计算验潮站平均海面的两种方法的比较

一、引言 国标《海道测量规范》规定:短期验潮站的平均海面,一般用邻近的两个长期验潮站的平均海面转测求得,转测方法:1.几何水准测量法:按国家四等水准测量要求,直接联测两站水准点间的高差,进而求得短期站的平均海面;2.同步改正法:采用30天(一个月)同步观测水位平均值,首先计算长期站的月平均海面与其多年平均海面的差值即同步改正数,然后将短期站的月平均海面加上此同步改正数即可求得短     

平均海面传递方法的比较与选择

给出了常用平均海面传递方法的假设条件。以中国沿岸典型验潮站为例,统计不同同步时长下各传递方法的精度。统计分析表明,同步时长在7d内时应慎用回归分析法;最小二乘拟合法的假设条件缺乏相关的理论支持,只适用于潮差变化较小的区域;同步改正法在同步7d时基本能保证极值误差在10cm内,而同步15d与同步30d的精度相当,能达到厘米级。基于分析结果给出了传递方法的选择建议,为提高中短期验潮站的平均海面确定精度提供了依据。     

平均海面传递方法的比较与选择

给出了常用平均海面传递方法的假设条件.以中国沿岸典型验潮站为例,统计不同同步时长下各传递方法的精度.统计分析表明,同步时长在7d内时应慎用回归分析法;最小二乘拟合法的假设条件缺乏相关的理论支持,只适用于潮差变化较小的区域;同步改正法在同步7d时基本能保证极值误差在10cm内,而同步15d与同步30d的精度相当,能达到厘米级.基于分析结果给出了传递方法的选择建议,为提高中短期验潮站的平均海面确定精度提供了依据.     

海上中距离跨海高程传递方法比较

远离岸线的中距离(30~50 km)海域缺少测绘基础资料,高程传递尚未形成相应的作业体系。为满足海上工程建设的精度要求,采用同步验潮平均海面传递法、GNSS/水准传递法以及DTU18全球平均海面模型传递法,在山东省半封闭海域与开阔海域进行了中距离海上高程传递实验。实验结果表明,15天同步验潮平均海面传递法与GNSS/水准法的精度相当(厘米级),与DTU18全球平均海面模型传递法进行直接传递的差异在15 cm内,可为不同测绘基础条件下海上风电高程基准传递提供作业参考。     

平均海面同步改正传递法的误差分析

给出了平均海面同步改正法中异步效应及余水位引起的误差的表达式。对中国沿海3组典型验潮站进行了数值计算,统计分析了异步效应与余水位引起的误差的量值与规律。     

利用半参数模型估计确定验潮组网的深度基准面

深度基准面的确定是进行海洋测量的基础,准确确定深度基准面是进行海洋测量的有效前提。提出了一种将CORS技术与验潮组网技术进行结合的新传递深度基准面的方法,实现长、短期验潮站同步验潮实现深度基准面的增强传递;提出了采用半参数模型理论来求取潮差比的计算方法;具体阐述了验潮组网通过间接平差求取短期验潮站的深度基准面的计算方法,减少了验潮测量的人力投入,计算潮差比时考虑了系统误差的影响,计算短期验潮站时考虑了观测误差对深度基准面传递的影响。     

关于同步改正法求得短期验潮站平均海面所需同步天数的探讨

本文通过理论分析和实测资料计算比对得出结论:同步改正法计算短期验潮站平均海面使用15天时间同步和30天时间同步可达到基本相同的精度。     

精化沿海高程异常图的方法——CPS、海面水准相结合法

引言 我国沿海包括岛屿的高程测量,过去普遍采用海面水准法(即平均海面同步改正法),测量已知站(长期站)到未知站(临时站)的高差,这种方法求得的高程是从青岛验潮站平均海面起算的。青岛验潮站平均海面与中国沿海其它验潮站平均海面高程并不相同,有海面地形之差。人们认为青岛验潮站平均海面起算的高程称正常高h,正常高是从似大地水准面起算的,高程异常ζ就是似大地水准面高,它不具有物理意义。现在常采用的GPS测高法求得的高程(大地高H),是从大地水准面起算的,大地水准面可用重力法求得,具有物理意义,但精度不高,需要精化。似大地水准面和     

