn phí Luận văn Nghiên cứu xác định front trong toàn khu vực biển Đông
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU . 2
CHưƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG. 3
1.1 Khái niệm. 3
1.2 Các loại front. 5
CHưƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU FRONT . 8
CHưƠNG 3: HỆ THỐNG VỆ TINH VÀ DỮ LIỆU ẢNH VỆ TINH 16
3.1 Hệ thống các vệ tinh NOAA-AVHRR .
3.2 Cơ sở dữ liệu ảnh NOAA-AVHRR .
CHưƠNG 4: PHưƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH FRONT TỪ ẢNH VỆTINH . 19
4.1 Thuật toán xác định ranh giới các ảnh nhiệt mặt biển (SST)
của Cayula & Cornillon (1992) . 19
4.2 Xác định ranh giới sử dụng nhiều ảnh SST .
4.3 Tính toán Gradient .
4.4 Quy trình tính toán front nhiệt mặt biển với phương pháp
của Cayula & Cornillon (1992) .
CHưƠNG 5: XÁC ĐỊNH FRONT NHIỆT MẶT BIỂN KHU VỰC BIỂN ĐÔNG .
5.1 Tiền xử lý ảnh vệ tinh
5.2 Xác định biến thiên gradient nhiệt mặt biển bằng phương
pháp tính toán gradient .42
5.3 Nghiên cứu xác định vị trí, tần suất xuất hiện của front . 51
KẾT LUẬN . 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 73
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
quá trình dịch chuyển chúngdo hoàn lưu chung của biển. Mô hình cũng đã chỉ ra sự hiện diện của khối nước
lạnh mùa đông ven bờ Trung Quốc với nhiệt độ tương tự như khối nước lạnh ven bờ
Tây vịnh Bắc Bộ.
14
Trong mùa đông, giới hạn lan truyền của khối nước nước mặt Bắc Biển
Đông có thể kéo dài đến tận 5oN và uốn về hướng Đông Nam đến 112 – 1130E và
dải front nhiệt kết hợp với front muối phía Đông-Nam Phú Quý có thể có vị trí
trung bình theo hướng Bắc Nam. [16]
Hình 5:Sơ đồ phân bố các khối nước và front trên mặt biển trong mùa đông
(Đề tài KT 03-10)[15]
Trong mùa hè, số lượng các khối nước vẫn giữ nguyên như trong báo cáo
của đề tài KT03-10, vị trí các vùng front cũng không có sự thay đổi nhiều nhưng
nguồn gốc của các front có thể được làm sáng tỏ hơn. Front tổng hợp nhiệt và muối
15
nằm giữa khối nước ấm và tương đối nhạt do kết quả tương tác với nước sông đổ ra
từ vùng bờ Nam Bộ với nước lạnh và mặn khu vực nước trồi. Front tại phía Bắc
Đèo Ngang cơ bản là front nhiệt do kết quả xâm nhập của nước tầng sâu đi lên tại
vùng tiếp giáp với nước bị đốt nóng mạnh mùa hè do gió khô nóng tại các vùng
biển nông ven bờ Hà Tĩnh, Nghệ An. Dải front phía cửa sông Hồng lại là front muối
do xâm nhập nước sông ra biển. [16]
Hình 6:Sơ đồ phân bố các khối nước và front trên mặt biển trong mùa hè
(Đề tài KT 03-10) [15]
16
CHƢƠNG 3
HỆ THỐNG VỆ TINH VÀ DỮ LIỆU ẢNH VỆ TINH
3.1 Hệ thống các vệ tinh NOAA-AVHRR
Dự án thu ảnh độ phân giải cao 4 km sử dụng thuật toán Pathfinder phiên bản
5 (Pathfinder 5) là dự án tái phân tích mới bộ số liệu độ phân giải cao (AVHRR)
được phát triển bởi trường đại học Khoa học Khí quyển và Đại đương Rosenstiel
thuộc đại học Miami (Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science –
RSMAS) và Trung tâm dữ liệu hải dương học quốc gia Mỹ NOAA (NODC). Với
nhiều năm thực hiện và phát triển các bộ dữ liệu Pathfinder trước đó, Trung tâm thu
dữ liệu chủ động, phân phối dữ liệu hải dương học vật lý của NASA (NASA's
Physical Oceanography Distributed Active Archive Center - PO.DAAC) cũng đã
cùng tham gia thực hiện dự án này. Với sự phát triển đó, dự án này đã được hy vọng
sẽ mở rộng hệ thống ghi dữ liệu nhiệt mặt biển (SST) toàn cầu.
Chương trình Pathfinder hải dương học với ảnh độ phân giải cao (AVHRR)
của NOAA/NASA đã phát triển đối với nhiệt mặt biển toàn cầu độ phân giải 9.28
km từ đầu thập kỷ 90 với kết quả là bộ dữ liệu phiên bản 4.x (V4). Mặt dù đã có
những thành công nhất định, nhưng bộ dữ liệu này cũng có những hạn chế nhất
định, ví dụ như độ lệch đối với một khu vực bị tác động bởi các bất đồng nhất khí
quyển (atmospheric aerosols) lớn. Hơn nữa, khả năng phân tách đất khá thô là một
vấn đề lớn đối với các ứng dụng khu vực ven biển và làm hạn chế các thông tin về
sự không tồn tại của các băng biển trong việc sử dụng các dữ liệu vĩ độ cao. Với 3
năm phát triển, RSMAS/NODC đã sử dụng thuật toán tiền xử lý mới đã giải quyết
được những hạn chế của phiên bản 4.x và đưa ra bộ dữ liệu nhiệt mặt biển chính xác
hơn với độ phân giải cao hơn.
