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臺中港海洋雷達波流觀測及特性分析

臺中港海洋雷達波流觀測及特性分析


書籍介紹

為了提供船舶航行與進出港區之海象資訊參考,交通部運輸研究所港灣技術研究中心以臺中港線性陣列海洋雷達進行港區與鄰近海域之海象調查。本研究以Barrick, D.E.於美國國家海洋暨大氣總署(NOAA)發表之研究成果為基礎,利用雷達產生的電磁波於海水表面所發生的共振與都卜勒頻偏現象,觀測海象波浪波高與週期的時序列變化趨勢,並與底碇式水下觀測儀器之觀測結果具有一致性。
研究成果針對海域之波浪與海流等資料進行長期的資料蒐集、分析與建檔,可以提供交通部航港局及臺灣港務股份有限公司船舶進出臺中港管理應用,災害發生時能適時提供海面資訊,做為處置對策及預防措施之參考,有助於離岸風電海下工程技術發展。

目次

中文摘要…………………………………………………………………………I
英文摘要……………………………………………………………..…………II
目錄……………………………………………………………………….……III
圖目錄………………………………………………………………..…....……V
表目錄……………………………………………………………….....………IX
第一章緒論……………………………………………………………..……1-1
1.1 計畫背景………………………………………….…………………1-1
1.2 計畫範圍與對象………………………………….…………………1-3
1.3 研究目的與工作項目……………………………….………………1-5
1.4 研究架構…………………………………………….………………1-5
1.5 預期成果…………………………………………….………………1-6
第二章研究方法與雷達比較探討………………………………………..…2-1
2.1 雷達海象觀測原理…………………………………….……………2-1
2.2 臺中港線性陣列雷達…………………………………….…………2-3
2.3 雷達電磁理論…………………………………………….…………2-5
2.3.1 徑向流流速(V)………..……………………….….….…………2-8
2.3.2 海浪波高(H)與週期(T)……..………….….……..….……..……2-9
2.3.3 研究進行步驟………………..…………………………………2-11
2.4 全向性雷達與指向性雷達分析比較………………….………..…2-12
2.4.1 全向性雷達…………………………..…………………………2-13
2.4.2 指向性雷達…………………………..…………………………2-13
2.4.3 雷達分析比較………………………..…………………………2-14
第三章雷達操作與軟硬體精進……………………………………………3-1
3.1 訊號處理與窗函數………………………………….………………3-1
3.1.1 漢明窗(Hamming window)…………..……...…….………..…...3-1
3.1.2 漢寧窗(Hann window)………………..……..…….……….……3-3
3.1.3 布萊克曼-哈里斯窗(Blackman-Harris window)…………..……3-4
3.2 第一階極限法(ImageFOL Method) ……………….…….…....……3-5
3.2.1 都卜勒距離譜(DR)預處理………………………………………3-6
3.2.2 導入控制分水嶺分割(MCWS)的方法……………………….…3-8
3.2.3 圖像處理技術……………………………..………………..…….3-9
3.3 雷達電力系統改善措施……………………………………...……3-12
3.4 臺中港南側觀測站設置計畫…………………………………..… 3-15
3.4.1 南側觀測站現勘………………………..………………………3-16
3.4.2 南側高頻陣列雷達系統的設計………..………………………3-17
3.4.3 南側觀測站安裝規劃…………………..………………………3-21
3.4.4 南側觀測站建置效益…………………..………………………3-25
第四章雷達觀測成果探討與比較…………………………………………..4-1
4.1 雷達觀測成果比對與精進探討……………………………….……4-1
4.1.1 應用第一階極限法處理結果之比對情形……………....…….…4-1
4.1.2 雷達觀測成果比對……………..………………………………4-12
4.2 雷達整合平台與即時可視化界面…………………………….…..4-18
4.3 雷達風場觀測的可行性探討…………………………..………… 4-21
第五章結論與建議………………………………………..…………………5-1
5.1 結論…………………………………………………………….……5-1
5.2 建議…………………………………………………………….……5-2
5.3 成果效益與後續應用情形…………………………………….……5-3

編/著/譯者簡介

主辦單位:港灣技術研究中心
主管:蔡立宏
計畫主持人:李政達
研究人員:林受勳、羅冠顯、陳子健、蘇青和

序言/導讀

為了提供船舶航行與進出港區之海象資訊參考,交通部運輸研究所港灣技術研究中心以臺中港線性陣列海洋雷達進行港區與鄰近海域之海象調查。本研究以Barrick, D.E.於美國國家海洋暨大氣總署(NOAA)發表之研究成果為基礎,利用雷達產生的電磁波於海水表面所發生的共振與都卜勒頻偏現象,觀測海象波浪波高與週期的時序列變化趨勢,並與底碇式水下觀測儀器之觀測結果具有一致性。 研究成果針對海域之波浪與海流等資料進行長期的資料蒐集、分析與建檔,可以提供交通部航港局及臺灣港務股份有限公司船舶進出臺中港管理應用,災害發生時能適時提供海面資訊,做為處置對策及預防措施之參考,有助於離岸風電海下工程技術發展。

分類 其他詳細資訊
  • 適用對象:成人(學術性)
  • 關鍵詞:離岸風電、陣列雷達、海象觀測
  • 附件:無附件
  • 頁/張/片數:201
授權資訊
  • 著作財產權管理機關或擁有者:交通部運輸研究所
  • 取得授權資訊:聯絡處室:交通部運輸研究所港灣技術研究中心 姓名:周于楨 電話:04-26587150 地址:台中市梧棲區中橫十路2號