验潮站零点漂移检测及修订方法的改进

考虑到利用中数法计算的日平均海面可能残留较多的短周期分潮影响,会给验潮站零点的漂移检测及修订引入一项潜在的系统差,进而影响到潮汐分析及水深测量水位改正等应用。提出了基于Godin法计算日平均海面的验潮站零点漂移检测及修正的改进方法。应用结果表明Godin法较中数法可明显削弱短周期分潮影响,从而可提高验潮站零点漂移检测及修订的精度。     

基于不同水位观测时长下的深度基准面精度分析

深度基准面是海图水深的起算面,其精度直接影响着真实水深的精度.《海道测量规范》中对深度基准的求解方法进行了规定,但是未对其求解精度进行要求.因此本文采用我国10个验潮站19a间水位观测数据,分析了各站点不同水位观测时长求解的平均海面精度和深度基准精度,实验结果表明,对于港航区域重要长期验潮站,海图深度基准的设定应该采用基于多年平均海面的深度基准结果:对于短期验潮站来说,基于多年平均海面、年平均海面和转测邻近长期站平均海面三者得到的月深度基准精度大概在5-20cm,且三者之间差别不大.     

马迹山工程中海平面的确定与高程基面关系的分析

以嵊泗列岛马迹山特大型矿石中转码头的项目为例,在对长期验潮站资料收集、计算与考证的基础上,通过相关分析及差比计算,确定了该工程处平均海平面及其与高程基面的关系,从而为大型工程的设计与建设提供了具有实用价值的依据。     

RCP4.5情景下预测21世纪南海海平面变化

结合卫星高度计资料和SODA温盐数据,本文利用CCSM(Community Climate System Model version4)气候系统模式在代表性浓度路径RCP4.5情景下对全球海平面变化趋势的预测模拟结果作为强迫场,用POP模式模拟预测21世纪南海海平面长期趋势变化及空间分布。模拟结果显示,在RCP4.5情景下,南海海域在21世纪末10年平均海平面相对于20世纪末10年上升了15~39cm,明显上升海域位于中南半岛东部的南海中部、南部海域和吕宋海峡东西两侧海域,上升值最大可达39cm。如果加上格陵兰和南极等陆地冰川融化的影响,21世纪南海总海平面上升值将可能达到35~75cm。南海比容海平面明显上升区域位于吕宋岛东面的深水海域,广东沿岸流和吕宋冷涡之间海域,以及中南半岛东南部海域。总比容海平面的变化主要来自热比容,盐比容贡献比较小。南海南部和西部比容海平面上升速率较低,如加里曼丹岛西北侧、泰国湾和海南岛西侧有下降趋势。     

浙江沿岸基准面调查和分析

在对浙江沿岸主要验潮站的基准面进行调查和研究的基础上,确定了定海、大榭、健跳、坎门等站的潮高基面与１９８５国家高程基准的关系,这在沿海工程和灾害防御中有着重要价值。研究表明,浙江沿岸平均海平面量值高于１９８５国家高程基准,一般为２０ｃｍ左右;杭州湾的澉浦和浙南的琵琶门站多年平均海平面与邻近站不尽协调,它们的潮高基面可能有误     

天津沿海海平面上升影响风险等级研究

海平面长时间的累积上升将加剧风暴潮、土壤盐渍化和海岸侵蚀等灾害。沿海各地区的自然特征与社会经济发展水平差异明显,而各地区由于海平面上升引起的自然环境的影响和社会经济的风险也呈现地域差异。文章对天津滨海新区海平面上升影响风险进行分析,评估海平面上升对天津沿海各海洋功能区社会经济发展产生的风险,经评估发现天津滨海新区南部海平面上升风险等级最高,北部风险等级最低。     