Quá trình tiền xử lý dữ liệu vệ tinh sử dụng phiên bản nâng cao của thuật toán
Pathfinder và các bước xử lý để đưa ra 2 ảnh nhiệt mặt biển toàn cầu trong 1 ngày
và các thông số liên quan từ những năm 1985. Với độ phân giải xấp xỉ 4 km, bộ số
liệu này được coi là có độ phân giải cao nhất có thể đối với dữ liệu độ phân giải cao
17
(AVHRR) toàn cầu. Không những thế, bộ dữ liệu này còn bao gồm các dữ liệu
trung bình giai đoạn 5 ngày, 7 ngày, 8 ngày, trung bình tháng và trung bình năm. So
với bộ dữ liệu nhiệt mặt biển Pathfinder độ phân giải 9 km, bộ dữ liệu này đã có
những tiến bộ hơn đó là sự chính xác hơn, khả năng phân tách đất tốt hơn, độ phân
giải cao hơn và bao gồm cả thông tin về băng biển.
Bảng 1: Các vệ tinh NOAA được sử dụng trong bộ dữ liệu SST Pathfinder 5.0
STT Tên vệ tinh Thời gian của dữ liệu Pathfinder 5.0
1 NOAA-9 04/01/1985 – 07/11/1988
2 NOAA-11 08/11/1988 – 13/09/1994
3 NOAA-9 14/09/1994 – 21/01/1995
4 NOAA-14 22/01/1995 – 11/10/2000
5 NOAA-16 12/10/2000 – 31/12/2002
6 NOAA-17 01/01/2003 – 04/06/2005
7 NOAA-18 05/06/2005 – 31/12/2006
3.2 Cơ sở dữ liệu ảnh NOAA-AVHRR
Cơ sở dữ liệu ảnh NOAA-AVHRR là cơ sở dữ liệu đã bắt đầu từ nhiều năm
trước và đã có những nghiên cứu độ chính xác của cơ sở dữ liệu này. Với hàm hồi
quy: y = 0.075*x – 3.0, Lee và cs (2005) đã nghiên cứu độ chính xác của cơ sở dữ
liệu này đối với khu vực biển xung quanh Đài loan. Nghiên cứu này đã cho thấy độ
chính xác của CSDL này là 0.60C [12]. Barton (1995 và Kearns & cs (2000) đã
chứng minh rằng độ chính xác của CSDL này là từ 0 – 0.240C[10]. Trong khi thực
hiện luận văn này, tác giả cũng đã liên hệ với TS. Jason Roberts – Đại học Duke,
TS. Jason Roberts (2002) cũng đã nghiên cứu so sánh với các số liệu của các trạm
phao khu vực Thái Bình Dương cũng cho độ lệch chuẩn là 0.790C. Những số liệu
này có thể cho thấy được rằng, CSDL ảnh NOAA-AVHRR là tin cậy và có thể sử
dụng để nghiên cứu cường độ và vị trí front trong biển Đông.
18
Luận văn sử dụng các số liệu ảnh NOAA trung bình tháng từ năm 1985 –
2006 để nghiên cứu và xác định vị trí của front cũng như tính toán tần suất xuất hiện
của front. Đồng thời, luận văn sử dụng số liệu trung bình 5 ngày và trung bình tháng
năm 2006 theo cả số liệu chụp ban ngày (10h địa phương – vệ tinh đi xuống) cũng
như ban đêm (22h địa phương – vệ tinh đi lên) để nghiên cứu chi tiết sự biến động
của cường độ front theo ngày đêm, 5 ngày và theo tháng.
19
CHƢƠNG 4
PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH FRONT TỪ ẢNH VỆ TINH
4.1 Thuật toán xác định ranh giới các ảnh nhiệt mặt biển (SST) của Cayula &
Cornillon (1992) [7]
- Cần phân chia ảnh toàn cảnh thành các cửa sổ với kích thước cho trước
- Mỗi cửa sổ sẽ được xử lý độc lập
- Các cửa sổ cần thiết kế có phần chồng lên nhau để có thể liên kết các
ranh giới xác định được trên các cửa sổ khác nhau
- Kích thước cửa sổ có thể lựa chọn theo: 16x16, 32x32,… tùy theo kích
thước các ranh giới cần xác định cũng như độ phân giải của ảnh, nhiễu…
- Ranh giới xác định được là biên của hai khu vực ω1 và ω2 có nhiệt độ gần
như đồng nhất
a) Phân tích Histogram:
Hình 7: Histogram của cửa sổ có ranh
giới thể hiện yếu (không rõ ràng), thông
qua sự phân bố các khoảng cực đại phân
tách yếu
Hình 8: Histogram của cửa sổ có ranh
giới thể hiện mạnh (rõ ràng), thông qua
sự phân tách rõ các khoảng cực trị
20
Hình 9: Các histogram tương ứng được thể hiện trong window 2
và window 1 trong hình trên
Trong phép phân tích histogram, cần xác định giá trị ngưỡng để phân tách
hai miền giá trị nhiệt có sự phân dị đáng kể.
Trong trường hợp có hai miền nhiệt phân dị, cần sử dụng phương pháp thống
kê để xác định (phân loại) chúng.
Giả sử:
+ ω1 và ω2 là hai miền nhiệt xác định
+ x là điểm ảnh thuộc miền xác địn...