基于重力地质法反演南海海底地形

基于重力地质法(GGM)采用卫星重力异常数据反演了中国南海112°E~119°E,16°N~20°N范围1'×1'的海底地形模型,通过船测水深数据的直接格网化结果和ETOP01模型的检核进行了精度评价。结果表明,GGM模型较船测水深的直接格网化结果更为精细,在船测控制点分布均匀的海域,GGM模型能获得比ETOP01模型更高的精度。为进一步验证GGM模型受海底地形特征影响的情况,采用GGM模型与ETOP01模型分别内插出9356个检核点处的水深,并统计得到两模型差值的较差结果平均值为19.560m,标准差为130.156m,相对精度为4.79%。经分析得出:GGM模型与ETOP01模型在坡度变化平缓深海区有着较好的一致性,随着水深的依次变浅,二者的差异逐渐显现,在多海山的海域差异达到最大。最后,为充分发挥重力地质法在海底地形反演中的优势总结了其最佳适用条件。     

两种测高重力异常反演海底地形方法比较

针对基于测高重力异常反演海底地形理论众多、选取标准无法确定的情况,利用中国南海海域内的测高重力异常和船测水深数据研究比较了重力地质法(GGM)和SmithSandwell (SAS)法两种精度高、计算速度相对较快的海底地形反演理论。其中,GGM方法的密度差异常数Δρ由向下延拓技术确定为2.15 g·cm-3,SAS方法采用移去-恢复技术得到反演波段内重力异常和水深数据。结果表明:测线分布条件一定时,水深多在-1 000 m左右或反演区域岛礁、海山等复杂海底地形较多时选取SAS方法,水深主要在-3 000 m以深的区域或海底地形复杂程度不高时选取GGM方法则能获取更好的效果,其效果最优处与船测水深在检核点处的差值最优平均值能达-0.61 m,标准差可达14.67 m。     

空间直角坐标系非线性坐标转换

本文通过线性坐标转换在转换参数较大时产生的弊端从而引出了非线性坐标转换模型,并且从公式的推导中可得到非线性转换中顾及了二次项及交叉项的直接解法以及转换参数的计算方法。最后通过算例证明了在参数较大时线性坐标转换中存在较大误差,同时说明了非线性坐标转换模型的有效性和实用性。     

平均海平面模型的确立方法研究

针对平均海平面的定义,分别介绍了利用验潮站资料和卫星高度计资料确立平均海平面的方法原理,并对2种方法的特性及存在的问题进行了比较阐述,确定了以沿岸长期验潮站为控制条件,对卫星测高数据确定的高分辨率高精度的平均海平面网格模型进行改正,最终构建平均海平面与国家大地坐标系关系的研究方法.     

沿海GNSS观测网中BERNESE软件处理方案比较

采用BERNESE软件"OBS-MAX"和"SHORTEST"两种独立基线生成方式和三种网平差基准定义方法制定出6种GNSS数据后处理方案,分别对中国沿海GNSS业务化观测网2009年与2011年的两批数据处理,并从外符合和内符合精度两个方面进行分析比较。结果表明:采用"OBS-MAX"独立基线生成方式得出的坐标精度更优,尤其是在原始观测数据质量不高的情况下;在网平差基准定义上,采用固定解得出的坐标内符合精度优于最小约束解,但其外符合精度较差。     

建立海洋地理信息系统两个技术问题的探讨

在分析海洋数据特征的基础上,探讨了建立海洋地理信息系统的两个技术问题:海洋数据融合技术和海洋地理信息空间技术.分析了目前数据融合技术的发展方向以及在海洋上应用的缺陷,探讨了海洋地理信息空间技术的发展以及存在的问题.     

水下滑翔机器人研究进展及应用

水下滑翔机器人（AUG）是一种将浮标技术与传统水下机器人技术相结合的新型水下机器人,可用于长时间、大范围的海洋环境测量和监测,具有较高的可控性和机动性。在欧洲地区海洋环境安全（MERSEA）中水下滑翔机器人扮演了重要的角色,未来其应用领域将更加广泛,性能更加先进。     

基于GNSS浮标和验潮资料的HY-2A卫星高度计绝对定标

为探测我国HY-2A卫星高度计海面高测量绝对偏差及其在轨运行状态,本文利用GNSS浮标星下点同步测量和验潮资料海面高传递方法在山东千里岩和珠海担杆岛海域开展定标研究。为验证GNSS浮标定标方法的准确性,还对国外卫星Jason-2和Saral进行了定标实验。实验表明GNSS浮标绝对海面高测量精度达2 cm,对Jason-2和Saral高度计多个周期定标得到的海面高偏差均值分别为5.7 cm和-2.3 cm,与国际专门定标场的结果符合较好。2014年9月和2015年5月HY-2A卫星高度计浮标定标结果分别是-65 cm和-91 cm,因两次结果差异显著,故又利用千里岩验潮站资料对HY-2A卫星高度计第56至73周期进行了定标分析,结果证明HY-2A卫星海面高存在约-51 cm/a的漂移,置信度为95%的回归分析表明浮标和验潮定标结果符合。本文研究结果表明在我国尚无专门定标场的情况下,可利用GNSS浮标对我国高度计实施灵活、精准的在轨绝对定标,在有高度计轨迹经过验潮站的情况下可使用验潮资料结合精密大地水准面模型进行绝对定标。     

一种侧扫声呐检测力的评价方法

侧扫声呐是海洋调查常用的探测仪器,为保证测量数据的准确性,对其实际探测性能的评价就显得尤为迫切。文中从侧扫声呐的工作原理出发,梳理了检测力和分辨力在概念上的混淆,并提出了一种评价检测力的方法;通过在海底人工放置一些已知大小的目标物,精确测量各个目标物的位置信息,并使用EdgeTech 4200MP双频侧扫声呐系统对目标物进行扫测试验以检测其检测力。结果表明,目标物和航迹线方向平行时,能够清晰地分辨直径或边长为20 cm,30 cm的物体,不能分辨出直径为10 cm的圆形物体,但能较清晰的分辨出直径为0.9 cm的长绳;目标物在垂直航迹线方向时,能够清晰地分辨直径或边长为10 cm的目标物,但是不能分辨出直径为0.9 cm的长绳;综合评价得出其纵向检测力优于1 cm,横向检测力优于10 cm。对常用声呐探测仪器的标准化体系的建立有一定的帮助。     

海岛岸线遥感立体测图精细测量方法

提出了一种海岛岸线遥感测图精细测量新方法,该方法直接基于理论定义的海岸线,利用航空影像瞬时水涯线数据在立体测图环境中提取瞬时水位高程;利用海岛周边精密海潮模型和瞬时水位高程推算海岛岸线高程;最后依据海岛岸线高程,采用立体测图方法测制海岛岸线的平面位置。该方法确保了海岛岸线成果的唯一性和连续性,适合大比例尺的大陆海岸线和海岛岸线测量。测试结果显示,在较高精度海潮模型和海面地形支持下,海岛岸线高程精度优于0.2 m,可满足1：2000测图要求。