利用全球海潮模型确定海图深度基准面

比较并分析了FES99潮汐模型和NAO.99Jb潮汐模型在浙江近海的精度;利用调和分析法计算了浙江近海的8个主要分潮和3个浅水分潮的调和常数;研究了浙江近海海图深度基准面的计算方法;利用长期验潮站资料验证了本文方法的可靠性与准确性;利用径向基函数方法格网化了经验潮站海图深度基准值加密后的数据,最终得到了浙江近海分辨率为2.5'×2.5'的海图深度基准面模型.     

天津海域深度基准面L值模型构建

基于天津港邻近海域构建的精密潮汐模型,由区域精密潮汐模型各网格点的调和常数,按深度基准面L值的定义算法计算生成网格形式的L值模型。采用天津海域11个验潮站的深度基准面L值对L值模型实施订正,构建了天津海域1'×1'的深度基准面L值模型。     

海图深度基准面传递算法的精度分析

基于最小二乘潮位拟合传递法的数学模型,对短期验潮站海图深度基准面确定方法进行了研究。用实例对所提方法和《海道测量规范》中求取短期验潮站海图深度基准面方法进行了分析比较;探讨了影响最小二乘潮位拟合传递法精度的因素。结果表明:最小二乘潮位拟合传递法用于确定短期验潮站海图深度基准面,具有较高精度,并且可从同步时间、地理环境及站间距离等方面进一步提高该法所得海图深度基准面的精度。     

海图深度基准面传递算法的精度分析

基于最小二乘潮位拟合传递法的数学模型,对短期验潮站海图深度基准面确定方法进行了研究.用实例对所提方法和<海道测量规范>中求取短期验潮站海图深度基准面方法进行了分析比较;探讨了影响最小二乘潮位拟合传递法精度的因素.结果表明:最小二乘潮位拟合传递法用于确定短期验潮站海图深度基准面,具有较高精度,并且可从同步时间、地理环境及站间距离等方面进一步提高该法所得海图深度基准面的精度.     

网格低潮面模型构建及精度分析

文章基于网格潮汐模型构建了网格低潮面(深度基准面)模型,分析了网格低潮面模型的精度影响因子,验证了网格低潮面模型的可行性和有效性.试验表明,网格低潮面模型精度优于20cm,在离岸较远的海区精度更高;基于网格低潮面模型的低潮面确定方法可以避免基准面确定需要设立验潮站获取(同步)潮位观测数据、沿岸低潮面(深度基准面)定义和算法存在差异以及基准面传递技术存在局限性的问题,尤其适合不易设立验潮站的海区的低潮面确定.     

越南沿海潮汐类型分布及极值天文潮位

采用最小二乘法,首先对越南从北至南的33个沿海验潮站的长期（最短是5年,最长是53年）观测资料进行潮汐调和分析得到各站的调和常数,再根据分潮O1、K1、M2的振幅值计算指数 V=(HO1+HK1)/HM2,进而结合各站的V值和实际观测资料,指出：越南北部沿岸潮汐性质类型为正规全日潮,潮汐振幅在2.5?4.5m范围内;越南中部沿岸潮汐性质较复杂,该海岸具有三种潮汐类型,包括不正规日潮,不正规半日潮和正规全日潮,潮汐振幅较小,大致在0.5?2.5m范围内;越南南部沿岸潮汐性质为不正规半日潮,潮汐振幅在3.0?4.0m左右;越南西南部沿岸潮汐性质类型为不正规日潮,潮汐振幅大致在1.0?2.0m范围内。从上述33个潮站中选取了12个验潮站,计算了各站包括114分潮的潮汐调和常数,采用潮汐预报法推估出各站20年间（1987?2007）的天文潮位序列,从天文潮位序列中取出最高和最低值。因为这些验潮站的观测时间跨度较长、潮高数据序列较稳定、潮汐调和分析精度较高,均方根都小于?10cm,并有较高可靠性。最后,对本文研究结果提出了几点认识和建议     

临时验潮站深度基准面传递模型及其适用性研究

长江口区域瞬时潮汐面受潮汐、径流、风暴潮的耦合作用,具有一定的区域特性。在阐述临时验潮站各种传递模型的基础上,考虑径流季节特性与潮汐特性,利用长期验潮站传递不同时间序列下深度基准面,探讨了各种传递模型在季节特性与潮汐特征组合条件下传递精度及其适用性,提出了长江口区域海图测绘深度基准面传递的优选方案,具有较强的实用性与可操作性。     

广东省统一深度基准项目的设计研究

根据对广东省现有长期验潮站数量、分布以及水位数据情况的分析,确立了在已有长期验潮站的基础上,采用适当布设短期验潮站的方式,对长期验潮站进行加密补充;建立海区调和常数变化模型,并结合水深数据、卫星测高数据,构建海洋潮汐模型;最终建立深度基准模型的总体设计思路。广东省统一深度基准的建立,可实现深度基准面1985高程模型的构建,相邻测区间水深成果的无缝拼接,沿海水深成果与陆地地形成果的相互转换,GNSS技术下的水深测量(无验潮模式)以及对沿海范围内海岸线和海岛岸线的精确推算。     

