應用微波雷達技術於臺北港域環境監測之研究(2/4)-微波雷達海象監測技術優化

簡介

微波雷達為遙測技術之應用，不同於底碇式波流儀、浮標等觀測方式僅蒐集單點觀測資料，微波雷達可獲取平面波流場之觀測資料，並有許多傳統儀器設備所沒有之優點，為輔助並精進臺北港域的海氣象觀測作業，本所自110年即開始規劃相關研究工作，本計畫為多年期之研究計畫，第1年期之研究計畫內容主要針對微波雷達觀測的波流觀測特性進行分析，由該計畫之研究成果可得知雷達所量測之波高其趨勢有部分時段較佳，但在較大波高時雷達仍無法反應出其結果，只有示性波高在1~2公尺間有較好的觀測表現，而尖峰週期、流速及流向量測的表現當中，其相關性偏低。
目前北防波堤延伸段工程、港內結構物與觀測樁對雷達回波產生干擾，導致區域內的回波訊號、干擾與遮蔽訊號相互疊加，確實影響海象參數計算之準確性，未來設置微波雷達尋找適當觀測位址時，建議可以選擇受干擾較小的北防波堤段或臺北港東南區的海岸地帶。
另外，臺北港域持續擴建導致資料品質不佳，以目前雷達回波訊噪比(SNR)與觀測波高的線性關係，尚需要建立雷波資料與風速及降雨兩者之間的關係式，建議應考慮不同層級(level)之資料處理。例如須考量氣候因素(如風速、降雨)或非氣候因素(如突波)等，有助於提高波高觀測之準確性。

more...

目次

第一章 前言 1-1
1.1. 研究背景 1-1
1.2 研究目的 1-1
1.3 研究項目 1-6
第二章 臺北港港域波流觀測系統及資料蒐集 2-1
2.1 臺北港外海觀測樁波流觀測系統 2-2
2.1.1 外海觀測樁波浪資料蒐集情形 2-5
2.1.2 外海觀測樁海流資料蒐集情形 2-7
2.2臺北港資料浮標觀測系統 2-7
2.2.1 臺北港資料浮標波浪資料蒐集 2-9
2.2.2 臺北港資料浮標海流資料蒐集 2-10
2.3外海觀測樁波流資料分析 2-11
2.4臺北港資料浮標波流資料分析 2-33
2.5小結 2-58
第三章 臺北港微波雷達觀測系統 3-1
3.1 微波雷達觀測系統建置 3-1
3.2 微波雷達系統設備 3-3
3.3 微波雷達觀測系統控制介面 3-5
3.4 微波雷達觀測系統展示介面 3-9
第四章 臺北港微波雷達觀測優化 4-1
4.1 微波雷達觀測與反演 4-2
4.2微波雷達觀測之影響因子 4-5
4.3微波雷達觀測之影響分析 4-12
4.3.1 空間資料分析 4-13
4.3.2 時間資料分析 4-15
4.4雷達觀測之優化探討 4-21
4.4.1 雷達觀測位址 4-22
4.4.2 數據處理與品管程序 4-22
第五章 結論與建議 5-1
5.1結論 5-1
5.2建議 5-2
5.3成果效益及後續應用情形 5-3
參考文獻 參-1

附 錄
附錄一、專家學者座談會議紀錄
附錄二、工作會議紀要