HY××/T/T××××—2011HY××/T/T××××—2011PAGE16PAGE1自然資源部發布××××-××-××實施××××-××-自然資源部發布××××-××-××實施××××-××-××發布高頻地波雷達現場比測試驗規范Specificationforhighfrequencygroundwaveradarinsituevaluation（報批稿）HY/T××××—201XHY中華人民共和國海洋行業標準ICSHY××/T/T××××—2014HY/T××××—2016PAGEIIPAGEI前言本標準按照GB/T1.1-2009給出的規則起草。本標準由全國海洋標準化技術委員會海洋觀測及海洋能源開發利用分技術委員會（SAC/TC283/SC2）歸口。本標準起草單位：武漢大學、國家海洋標準計量中心、國家海洋信息中心、東海預報中心。本標準主要起草人：陳澤宗、牟長青、王曉亮、趙晨、劉首華、張博、齊安翔、劉建國、高佳、李程、汪立宜、湯鈺婧。高頻地波雷達現場比測試驗規范范圍本標準規定了高頻地波雷達現場比測試驗的一般規定、比測前的準備、比測方法、數據質量控制、數據分析和報告編制。本標準適用于高頻地波雷達的現場比測試驗。規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T12763.1海洋調查規范第1部分：總則GB/T12763.2海洋調查規范第2部分：海洋水文觀測GB/T12763.3海洋調查規范第3部分：海洋氣象觀測術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1高頻地波雷達highfrequencygroundwaveradar一種利用高頻電磁波沿地表傳播，并與海洋表面相互作用的基本原理，獲取表面流（場）、波浪（場）、風（場）等海洋動力學參數的雷達。一般規定4.1比測項目高頻地波雷達現場比測試驗項目包括：a）海流，包括：1）流速；2）流向。b）海浪，包括：1）有效波高；2）平均波周期。c）海風，包括：1）平均風速；2）平均風向。4.2比測儀器4.2.1現場比測驗證所使用的儀器應符合GB/T12763.1中的相關規定，每種儀器設備均應至少有一臺(套)作為備用。4.2.2比測儀器測量的最大允許誤差應滿足GB/T12763.2的相關要求。4.3比測區域和站點4.3.1高頻地波雷達現場比測區域應滿足下述環境條件：比測區域內不應有影響地波雷達測量的海上構筑物；地波雷達測量區域連續無遮擋角度不小于50°；比測區域水深不小于15m。4.3.2比測區域可劃分為比測核心區和比測邊緣區。比測核心區獲取的雷達信號平均信噪比應大于20dB，平均數據獲取率應大于90%。比測邊緣區獲取的雷達信號平均信噪比應大于10dB，平均數據獲取率應不低于80%。4.3.3應在比測區域內合理地選取并布設站位或觀測斷面，站點布設位置和數量應滿足比測工作需要。在比測核心區布設不少于3個站位，比測邊緣區布設不少于2個站位。比測前準備5.1開展比測工作前，應編制《高頻地波雷達現場比測試驗方案》，方案內容包括試驗目的、比測項目（4.1）、比測單位和人員、比測儀器（4.2）的技術指標及數量、儀器設備的安裝與測量方案、比測區域和站點（4.3）、比測方法、比測時間、數據傳輸記錄和交接、保障條件、安全措施、其他說明等有關信息。5.2應按照《高頻地波雷達現場比測試驗方案》的有關要求準備現場比測試驗所需儀器設備，在規定比測區域內的站點或觀測斷面布置比測儀器。5.3比測試驗前應對高頻地波雷達的雷達站經緯度、天線單元相對位置、陣列基準方向、天線方向圖、通道失配、天線互耦等參數進行測量或校正，對比測儀器以及相關儀器設備進行時間同步設置，并保持高頻地波雷達和比測儀器處于正常工作狀態。比測方法海流比測應保持高頻地波雷達和比測儀器同步測量。比測儀器的測量深度應與雷達觀測深度范圍一致。根據雷達測量海流的深度范圍選取觀測層，宜選取水下（1～2）m進行觀測。