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.     

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。     

基于陆海基础地理空间要素数据特征的数据融合技术研究

面向浙江省现有省级基础地理空间要素数据与海洋基础地理空间要素数据开展数据融合这一问题,剖析了两者之间存在的数据特征差异性,提出了基于空间相似性的同名实体匹配方法和基于数据特征的要素融合方法,以辅助实现陆海基础地理空间要素数据的无缝融合。基于上述方法,在浙江省海洋地理信息系统建设项目中研发了陆海基础地理空间要素融合工具,并进行了试生产,建立了相适宜的数据融合技术路线,为最终建立陆海一体的基础地理空间要素数据库提供了有效技术支撑和宝贵实践经验。     

基于Geodatabase极地NetCDF验潮数据的存储与分析

针对MATLAB读取南极验潮数据所出现的问题以及南极验潮数据本身的特点,结合ArcGIS9.2推出的Multidimension Tools和Geodatabase,设计出NetCDF格式的南极验潮站数据存储和处理的一般流程,并利用MATLAB混合编程的数值计算和分析功能,有效地对南极验潮数据进行存储管理和分析,为NetCDF格式的地理数据的读取、存储提供一种解决的思路。     

基于精密单点定位技术的远程GPS验潮

精密单点定位(PPP)技术应用于远程海水验潮,可有效弥补传统验潮方法受距离限制等缺点。本文将单天的IGS观测数据基于Bernese软件进行了单历元PPP解算,探讨了PPP应用于海水验潮的有效性。并采用门限滤波方法提取潮汐信息,通过分析模拟潮位数据及西沙实测数据的内符合精度证明,PPP验潮能够达到厘米级的精度。     

广东省邻近海域平均海平面模型订正

目前国际上推出了高精度和高分辨率的全球平均海平面模型有法国国家宇航中心(CNES＿CLS)、丹麦技术大学(DTU)等,但这些模型普遍存在一个问题就是邻近陆地部分精度较差。本文以DTU18平均海平面局部模型作为研究对象,首先通过提取该模型的广东省近海海域数据进行参考椭球转换统一至2000国家大地坐标系(CGCS2000)参考椭球坐标系作为初步模型,其次结合广东省沿岸18个长期验潮站水位数据和7个短期验潮站水位数据,其中短期验潮站通过同步验潮法计算出多年平均海平面值,最后通过该订正方法可将初步模型值和验潮站多年的平均海平面不符值对初步模型进行订正得到成果模型,并进行精度评估。使提高精度后的广东省邻近海域平均海平面模型在广东省陆海基准统一方面更具有实用价值。     

海陆空间信息一体化集成共享研究与应用

如何实现海陆多源数据的融合共享是当前GIS发展研究的一个热点问题。创新性地提出并研究了海陆地理空间数据一体化整合技术,解决了目前存在的海洋与陆地地理信息无法集成共享的问题,有效实现了海陆矢量数据与栅格数据的有机融合。目前,该成果已成功应用于宁波市海洋信息化管理工作中,实现了宁波市各类海洋地理数据的整合集成,为全市各级海洋部门业务应用提供了统一的空间信息协同共享服务框架。     

海洋空间信息基准技术进展与发展方向

简要分析了海洋空间信息基准的基本发展历程和当前的技术状态,梳理和评述了近年来关于验潮站垂直基准确定方法的改进与完善、验潮站控制下的垂直基准的实现形式、长期验潮站在维持垂直基准方面的作用、海洋潮汐模型构建、特征潮面模型构建与转换等有关海洋垂直基准及与其相关的海洋潮汐研究的主要进展,预测了海洋空间信息基准在海上高精度位置服务、垂直基准面及转换模型精化、空间基准应用等重点发展方向。     

中短期验潮站验潮零点不规则漂移精密处理

压力验潮仪是海洋深度测量最重要的辅助传感器之一,中、短期验潮站一般采用压力验潮仪定点布设并实现对沿岸水深测量的水位控制。受复杂海洋作业环境的综合影响,在工程实践中发现验潮零点极易出现不规则漂移,是制约水深测量成果精度的主要因素之一,但相关的探测与校正精密理论研究滞后。分析了验潮零点不规则漂移的形成机理,提出了漂移探测及校正的精密处理数学模型。通过对定海长期站和港鑫临时站以及大丰长期站和三丫子临时站等近一个月实测同步验潮数据的处理,分析了两种日平均海面计算方法对不同周期分潮的削弱效果,结果表明,本文提出的新模型适用于验潮零点不规则漂移的精密处理,经零点校正后,港鑫、三丫子等临时验潮站的水位观测数据精度由dm级提高至cm级。     

验潮站坐标时间序列特性分析

文中以298个验潮站作为研究对象,采用广义高斯-马尔科夫模型(GGM)、自回归滑动平均模型(ARMA)以及分形自回归聚合滑动平均模型(ARFIMA)三种模型,对验潮站坐标时间序列噪声模型特性及海平面变化趋势进行估计分析,并探讨了时间跨度对验潮站速度估计的影响.实验结果表明:验潮站坐标时间序列主要呈现为ARFIMA(1,...     

