內容簡介
本研究目的在應用GPS直接訊號和反射訊號進行波浪水位觀測，藉以建立另一種在實驗室中或對實際海面可行的波浪水位量測技術。本年度的工作內容包括(1)在成大臺南水工所大型斷面水槽進行波高量測，在中型斷面水槽進行靜止水面觀測，和穩定下降水位觀測，以及(2)在臺南安平港內進行水位觀測。研究中以GPS整合型接收儀應用於斷面水槽波形與海面海浪之變化量測，利用同時接收GPS左旋與右旋訊號之整合天線，提供GPS直接與反射訊號進行相位觀測、GPS反射點坐標定位分析、斷面水槽波形與海面海浪之水位高程變化計算。在大型斷面水槽中觀測規則波波高85cm週期為6秒的波浪。本研究觀測結果若以波形函數修正反射點位置高程，則所得波形與波高計記錄結果比較，可得85%吻合度的結果。在中型斷面水槽進行靜止水面觀測，以及1小時連續下降水位30公分觀測，結果與波高計和水準尺之量測作比較，顯示有很好的一致性,偏差在0.5~1.0公分。另外在安平港潮位站進行6小時之海水面變化觀測，結果也與潮位站資料和水準尺之量測作比較，顯示水位趨勢相當一致，在25公分的水位變化中偏差約1.0~3.0公分。本研究初步利用GPS直接訊號和反射訊號進行進行波浪水位觀測，所得結果在精確度和一致性上顯示未來應用相當有潛力，下年度將針對各種波浪條件和RGPS觀測範圍進行研究。
- 中文摘要(第I頁)
- 英文摘要(第II頁)
- 目錄(第III頁)
- 圖目錄(第VI頁)
- 符號表(第X頁)
- 第一章 前言(第1-1頁)
- 1.1 計畫緣起(第1-1頁)
- 1.2 文獻回顧(第1-3頁)
- 1.3 四年全程計劃說明(第1-5頁)
- 1.4 本年度研究方法與目的(第1-8頁)
- 第二章 整合 GPS 直接與反射訊號定位計算原理(第2-1頁)
- 2.1 GPS 直接訊號定位(第2-1頁)
- 2.2 GPS 反射訊號定位(第2-18頁)
- 第三章 試驗儀器與作業流程(第3-1頁)
- 3.1 GPS 接收儀功能及運作方式(第3-1頁)
- 3.2 GPS 試驗儀器性能(第3-3頁)
- 3.3 試驗流程與使用軟體(第3-4頁)
- 3.4 精密定位已知參考點(第3-9頁)
- 3.5 試驗步驟與過程(第3-11頁)
- 第四章 試驗過程與計算結果(第4-1頁)
- 4.1 大型斷面水槽波高水位觀測(第4-1頁)
- 4.2 中型斷面水槽靜水位與連續水位下降觀測(第4-7頁)
- 4.3 安平港港內水位觀測(第4-14頁)
- 第五章 結論與建議(第5-1頁)
- 5.1 結論(第5-1頁)
- 5.2 建議(第5-1頁)
- 參考文獻(第參-1頁)
- 附錄 I GPS 訊號結構與定位模式概述(第附錄I-1頁)
- I-1 GPS 系統架構(第附錄I-1頁)
- I-2 GPS 訊號結構(第附錄I-2頁)
- I-3 GPS 訊號編碼(第附錄I-4頁)
- I-4 GPS 訊號調變(第附錄I-6頁)
- I-5 GPS 訊雜比（SNR）與能量(第附錄I-10頁)
- I-6 GPS 衛星定位模式(第附錄I-11頁)
- 附錄 II GPS 試驗儀器設備功能(第附錄II-1頁)
- 附錄 III LHCP 反射訊號在五衛星觀測量訊號強度變化比較圖(第附錄III-1頁)
- 附錄 IV RGPS 試驗限制與現場量測考量說明(第附錄IV-1頁)
- 附錄 V 期末報告審查意見及辦理情形說明表(第附錄V-1頁)
- 附錄 VI 期末簡報資料(第附錄VI-1頁)
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