ArcGIS环境下宗海图制图方法研究——以烟台沿岸海洋开发利用活动为例

宗海图是海域使用申请不可或缺的附件,目前多是基于AutoCAD技术制作,然而实际使用中宗海图要素如点注记、图例生成及图廓整饰等利用AutoCAD绘制时需不断的复制、粘贴及人工命令输入等操作,使得成图效率一般甚至低下。因此,如何能高效、规范的制作宗海图值得探究。ArcGIS具有强大的制图功能,这是目前宗海图制图工作研究的重点也是未来的发展远景方向,但关于ArcGIS技术在宗海图编绘中的研究报道甚少。鉴于此,文章以山东烟台沿岸某建设项目为例,从宗海界址点绘制、宗海范围绘制、图廓整饰、图例可视化及相关表格绘制等方面,探讨并总结了ArcGIS环境下绘制宗海图的技巧与方法。和传统的AutoCAD宗海图制图技术相比,基于ArcGIS平台制作宗海图更准确、更快捷,以期为更多的制图用户掌握ArcGIS环境下宗海图绘制方法、技巧,进一步提升ArcGIS技术宗海图制作的业务化应用及技术研究工作水平。     

基于多软件的ArcGIS宗海图制图技术研究

在ArcGIS,AutoCAD和Surfer三种软件数据相互转换的基础之上,将ArcGIS与AutoCAD、Surfer制图技术有机结合,借助ArcGIS强大的绘图功能来完成宗海图的绘制。较之单一的AutoCAD制图技术,这种方法在保证宗海图绘制规范性和准确性的前提下,提高了宗海图绘制的效率,为海域使用管理和用海审批提供了技术保障。     

ArcGIS技术在海域使用论证宗海图绘制中的应用

宗海图是海域使用论证和海域使用申请不可或缺的图件,为保证宗海图绘制的规范性和准确性,文章着重探讨并总结利用ArcGIS软件编制宗海图的技术方法及技巧,以期更多的制图用户掌握其绘图方法,进一步提高宗海图的制图质量和工作效率。     

海域使用项目宗海图编绘前期分析方法探讨

宗海图的绘制水平和质量在海域使用论证工作与海洋资源管理工作中极其重要。文章总结宗海图绘制工作的经验以及常见的质量问题，提出项目用海工程概况分析是项目海域使用可行性分析的重要依据，更是宗海图绘制的前置条件；通过项目工程资料概况分析，项目符合性分析，现状用海资料、周边确权资料收集和分析3个方面，凝练宗海图编绘前期分析的主要技术方法。     

宗海图编绘的几个关键问题探讨

宗海图是海域使用权证书和宗海档案的主要附图,是申明海域使用权属的重要依据,考虑到宗海图编绘的重要性,文章通过分析当前海域使用项目宗海图编绘中存在的坐标系、界址点精度和面积量算等问题进行探讨,以此期望促进海域使用项目宗海图绘制的规范化和海域使用管理工作的科学化。     

基于宗海图编绘技术规范的制图关键技术

宗海图是海域使用申请审批相关材料的重要组成部分,是海域管理的基础资料。文章从工作底图、图件颜色和字体大小、坐标精度、界址点编号以及特殊项目宗海图绘制等方面对宗海图制图的关键技术进行了分析,总结了宗海图编绘技术规范与海籍调查规范的区别,主要包括:增加了宗海平面布置图、调整了用海图斑、重新规定了分宗编绘要求、增加了线划比例尺以及弧形圆形用海区域的绘制要求等,并给出了应加快制定海洋行业标准的建议。     

海域管理中的宗海图编绘

文章介绍宗海图的要素和内容,按照资料收集、数据整理、宗海图设计、宗海图编绘、成图检查校核和宗海图印制的顺序阐述宗海图的编绘流程;针对目前宗海图编绘中存在的细节问题,提出统一图例、完善底图要素、放大或分幅编绘复杂用海宗海图和绘图前开展海域使用权属核查的建议,以期提高宗海图编绘的规范化和标准化水平。     

基于SVG的电子海图复杂矢量符号绘制方法

为有效解决可缩放矢量图形(SVG)中部分海图复杂矢量线、面符号无法绘制的瓶颈问题,在分析电子海图复杂矢量线、面符号结构的基础上,提出了相应的绘制方法,并对具体的处理方法与步骤进行了讨论,设计了关键算法,给予了代码实现,对算法进行了有效的验证。实验表明,所提算法具有较好的通用性和实用性,绘制效率高,弥补了SVG中海图符号表达的短板,为基于SVG的海图符号库建设和后续的网络化电子海图显示与应用研究奠定了技术基础。     

我国海图坐标差值分析及“海图小改正”探讨

GPS接收机接收到的是WGS84坐标,目前我国海图采用的是北京54坐标系,这对海图用户带来使用上的不便或误解.所以直接出版WGS84坐标海图已经成为时代的必然要求.海图测绘部门已经着手全面生产和出版WCS84海图,这一工作需要大量的人力物力和时间.为了使现有北京54海图在这一过渡期内继续使用,探讨使用海图小改正的方法实现北京54海图向WGS84海图的快速转换,是可行的、经济的和有效的.文章分析了各地区坐标改正数的大小和变化规律,提出海图小改正的具体方法.     