比測儀器采樣間隔宜選取（5～30）min，連續觀測時間不少于25h。使用比測儀器進行海流觀測應符合GB/T12763.2的有關要求。海浪比測應保持高頻地波雷達和比測儀器同步測量。每組觀測之間的時間間隔不大于1h，連續觀測時間不少于72h。使用比測儀器進行海浪觀測應符合GB/T12763.2的有關要求。海風比測應保持高頻地波雷達和比測儀器同步測量。每組觀測之間的時間間隔（5～10）min，連續觀測時間不少于72h。使用比測儀器進行海風觀測應符合GB/T12763.3的有關要求。現場數據質量控制7.1數據采集質量控制當外業比測完成后，應從以下方面進行質量控制：應檢查獲取的人工記錄數據、儀器自記數據、相關記錄文件等資料文件是否齊全；應檢查外業比測人員是否對獲取的觀測資料情況作詳細說明，應包括資料相對應的海區、站位、觀測項目以及觀測時間等基本信息，提交的資料是否備有清單說明；應檢查外業比測人員是否對觀測資料進行基本質量控制，應包括缺測資料的數量統計及原因分析等；應審查數據采集是否符合相關要求。7.2數據可靠性分析高頻地波雷達現場比測驗證調查資料質量檢驗應采用人工審查和計算機質量控制相結合的形式進行，主要包括以下幾個方面內容：應審查和控制觀測數據的誤差。主要審查觀測數據中是否含有系統誤差以及是否含有過失誤差，在處理序列資料時還應檢驗觀測數據的噪聲水平是否滿足要求。應明確資料來源、觀測條件和處理方法，估計上述內容對資料質量的影響。應分析資料的代表性，判斷資料能否客觀地反映研究海區的要素的時間、空間變化特征。應對資料進行對應性審查。應核對海洋資料的觀測日期及各要素觀測數據之間的對應關系，及時糾正記錄中錯誤的觀測日期和站位。應檢驗數據資料的統計特性是否符合統計假設。除采用統計檢驗方法以外，還可采用卡方擬和優度檢驗，對實際獲取數據進行抽樣，檢驗概率密度函數是否與假設一致。可采用輪次檢驗法檢驗觀測數據的獨立性。應檢查數據合格率。若數據不是奇異值，即判定為合格。觀測數據合格率應達到觀測總量的三分之二以上，未達到該指標的觀測應進行補測或者重新調查。數據分析8.1數據可比性處理在將高頻地波雷達和比測儀器獲取的資料進行比較分析以前，應對現場比測儀器獲取的數據資料進行預處理，以提高兩種測量方法所獲取資料的可比性。主要內容包括：觀測資料時間的統一。參照雷達觀測時間選取比測儀器在相應觀測時間內的觀測值并進行統計平均處理；觀測時間點的統一。保證雷達觀測數據序列與現場比測儀器獲取數據序列的時間一一對齊；觀測位置匹配。根據現場比測儀器的布設地點，選擇雷達能夠覆蓋該布設點的網格單元數據；觀測深度的統一。參照雷達觀測深度選取比測儀器對應測量深度上的海流要素值進行平均處理；根據比測儀器流速、流向測量結果以及雷達在相應空間位置處的徑向方向，計算現場比測流速投影到從比測點朝向雷達方向上的分量；8.2數據分析方法8.2.1常規誤差分析常規誤差分析包括下列內容：海流將雷達測量得到的流速與流向結果與現場比測儀器測量結果進行比較，并分析雷達徑向流速的誤差情況。海浪將高頻地波雷達測量的有效波高和波周期與比測儀器測量的有效波高和波周期進行比較。海風將高頻地波雷達探測得到的平均風速、平均風向測量結果與海上比測儀器測量結果進行比較。在進行上述內容的誤差分析時宜選用的統計參數為：均方根誤差（見公式1）和相關系數（見公式2）。………………(1)式中：—觀測數據的均方根誤差—高頻地波雷達觀測值—比測儀器觀測值 …………… (2)式中：—高頻地波雷達觀測數據和比測儀器觀測數據的相關系數—觀測次數—高頻地波雷達觀測數據的平均值—比測儀器觀測平均值現場比測驗證報告編寫9.1報告編寫試驗結束后，有關參與人員應編寫《高頻地波雷達現場比測試驗報告》，現場比測試驗報告的主要內容包括：簡介、比測試驗目的及相關儀器的技術指標和數量(含備件的數量)；現場比測試驗執行情況，主要包括：比測項目；試驗前準備；試驗前的狀態檢查情況；試驗方法、步驟、持續時間、