海浪破碎的空间点过程模型

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海浪破碎在海-气相互作用中发挥着重要作用，是海洋表层湍的主要来源，也是限制波高和维持波浪场能量耗散的主要机制。而海浪破碎的空间分布模式可以为我们更好地理解和研究海浪破碎提供一个框架，让我们更加全面地去看待和研究海浪破碎，对破碎的随机性和破碎耗散等问题可以有更深入的理解和讨论。
　　白冠是海浪破碎的主要表现形式，也是人们熟悉海浪破碎、研究海浪破碎的重要方面。长期以来对于白冠破碎的研究主要集中在两个方面：（1）白冠覆盖率其与风速、大气稳定度、水温等因素的关系；（2）单位海面上速度范围(c,c+dc)内破碎波峰线平均长度Λ(c)。这些研究并没有涉及到空间分布模式的研究，而白冠空间分布模式分析是海浪破碎统计研究的前提。如果将破碎白冠的重心位置视为二维平面上的点，任一时刻在给定海域的白冠破碎形成一空间点过程。在这一理论框架下，白冠面积、波峰线长度等特征量都可以视为过程的标值，白冠覆盖率和可由累计的空间标值点过程描述。
　　本文考虑了白冠破碎具有的空间特性，提出利用空间点过程统计分析工具研究白冠空间分布模式，并结合实际白冠破碎观测录像资料，计算观测数据的L-函数和K-函数，使用MCMC方法生成以空间齐次Poisson过程为零假设模型的模拟包迹并与观测数据的K-函数进行比较，检验结果并不拒绝所选择的观测数据其白冠空间分布模式类型为空间齐次Poisson过程的零假设。此外，还使用了拟合优度检验，进一步检验以 CSR模型为零假设的可靠性，检验结果拒绝了零假设。因此，又考虑以空间非齐次Poisson过程为零假设模型，进行了新的尝试，结果表明：使用空间非齐次Poisson过程为零假设更为恰当。尽管建立精确的模型还不够，结合一维时域的研究，我们可以认为白冠破碎空间分布模式具有空间簇生性。通过实例研究表明：空间点过程统计分析工具适用于白冠破碎研究，具有一定的有效性。

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作者
陈佳;
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作者单位

中国海洋大学;

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授予单位中国海洋大学;
学科应用数学
授予学位硕士
导师姓名类淑河;
年度 2013
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类数学模拟;
关键词
海浪破碎; 空间点过程模型; MCMC方法; Poisson过程;

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