广西填海项目海籍调查结果与存在问题探析

海籍调查资料是海域管理的重要资料,本文遵照海域、测绘等规范,结合围填海现状调查,对广西壮族自治区海岸带确权填海项目海籍调查资料进行分析,发现项目填海位置与海域批复的位置存在偏移,为优化海域管理,针对海籍调查中宗海图绘制过程所涉及的海岸线、坐标系统、控制点等要素进行研究,得出应严格按照现行海域管理要求,使用统一的坐标系统及法定岸线,以确保准确可靠的海籍调查资料,发挥其在海域使用及自然资源规划管理方面中的作用。     

论证南海海疆国界线

追溯探查历史图件,根据1946年内政部方域司编制的一组"南海诸岛位置图"(南海诸岛位置图,南沙群岛,中沙群岛,西沙群岛,西沙群岛永兴岛及石岛,南沙群岛太平岛)和1948年出版的"中华民国行政区域图"分析,南海诸岛外围的断续线段是我国在南海的海疆国界线;当时划定,是与陆域国界相连的,海上国界是陆域国界的延伸,以断续线段表示是国际地图上对海疆国界线通用的表示方法,当时即获国际认可。上述结果为南海划界提供了科学依据。     

论证南海海疆国界线

According to a series of important historical maps,i.e.,the Location Map of the South China Sea Islands,the Nansha Islands,Zhongsha Islands,Xisha Islands,Yongxing Island and Shidao Island,and Taiping Island(archived by the Territorial Administration Division of the Ministry of Interior of Republic of China in 1946),and the Administration District Map of the Republic of China published in 1948,the dashed line surrounding the South China Sea Islands represents China's sea boundary in the South China Sea at that time.It was both connected with,and an extension of,the land boundary of China.At that time the dashed line was used to represent the waters boundaries while the solid line was used to represent the land boundary—a universal method used in maps that was then recognized internationally.The above observation provides historical and scientific evidence of China's sea boundary in the South China Sea that is useful for the international maritime delimitation over the South China Sea area.     

基于GHSOM网络的南海风场时空变化特征分析

基于1979—2018年欧洲中期天气预报中心(ECMWF)近海面10 m风场资料,采用增长型分层自组织映射(GHSOM)神经网络方法,对南海海表面风场(SSW)的季节变化和年际异常变化进行了分析,结果表明：(1)GHSOM网络训练原始风场数据第一层结果揭示了4个特征模态,高度概括了南海近海面风场的季节变化特征;第二层结果提取了风场的月变化特征。(2)GHSOM网络训练异常风场数据第一层结果揭示了4类异常风场特征模态：反气旋式异常、气旋式异常、西南风异常和东北风异常模态。其中反气旋式异常和气旋式异常模态呈现出不对称现象,即反气旋式异常风场的振幅大于气旋式异常风场;且这两个模态与ENSO事件密切相关,它们的时间序列与Niño 3.4指数序列存在显著的延迟相关。同时,东北风异常风场模态的发生频率大于西南风异常模态。向下扩展的第二层结果揭露了异常风场模态更多的细节特征。     

渤、黄、东海潮汐、潮流的数值模拟与研究

基于FVCOM海洋数值模式,采用高分辨率的三角形网格,对渤、黄、东海的潮汐、潮流进行数值模拟,并通过比较120个沿岸验潮站和14个潮流观测站的实测与模拟结果进行模型验证,两者符合较好。根据模拟结果,给出了四个主要分潮的潮汐同潮图和5m层潮流最大流速及最大潮流同潮时分布。渤、黄、东海共有5个半日分潮和3个全日分潮的独立旋转潮波系统,且都呈逆时针方向旋转;半日潮流和全日潮流各有12个圆流点;在冲绳岛和奄美岛两侧的4个半日潮流圆流点分别呈对称分布,其中有3个为本文首次给出;在日本九州岛西侧还新给出2个全日潮流圆流点。有关它们的存在性需要实测资料的进一步检验。     

渤、黄、东海8个主要分潮的数值模拟研究

应用MIKE数值模拟软件,采用无结构三角形网格,建立一套计算区域包括整个渤海、黄海、东海以及东海大陆架和琉球群岛的高分辨率数值模型,考虑了实际水深和岸线,外海开边界采用西北太平洋大模型结果的潮位提供,模拟了东中国海潮波的波动过程,对潮波垂直运动过程进行调和分析,得到了渤海、黄海、东海的M2,S2,K1,O1以及N2,K2,P1,Q1八个主要分潮的传播和分布特征。利用中国沿海14个潮位站的调和常数对模型结果进行了验证,验证结果显示模型较为准确可靠。研究结果表明:4个主要半日潮(全日潮)在渤、黄、东海的传播情形基本相似,即潮波在渤海、黄海、东海沿岸的传播性质上类似沿岸开尔文波的传播形态,并且成功再现了计算海域的4个半日分潮无潮点和2个全日分潮无潮点。全日潮振幅各无潮点附近振幅最小,而海湾的波腹区振幅最大,东海潮差呈现近岸方向振幅大、离岸方向振幅小,浙闽沿海振幅也较大,黄海振幅相对较小,渤海振幅在辽东湾和渤海湾顶最大,两个无潮点周边振幅较小。     