海洋垂直基准及转换的技术途径分析

分析了不同海洋垂直基准面的含义及相互转换关系,研究了在高程基准和地球椭球面上表示深度基准面的实现途径,利用长期验潮站观测数据验证了不同时段平均水位和深度基准的确定精度水平。以南海为例,构建了深度基准面(L值)模型、正常高模型和大地高模型。分析和验证表明,长期验潮站的垂直基准可以实现cm级精度确定。更新和统一验潮站垂直基准确定,为海域垂直基准及转换模型提供了必要的基础条件。     

越南沿海潮汐性质分布及极值天文潮位

采用最小二乘法,先对越南从北至南的33个沿海验潮站的长期观测资料(最少是5年,最多是53年)进行潮汐调和分析得到各站的调和常数,再根据分潮O1、K1、H1的振幅值计算V=(HO1+HK1)/HM2,然后结合各站的V值和实际观测资料,指出:越南北部沿岸潮汐性质为正规全日潮,潮汐振幅在2.5~4.5 m范围内;越南中部沿岸潮汐性质较复杂,该海岸具有3种潮汐类型,潮汐振幅较小大概0.5~2.5 m范围内;越南南部沿岸潮汐性质为不正规半日潮,潮汐振幅是3.0~4.0 m左右;越南西南部沿岸潮汐性质为不正规日潮,潮汐振幅大概是1.0~2.0 m范围内。     

永久性潮汐与大地测量基准

社会、经济和科技的发展,对大地测量基准的精度、历元、框架等方面的要求愈来愈高,因此必须顾及具有同等精度量级的地球动力现象如潮汐、极移、地壳运动、冰后期反弹等对大地测量基准的影响。本文仅讨论永久性潮汐对重力基准、高程基准、大地水准面、垂线偏差等方面的影响。对大地测量基准中使用的无潮汐、平均湖汐和零潮汐等概念和相关计算进行了推导和讨论。     

大港验潮站潮汐分析与国家高程基准面变化

利用1980—2011年小时潮位数据和1952—2007年月平均潮位数据,对大港验潮站处海洋潮汐以及国家高程基准面近60年的变化进行了分析和研究。首先利用傅里叶变换对两组数据进行频谱分析,获得了影响海水面变化的180个较短周期分潮以及6个长周期分潮;然后对小时潮汐数据进行最小二乘调和分析,获得影响海水面变化的主要分潮的振幅及其变化,发现Q1、O1、M2、K1、K2的振幅具有非常明显的约19年的周期变化;并利用调和分析和18.61年移动平均对国家高程基准面的变化进行了估算,分别获得基准面1952—1980年的下降速率为1.07mm/a和0.76mm/a,1980—2011年的上升速率为1.59mm/a和1.62mm/a;最后,通过18.61年移动平均对1985高程基准进行了检核,发现两者相差0.14cm。     

The parallel sum of matrices and its application in geodetic adjustments

Summary . It is well known that for the comparison and combination of geodetic networks their heterogeneous datum definitions are well to be considered. Various algorithms have been developed for this purpose. As an alternative concept to deal with hybrid datum problems, the operator parallel sum of matrices is introduced in this paper. To begin with, a definition is given and some basic properties are explained. To demonstrate the usefulness of the operator, two practical applications are given. The first deals with the estimation of parameters describing the deformation of two networks which are to be compared to each other. The second one treats the estimation of parameters representing the heterogeneous datum definitions of two networks which are to be merged into a hybrid network. It will be shown that – regardless of the datum definitions of the preadjusted individual networks – the parallel sum of matrices can be used to simplify the algorithms applied for the estimation of those parameters. Received 15 December 1995; Accepted 24 September 1996     

海道测量水位控制方法研究

将海道测量的垂直基准理论和水位改正方法综合为统一的水位控制理论与方法体系,分析比较了的时差法和最小二乘曲线比较法两种水位改正的软件实现方法的数学模型,讨论了曲线拟合参数的时变性,论证多站水位控制中垂直基准的连续线性特性,给出了水位控制的质量控制指标,得出必要的结论。     

我国海洋大地测量基准与海洋导航技术研究进展与展望

领海是国家主权的重要组成部分,国家空间基准和位置服务应该覆盖陆地和海洋。以2000国家大地坐标系和2000国家重力基准为代表,我国已在陆地建成了较为完善的大地测量基准。然而,现有国家空间基准和重力基准未能有效覆盖海洋,海洋大地测量基准和海洋导航技术已严重滞后于国家社会经济发展新形势和国防战略需求。本文主要论述了我国海洋大地测量基准与海洋导航技术的研究现状,梳理了我国海洋大地测量基准所涉及的关键技术,分析了近期及未来我国自主发展海洋大地测量基准与海洋导航技术的主要方向。     