基于CMIP5模式的南海海平面未来变化预估

Future potential sea level change in the South China Sea(SCS) is estimated by using 24 CMIP5 models under different representative concentration pathway(RCP) scenarios. By the end of the 21 st century(2081–2100 relative to 1986–2005), the multimodel ensemble mean dynamic sea level(DSL) is projected to rise 0.9, 1.6, and 1.1 cm under RCP2.6, RCP4.5, and RCP8.5 scenarios, respectively, resulting in a total sea level rise(SLR) of 40.9, 48.6, and 64.1 cm in the SCS. It indicates that the SCS will experience a substantial SLR over the 21 st century, and the rise is only marginal larger than the global mean SLR. During the same period, the steric sea level(SSL) rise is estimated to be 6.7, 10.0, and 15.3 cm under the three scenarios, respectively, which accounts only for 16%, 21% and 24% of the total SLR in this region. The changes of the SSL in the SCS are almost out of phase with those of the DSL for the three scenarios. The central deep basin has a slightly weak DSL rise, but a strong SSL rise during the 21 st century, compared with the north and southwest shelves.     

浙江沿岸海平面研究和变化预测

用统计学的方法对浙江沿岸海平面进行了研究, 采用多种海平面上升预测模式进行了计算和预测, 结果表明: 浙江沿岸的海平面存在明显的季节变化, 其变化曲线浙北、浙中沿岸为单峰型, 而浙南沿岸为双峰型, 南北地域差异较大。浙江沿岸过去30 a 间海平面平均上升速率为(2.63±0.06) m m /a。研究还表明, 未来浙江沿岸海平面还将上升, 按模式计算, 至2050年上升29 cm , 到2100 年估计上升值为60 cm 。     

长江河口理论最高和最低潮面计算和应用

应用改进的河口海洋数值模式,计算长江河口及其邻近海域水位随时间的变化,利用国际上先进的T_Tide调和常数软件计算得出潮汐的主要调和常数,根据《海道测量规范》(GB12317—1998)理论最低、最高潮面算法,在考虑8个主要分潮M2、S2、N2、K2、K1、O1、P1、Q1的基础上再考虑3个主要浅水分潮M4、M6和MS4,得出长江河口理论最低、最高潮面的空间分布。采用数值模式,设计高分辨的网格,有效解决了潮位站稀少和空间分布不均的不足,提升了理论最低、最高潮面的计算精度。将基于理论最低潮面的2009年长江河口实测地形资料转化为基于85国家高程基面的地形资料,使资料得到了充分应用。     

基于EOF法的长江口高潮位时空变化特征研究——长时间序列的高潮位EOF分析

根据长江口6个主要潮位站1993-2008年潮位资料,通过经验正交函数分析法(EOF法)分析了长时间序列和三峡工程前后月平均高潮位变化规律以及2000年的日高潮位变化规律,并探究其影响因素。结果表明:EOF分析前三个主成分贡献率为98.19%,可以反映潮位变化的主要过程。EOF1的影响因子是径流量,在空间上均为正值,呈上游至下游递减趋势,时间系数呈季节性变化;EOF2的影响因子是月平均海平面变化,在空间上有明显的分布差异,时间系数总体有上升趋势。三峡工程前后影响因子的作用有一定变化,径流量的影响增强,海平面减小。徐六泾以上河段的潮位站受径流丰枯影响,徐六泾以下高潮位受平均海平面控制更大。     

沿海警戒潮位核定技术问题探讨

在沿海警戒潮位核定工作中,为了提高技术人员对新颁布实施的《警戒潮位核定规范》(GB/T 17839-2011)的理解和把握,文章针对核定岸段选取、设计高潮位推算、设计波浪及波浪爬高计算、警戒潮位修正值计算、警戒潮位颁布等技术问题进行探讨,给出了规范使用的建议。     

潮流界以下河段航道整治水位确定方法研究——以长江江阴以下河段为例

在总结分析现有整治水位确定方法的基础上,根据潮流界以下河段的水沙运动特性,本文提出一种基于输沙能力的航道整治水位确定方法。考虑上游来水、下游潮汐为独立事件,统计潮流界以下河段上游来水、下游潮汐不同等级组合出现的频率,采用数学模型计算相应组合下河段沿程的潮位、流速过程,以流速四次方代表水流的输沙能力,统计不同潮位等级对应的综合净输沙能力,确定最大综合净输沙能力对应的水位为(最优)航道整治水位。以长江下游白茆沙水道和福姜沙水道为例,计算了所在河段的航道整治水位,并探讨了起动流速对整治水位计算的影响和最高整治水位概念对工程的意义。