印尼贯穿流源区马鲁古海与哈马黑拉海水团来源的季节和年际变化

So far, large uncertainties of the Indonesian throughflow(ITF) reside in the eastern Indonesian seas, such as the Maluku Sea and the Halmahera Sea. In this study, the water sources of the Maluku Sea and the Halmahera Sea are diagnosed at seasonal and interannual timescales and at different vertical layers, using the state-of-the-art simulations of the Ocean General Circulation Model(OGCM) for Earth Simulator(OFES). Asian monsoon leaves clear seasonal footprints on the eastern Indonesian seas. Consequently, the subsurface waters(around 24.5σ_θ and at ～150 m) in both the Maluku Sea and the Halmahera Sea stem from the South Pacific(SP) during winter monsoon, but during summer monsoon the Maluku Sea is from the North Pacific(NP), and the Halmahera Sea is a mixture of waters originating from the NP and the SP. The monsoon impact decreases with depth, so that in the Maluku Sea, the intermediate water(around 26.8σ_θ and at ～480 m) is always from the northern Banda Sea and the Halmahera Sea water is mainly from the SP in winter and the Banda Sea in summer. The deep waters(around27.2σ_θ and at ～1 040 m) in both seas are from the SP, with weak seasonal variability. At the interannual timescale,the subsurface water in the Maluku Sea originates from the NP/SP during El Ni?o/La Ni?a, while the subsurface water in the Halmahera Sea always originates from the SP. Similar to the seasonal variability, the intermediate water in Maluku Sea mainly comes from the Banda Sea and the Halmahera Sea always originates from the SP. The deep waters in both seas are from the SP. Our findings are helpful for drawing a comprehensive picture of the water properties in the Indonesian seas and will contribute to a better understanding of the ocean-atmosphere interaction over the maritime continent.     

ADCIRC模式在渤海M2分潮模拟中的应用研究

利用有限元方法的ADCIRC (Advanced Circulation Model)海洋模式,建立了渤海高分辨率的二维潮汐潮流模型,模式结果与实测资料吻合良好.模式成功模拟出了M2分潮在渤海的2个无潮点和3个圆流点,位置与前人的研究结果基本一致.M2分潮流在渤海中央为顺时针旋转的旋转流,在辽东湾、渤海湾和莱州湾基本为...     

基于环境包络线法的深水浮式平台极值响应长期预报

海上结构设计包括对荷载和响应的可靠性评估。对结构进行全面长期响应分析繁琐且费时,故将基于逆一阶可靠性方法的环境包络线进行海上结构概率可靠性分析,对结构的长期响应进行近似估计。在二维标准正态空间中画出与重现期相对应的圆,将圆离散为点后通过Rosenblatt变换转化为环境参数空间中的点来形成闭合的环境包络线。描述海洋环境条件的模型对绘制环境包络线极为重要,基于我国南海荔湾海域40年波浪模拟数据,建立了描述南海波浪的Weibull-Gev条件分布模型,进而绘制南海有效波高—谱峰周期包络线,并与张力腿平台(TLP)系泊张力的长期响应预报结果对比,给出南海海域在波浪作用下应用环境包络线法预报TLP系泊张力的分位数,为未来南海TLP设计中系泊张力预报提供快速估算方法。     

1949-2017年南海海域热带气旋强度和路径快速变化统计特征

为进一步认识南海地区热带气旋强度和路径快速变化的统计特征，利用中国气象局上海台风研究所整编的1949–2017年的热带气旋最佳路径数据集，统计分析了不同强度等级热带气旋发生强度和路径快速变化的特征。结果表明:(1)由强热带风暴快速加强为台风、以及由台风快速加强为强台风是热带气旋强度快速加强发生频率最多的事件；强度快速加强次数以1次居多，一般不会超过2次；但大部分途经南海的热带气旋出现快速加强时都在南海以外的地区，在南海出现快速加强的概率仅为9.8%。(2)不同强度的热带气旋，其强度的维持时间长短对其强度快速加强有重要影响，一般在该强度的前24 h是快速加强的最佳阶段，当其中心气压下降速度超过?12.0 hPa/(6 h)时容易出现台风级别或以上的强度快速加强，且热带气旋快速加强容易出现在海温偏高地区。(3)南海地区热带气旋路径的偏转主要出现在西行路径中，其中以5°～30°的偏转为最常见，占到全部热带气旋总数的48.65%，不过，按照定义的路径快速转向标准，路径快速转向的概率仅有15.13%。随着热带气旋强度的增强，南海地区发生路径快速转向的频次迅速减少，路径快速转向主要出现在近海岸地区和南海中北部偏东区域。这些结果进一步细化和丰富了对南海地区热带气旋强度和路径快速变化的认识。