Shallow-water loading tides in Japan from superconducting gravimetry

Gravity observations from superconducting gravimeters are used to observe loading effects from shallow-water tides on the Japanese east and west coasts. Non-linear third-diurnal and higher-frequency shallow-water tides are identified in the tide-gauge observations from these coastal areas. The most energetic constituents in the tide gauge observations are also seen in the gravity observations due to their loading effects on the deformation of the Earth. Even though the shallow-water tides at the Japanese east coast have an amplitude of only a few millimetres, they are still able to generate a loading signal at gravity sites located several hundred kilometres inland. In particular, the S₃, S₄ and S₅ solar tides occur in both gravity and tide gauge observations. It is indicated that in other shelf regions with large shallow water tides, the shallow water loading signals account for a significant signal, which should be taken into account.Acknowledgement The authors would like to thank the Hydrographic and Oceanographic Department (Japan Coast Guard), Japan Meteorological Agency and Hokkaido Development Agency for access to the tide-gauge data. Also, the Global Geodynamic Project Information System and Data Center (GGP-ISDC) is acknowledged for providing the gravity data.     

自主卫星导航的空间基准维持

基于星间测距的自主定轨必然存在星座的整体旋转和漂移,即存在星座空间基准的衰减问题,因此,卫星星座的空间基准维持是自主定轨的主要目标,也是自主定轨的核心问题之一。重点讨论卫星自主定轨中的空间基准维持方法,系统分析星地观测、星间/星地组合观测和星间观测3种观测模式下的卫星轨道参数估计方法,及其对应的空间基准维持方式;提出卫星自主定轨强基准和弱基准概念。强基准是指在星地观测或星间/星地组合观测条件下,强化地面高精度基准站坐标的定轨方式,此时卫星星座基准与地面跟踪站基准一致;弱基准是指在仅有星间链路观测条件下,采用卫星轨道信息先验弱约束的定轨方式,即弱基准是以先验轨道所对应的卫星星座的几何重心建立的。强基准充分利用了星间、星地观测网中的各类信息,计算结果可靠且精度稳定,而弱基准虽然缺少地面观测信息,但先验卫星轨道同样是基于地面跟踪网精密定轨得到的,对卫星空间基准的维持同样可靠,且定轨计算更为简单。采用北斗试验星实测数据,分别开展无基准、弱基准和强基准支持下的自主定轨试验,试验结果表明,弱基准中仅对卫星轨道倾角和升交点赤经进行先验弱约束即可抵偿卫星星座的旋转和漂移,但定轨精度略低于强基准支持下的定轨精度。在无地面跟踪系统支持的特定环境下,建议采用弱基准方法,实现真正意义上的自主定轨。     

联合大地水准面、海面地形和潮波运动数值模拟的长江口陆海垂直基准转换关系

长江口水域地形地貌研究对河道治理建设、水上交通运输等人类社会经济活动具有重要意义,而建立高精度的无缝深度基准面及其与其他垂直基准间转换模型将直接影响到水陆交界区高精度地形地貌数据的获取及统一综合管理与分析。为此着重研究了基于三维潮波运动数值模拟、海面地形和大地水准面3种手段联合的河口水域无缝深度基准面构建及其与其他垂直基准间转换模型,并在长江口南支这一典型河口水域进行了建模实验和模型精度评估分析。结果显示,垂直基准转换模型中误差为12.4 cm,与现场长期潮位站实际观测结果比对分析得垂直基准转换模型误差绝对值均值为24.2 cm,尽管大于模型中误差估值,但仍满足国际水道测量规范对测深中垂向最大不确定度的要求。     

Transformation of coordinates between two horizontal geodetic datums

The following topics are discussed in this paper: the geocentric coordinate system and its different realizations used in geodetic practice; the definition of a horizontal geodetic datum (reference ellipsoid) and its positioning and orientation with respect to the geocentric coordinate system; positions on a horizontal datum and errors inherent in the process of positioning; and distortions of geodetic networks referred to a horizontal datum. The problem of determining transformation parameters between a horizontal datum and the geocentric coordinate system from known positions is then analysed. It is often found necessary to transform positions from one horizontal datum to another. These transformations are normally accomplished through the geocentric coordinate system and they include the transformation parameters of the two datums as well as the representation of the respective network distortions. Problems encountered in putting these transformations together are pointed out.     

城市基础空间数据基准的统一和更新

对城市基础地理信息数据库的数据源——空间位置数据的基准统一和更新方法进行了探讨,提出七参数转换和平面相似变换是实现空间位置数据的基准统一和更新的实用方法,并通过算例证明了该方法的正确性。