一种天文潮和风暴潮分离方法

摘要

本申请公开了一种天文潮和风暴潮分离方法，对于一个海洋水文站测到的只是一组实时潮水位过程，这个实时过程可以看成是一个强确定过程(天文潮)和一个弱随机过程(大气活动干扰，包括风暴潮)的迭加，此时可以利用频窗(频率域)和滤波器(时间域)等数学手段将其分离。本发明采用了一种基于小波包分析的分离方法，将潮位作为一种信号，首先确定小波函数和小波包分解的层数，将170个分潮根据其频率分配到唯一的叶子节点，得到最优小波树，然后对包含有天文分潮的小波分解系数进行重构，提取各频带范围的天文分潮信号，最优利用小波滤波器将这些天文分潮信号从潮位信号中除去，即得到风暴潮增水曲线。

主权项

步骤(1)：正交小波母函数的选取；潮位信号的小波变换实质上是不同尺度的小波函数与该信号的互相关，根据潮汐理论，潮水位记录中的天文潮是不同频率正弦波的叠加，一般来说，小波母函数与待分析的潮位信号越接近，信号在时间‑频率域能量分布越集中，因此，在对潮位信号进行小波分析时，可以考虑选择和天文分潮形状相近的小波函数作为母小波。Daubechies小波具有好的局部特性，能够在各种瞬变波形中较好地提取有用信号成分，选取db4紧支集正交小波作为小波包母函数。