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中国近海潮汐数值模型及可视化应用研究的开题报告

开题报告

一、选题背景：

潮汐是海洋中的一种规则的周期性运动。由于潮汐对于海洋与海岸地区的生态系统、

天气和气候、海洋交通运输、海洋工程等方面均具有重要的影响，因此研究潮汐运动

及其规律对于海洋学和海洋经济的发展至关重要。

中国近海作为全球最大的沿海国家，近海潮汐数值模型及其可视化应用研究具有重要

意义。本研究将通过对中国近海潮汐现状、数值模型及可视化应用的分析，对中国近

海潮汐运动及规律进行深入探究，为海洋相关领域的研究和应用提供科学依据。

二、研究目的和意义：

本文旨在开展对中国近海潮汐数值模型及可视化应用的研究，具体目的包括：（1）了

解中国近海潮汐现状；（2）研究中国近海潮汐数值模型，探究潮汐运动规律；（3）

开发潮汐数值模型的可视化应用，方便用户快速准确地了解潮汐情况及变化。

本研究的意义在于：（1）为海洋相关领域的研究提供科学依据；（2）为海洋资源开

发、海域利用、海洋环境保护等领域的决策提供科学支持；（3）推进中国近海潮汐数

值模型及可视化应用领域的发展。

三、研究内容：

本文将主要开展以下研究内容：

1.中国近海潮汐现状分析，包括中国沿海主要港口的潮汐现象、潮周期、潮高、潮差

等内容，并绘制潮汐图、潮位表以及潮流图等。

2.中国近海潮汐数值模型研究，综合采用数值模拟、观测数据等方法，建立中国近海

潮汐数值模型，并对模型进行验证和丰富实验。

3.潮汐数值模型可视化应用开发，通过对潮汐数值模型的可视化处理，开发出一款潮

汐数值模型可视化软件，方便用户快速准确地了解潮汐情况及变化。

四、研究方法：

1.文献资料法：通过对近年来与中国近海潮汐数值模型及其可视化应用相关的文献、

报告、资料等进行收集、整理和分析，进一步掌握国内外有关研究现状和发展趋势。

2.数值模拟法：采用数值模拟方法，建立中国近海潮汐数值模型，研究潮汐运动规律。

3.统计分析法：对中国沿海主要港口的潮汐数据进行统计分析，查明潮汐的周期、潮

高、潮差等特征。

4.编程开发法：通过编写程序，开发出一款潮汐数值模型可视化软件，使数据形象化

呈现，方便用户快速准确地了解潮汐情况及变化。

五、预期成果和进度安排：

本研究的预期成果包括：（1）了解中国近海潮汐现状，并绘制潮汐图、潮位表以及潮

流图等；（2）建立中国近海潮汐数值模型，并对模型进行验证和丰富实验；（3）开

发出一款潮汐数值模型可视化软件。

本研究将按照以下进度安排进行：

第一阶段：8月份-10月份

完成文献资料查找、基本资料的搜集、资料分析等工作，准备数值模拟，对潮汐数值

模型建立提出计划。

第二阶段：11月份-次年2月

实施数值模拟，进行中国海域潮汐数值模型建立，初步测试并进行数据的验证工作。

第三阶段：次年3月-次年6月

开发潮汐数值模型的可视化应用，完善与修订潮汐数值模型，并绘制潮汐图、潮位表

和潮流图等，撰写学术论文和技术报告，优化结构，并进行推广。

六、研究的难点和问题：

1.数据的收集和处理：潮汐数据具有多样性和不确定性，数据的收集、处理、分析和

验证较为困难。

2.模型的复杂性：近海潮汐受到地球自转、日地引力、洋流等多种因素的影响，构建

潮汐数值模型的复杂性相对较高。

3.可视化应用的开发：潮汐数值模型可视化应用需要把复杂的数据进行可视化展现，

技术难度较大。

七、研究的参考文献：

1.王开季等.中国潮汐空间分布特征及其研究前沿[J].海洋科学进展,2021,8(1):67-77。

2.刘万吉,潘大立,吴晶晶,刘明星.中国近海潮汐动力学研究进展[J].海洋学

报,2021,43(2):17-29。

3.陈杰,董雷,任宏伟.基于SWAN模型的江苏港口海域的潮汐模拟研究[J].交通运输工程

与信息,2021,21(1):1-9。

4.王良明,卢军,易宏伟.基于GIS可视化技术的海洋环境遥感监测系统研究[J].海洋技术

学报,2021,40(1):43-49。

5.陈文杰,田立峰,马建,彭士策.基于高效潮流算法的珠江口生态环境数值模拟研究[J].

中国海洋大学学报,2021,51(11):23-34。