FES全球潮汐模型 + NS_TIDE非平稳校正 · 全域高精度潮汐计算
系统采用双FES全球潮汐模型为基底，搭配自研NS_TIDE非平稳调和校正算法分层计算；可自动识别河口/开阔海域，对感潮河段做径流动态修正，全域统一高精度潮汐推演。
全球网格潮汐常数插值，任意经纬度、港口点位均可提取基础平稳分潮；近海FES2014权重0.7，远洋FES2022b权重0.8动态融合。
河口、感潮河段自动启用，引入径流、季节、外海潮差协变量动态修正分潮振幅与迟角，解决河流顶托导致的潮汐失真问题。
基于校正后时变分潮叠加得到纯径流+天文潮基底，不含气象增减水。
分离气压、风场、波浪增水，搭配TS潮汐-风暴非线性耦合，分层无重复校正。
时序平滑、高程基准统一转换，输出标准化逐时潮位预报结果。
1. FES2014：国内近岸、浅海区域优选，浅水分潮模拟表现更佳，近海融合权重固定0.7；
2. FES2022b：高分辨率升级版本，全球大洋同化数据更完善，开阔远洋融合权重0.8；
3. 通用短板：两套模型均为平稳潮汐架构，未内置河流径流动力学；所有河口、感潮河段直接使用会出现系统性偏高，必须搭配NS_TIDE校正。
• 自动启用场景：FES模型预报的河口、感潮河段区域；
• 无需校正场景：无大型河流汇入的平直海岸、远洋海岛；
• 核心逻辑：引入实时径流量、月度季节因子、外海潮差多协变量，动态缩放分潮振幅、偏移迟角，还原汛期河水压制潮波物理过程；
• 拟合方式：依托长时序潮汐时序，采用IRLS迭代加权最小二乘，求解流量多项式最优修正系数。
改进版完整数学公式（参考Matte et al. 2013）：
分潮振幅：Hₖ = a₀ + S(month)·(a₁Q + a₂Q² + a₃R)
分潮迟角：gₖ = b₀ + S(month)·(b₁Q + b₃R)
亚潮低频平均海面：η₀ = msl_clim(month) + msl₁Q + msl₂Q²
配套优化：
• 逐月季节因子S(month)：冬季1.15，夏季0.75，反映径流影响的季节变化
• 气候平均海面msl_clim(month)：冬季+12cm，夏季-10cm
• 外海潮差R修正项(a₃, b₃)：大小潮动态修正
• FES基准面校正：各河口独立偏移量（如曹妃甸-41cm）
• 径流传播时滞τ_Q：6-24小时，匹配潮水传播延迟
FES网格平稳分潮提取 → NS_TIDE流量动态校正 → 合成径流修正天文基底 → 叠加独立气象风暴增水 → 标准化最终潮位
按数据来源、区域类型分场景误差对比（实测验证）：
| 数据来源 | 区域类型 | 计算方案 | 平均误差(MAE) | 精度等级 |
|---|---|---|---|---|
| FES模型 | 港口区域 | FES + NS_TIDE拟合修正 | ≈5 cm | 优秀 |
| FES模型 | 无径流平直海岸/海岛 | FES双模型融合，无需NS_TIDE | ≈5~15 cm | 优秀 |
| FES模型 | 感潮河口（汛期仅FES） | 仅FES平稳分潮，无径流校正 | 40~160 cm | 一般 |
| FES模型 | 感潮河口（改进版NS_TIDE） | FES基底 + NS_TIDE改进版校正 | ≈7.7 cm | 优秀 |
| FES模型 | 开阔大洋海域 | FES2014+FES2022b加权融合 | ~5 cm | 优秀 |
• 港口数据：采用FES模型 + NS_TIDE拟合修正，精度MAE≈5cm；
• FES+NS_TIDE改进版：河口区域精度从38.6cm降至7.7cm，提升约80%；
• FES双模型融合：近海采用FES2014权重0.7，远洋采用FES2022b权重0.8；
• 气象增水模块与天文径流基底完全解耦，不存在双重季节、径流叠加偏差。
依托FES2014、FES2022b全球网格模型，支持全球任意港口、经纬度潮汐计算，无区域限制。
基于Matte et al. 2013学术理论，新增逐月季节因子、外海潮差R修正、气候平均海面、FES基准面校正，河口精度提升80%。
程序自动判别河口/外海，按需开启NS_TIDE校正，港口数据自动进行FES+NS_TIDE拟合修正。
天文径流基底、气象风暴潮完全分开运算，杜绝多重校正叠加造成的潮位偏移。
河口NS_TIDE拟合系数、全球FES分潮预加载缓存，接口响应速度＜100ms，支持高并发查询。
无径流输入、离岸远洋场景自动退化至纯FES融合方案，不会出现计算异常、空值崩溃。
1. NS_TIDE非平稳潮汐调和分析模型，基于Matte et al. 2013学术理论自主算法实现，改进版新增逐月季节因子、外海潮差修正、气候平均海面等优化；
2. 港口站点和任意经纬度潮汐计算采用 FES2014、FES2022b 全球潮汐模型。两套模型均由法国空间研究中心（CNES）资助，LEGOS、NOVELTIS、CLS 联合研发，通过 AVISO 平台对外分发；其中 FES2022b 为高分辨率升级版本，近岸与河口潮汐模拟精度更优；
• 港口数据采用FES模型 + NS_TIDE拟合修正；
• FES数据在河口区域自动启用NS_TIDE改进版校正；
• 按海域水深自动切换FES2014/FES2022b融合权重；
• 缺失径流数据时自动退化至纯FES平稳计算；
• 天文、气象模块完全分离，无重复校正；
• 所有河口拟合系数离线完成，线上仅正向快速计算。
本潮汐预报系统以FES2014、FES2022b两套全球潮汐模型作为基底，搭配自研NS_TIDE改进版非平稳调和校正算法，实现全球任意经纬度、港口点位潮汐自动化计算。
港口数据采用FES模型 + NS_TIDE拟合修正方案，精度MAE≈5cm；河口区域自动启用NS_TIDE改进版校正，精度从38.6cm降至7.7cm，提升80%。
NS_TIDE改进版新增逐月季节因子、外海潮差R修正、气候平均海面、FES基准面校正等优化，天文径流基底与气象风暴潮分层独立计算，无多重校正误差，全域枯水、洪水期潮汐预报表现稳定，我们致力于为海边活动提供最准确的潮汐信息。