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相位陣列雷達測海原理運用

為了解決竹圍漁港潮汐表的問題，作者洪晟銘 這樣論述：

測海雷達可用於長時間與廣範圍的偵測海面目標特性，其中包括海浪參數、洋流特性、海面風場與船隻定位等，然而海面狀況相當複雜，使得雷達接收到的回波變化很大，因此建立模擬頻譜用以了解回波特性為測海雷達資料分析處理的首要工作。本研究利用散射截面積理論方程式與風浪模型模擬測海雷達回波頻譜特性，包括流速、風速、風向對功率及都卜勒速度的影響，並藉此驗證多種來向角定位演算法的可行性與優劣，於實際船隻定位及洋流徑向速度解算提供很大的助益，同時針對高頻測海雷達受電離層干擾問題進行分析討論，提供污染距離辨識方法。在船隻定位上利用HHT與濾船演算法(Cspro)開發自動偵測系統，應用在特高頻測海雷達上偵測率高達81.

25%，並且距離誤差僅0.3公里，角度誤差也1度以內，可望用於海域交通的控管。實驗結果發現特高頻測海雷達受潮汐影響明顯，在功率與徑向速度的比對上，皆符合潮位計資料的特性，並且分析探討使用波束成形技術觀測二維海面潮位變化的可行性。在徑向流速的比對上，利用漂流浮標比對特高頻與高頻測海雷達的量測結果，發現高頻測海雷達有明顯的偏差，此偏差可用表層流與次表層流受Stoke’s drift與Ekman drift來解釋，估算結果也大致符合實際觀測偏差量，另外，利用特高頻測海雷達觀測資料比對兩種方法在徑向流速的解算結果，發現Capon method的空間覆蓋率較高，但容易在高角度的時候因旁波瓣影響造成計算誤

差，與模擬結果一致，而MUSIC解算受限於頻率解析度與訊雜比，在頻率解析度與訊雜比夠高的情況下，亦可得到良好的資料品質，並且擁有不需要大型天線陣列的空間使用效率。在示性波高反演中發現特高頻測海雷達觀測資料與龜山島浮標量測資料存在倍數關係，需律定參數得到較為可靠的雷達反演資料，本論文利用浮標與雷達反演資料在不同律定參數下的RMSE變化，計算龜山島周回海域利用特高頻測海雷達反演示性波高的律定參數為1.5。

粒子追蹤模式應用於淡水河口海域流場之分析

為了解決竹圍漁港潮汐表的問題，作者李亭葦 這樣論述：

臺灣為亞太地區海上運輸主要樞紐，其發展主要依賴國際貿易與海上運輸，目前臺灣主要國際商港有基隆港、臺北港、臺中港、高雄港與花蓮港，為接軌日漸蓬勃發展之國際貿易，港埠設施需快速提升競爭力，因此維護與更新為首要目標。臺北港為一完全人工港，其分期發展計畫，改變原有近岸流特性，又因緊臨淡水河，大量河川輸沙也因此受到影響，為避免海岸地形變化而影響航道之安全性，因此需了解臺北港與淡水河口周邊之流場變化。本研究使用DHI MIKE-21水動力模式(Hydrodynamic Module,HD)與粒子追蹤模式(Particle Tracking Module,PT)，透過數值模擬，於臺北港海域假定虛擬數值浮標

，在不同時間施放與回收，將虛擬浮標路徑與實測值驗證，以獲得不同工期區域流場之特性，建立未來流場變遷之趨勢，做為後續港埠空間規劃之參考依據。研究結果發現，粒子移動路徑漲潮時由北往南移動直至退潮，退潮時粒子移動路徑則是方向相反，由南往北移動，隨時間推移，粒子移動路徑漸趨向南；臺北港二期與三期工程中，當粒子靠近結構物時，受結構物附近渦流影響，造成粒子集中現象，其多集中於台北港南側；而遠期工程之粒子移動路徑，皆於臺北港外海方向移動。