MATLAB潮汐准调和分析与调和常数自动计算系统
项目介绍
本项目基于MATLAB平台开发,实现了潮汐数据的准调和分析全过程自动化。系统通过先进的频谱分析与最小二乘拟合技术,自动从潮位观测时间序列中提取主要分潮的调和常数(振幅和迟角)。该系统显著降低了潮汐调和分析的计算复杂度,为海洋科学研究、港口工程、测绘等领域提供高效、准确的一键式解决方案。
功能特性
- 自动化调和分析:内置完备的潮汐调和公式库,自动匹配并计算百余种分潮,无需手动输入复杂公式
- 智能数据处理:支持多种数据输入格式(表格/数组),自动处理数据缺失与异常值
- 地理坐标修正:可选经纬度输入,实现分潮频率的地理依赖性修正
- 结果可视化:生成潮位拟合曲线与实测数据的对比图、残差分析图等多种图形结果
- 灵活导出功能:支持将调和常数、分析报告以文本或Excel格式导出,便于后续研究使用
使用方法
- 准备数据:整理潮位时间序列数据(包含标准日期时间戳的观测值),建议采样间隔均匀
- 设置参数:根据需要指定分析时长、重点分潮列表、采样频率等参数(可选输入经纬度坐标)
- 运行分析:执行主程序,系统将自动完成数据预处理、频谱分析、调和常数计算全过程
- 查看结果:在命令窗口查看主要分潮的调和常数,通过图形界面浏览拟合效果与残差分析
- 导出结果:将最终结果保存为Excel表格或文本报告,包含详细的分析参数与计算结果
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 必需工具箱:Signal Processing Toolbox、Curve Fitting Toolbox
- 推荐内存:4GB以上(用于处理长时间序列数据)
- 磁盘空间:至少500MB可用空间
文件说明
主程序文件整合了潮汐准调和分析的核心流程,实现了从数据导入、预处理到调和常数计算与结果输出的全链路功能。具体包括潮位观测数据的读取与质量检验,基于傅里叶变换的频谱初步分析,通过最小二乘法进行多分潮同步拟合求解,主要天文分潮的自动识别与参数提取,以及生成拟合曲线对比可视化图形和导出标准格式结果报表等关键环节。