构建广东省统一深度基准的设想

根据广东省基础测绘"十三五"规划陆海统一空间定位基准框架建设的目标,广东省深度基准建设的总体设想是整合已有长期验潮站成果,并在沿海东西两翼潮汐资料缺乏的地区补充完善若干长期验潮站,同时采用CORS站与长期验潮站并置技术完善深度基准面模型,建立广东省统一的深度基准。构建广东陆海统一的海洋测绘大地基准(高程基准与深度基准),是构建广东省海洋地理信息公共服务平台,实现广东省海洋测绘地理信息资源共享,提升广东海洋立体监测和预报服务能力,以及粤港澳大湾区建设的基础和先行工作。根据深度基准的理论,通过分析广东省海洋测绘工作的现状,提出了构建广东省统一深度基准的方法。     

利用卫星测高空间技术建立数字化海洋

论述了卫星测高空间技术的主要特征、科学意义及其在军事和经济建设领域的重要价值，阐明了国内外测高卫星系统的发展现状及利用卫星测高空间技术建立数字化海洋所取得的成果，分析卫星测高目前的研究方向，提出了发展我国卫星测高空间技术以及利用该技术建立数字化海洋的一些建议。     

利用验潮站观测数据校正测高平均海平面变化线性漂移

针对卫星测高数据确定平均海平面变化速度中可能存在的线性漂移问题,利用全球快速验潮站观测数据,在进行精细数据预处理中,为保证两种数据观测含相同时变海平面信号,改进了同步校正方法,解决了每个验潮站参考基准不同导致验潮站上两种数据海平面变化差值无法进行全球平均的问题,并以T/P卫星观测数据为例,确定了其平均海平面变化线性漂移,为获取真实海平面变化速度提供了保证。     

南极中山站的重力和区域海洋潮汐特征

本文利用中山站弹簧重力仪记录的重力潮汐时间序列、验潮站数据、CATS2008区域和Eot11a全球海潮模型研究重力和海洋潮汐特征。结果表明,在周日频段,潮波O1的海潮振幅达到28 cm,4个主要潮波（Q1、O1、P1和K1）的全球模型与验潮站潮高差之和为4.2 cm,区域模型与验潮站潮高差之和为4.4 cm;在半日频段,潮波M2的海潮振幅达到20 cm,4个主要潮波（N2、M2、S2和K2）的潮高差之和分别为7.7 cm和5.1 cm,说明利用区域模型修正全球模型的重要性。经区域模型修正的全球海潮负荷改正后,重力主波K1、M2和S2的最终残差振幅分别下降了9.84%、56.14%和37.08%,说明区域海潮模型更能反映海洋潮汐的真实特征,用区域模型修正全球海潮模型的有效性得到验证。     

中国"海陆河"一体化地理信息服务平台关键技术研究和应用

随着我国海洋强国发展战略的不断推进,海洋与陆地、内河领域的资源整治融合、信息共享共建需求日益增加.本文围绕"大交通"海事地理信息应用服务需求,以地理信息资源整合为核心,以应用服务为主线,深入开展了海陆河要素语义关联数据整合与治理技术、海陆河一体化地理信息数据资源池建设技术、无缝衔接海陆河一体可视化表达技术,海图地图服务快速更新等关键技术研究,解决了数据不一致、地图服务更新机制缺乏、数据资源分散等问题,实现了基于网络环境的全国"海陆河"地理数据资源的互联互通和开放共享,提高了我国的水陆"大交通"一体化的服务能力,促进了我国海洋海事行业发展.     

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。     

长江口潮汐特征分析

海洋潮汐是一种常见的物理现象,即地球、月亮和太阳的相对周期性运动.潮汐运动塑造了海岸线且对海洋工程有着重大影响,因此研究分析潮汐数据意义显著.通过对长江口长时间序列的6个潮位站同步潮位数据进行分析比较,研究得出验潮站附近海域的潮汐变化特征,且长江口潮汐特性有着明显的规律和较好的一致性:在1个太阴日中,会出现2次高潮和低...     

利用海潮模型研究D-InSAR中的海潮负荷效应

海潮负荷位移在沿海区域的相对形变可达数厘米,所以在沿海区域使用差分干涉合成孔径雷达(differential in-terferometric synthetic aperture radar,D-InSAR)测量微小形变时,须考虑海潮负荷影响.本文利用美国南加州8个验潮站的潮高数据,对两个全球海潮模型FES2004、...     

利用GPS连续观测进行中国沿海验潮站地壳垂直形变分析

利用中国沿海GNSS(Global Navigation Satellite System)业务化观测系统2009~2013年的GPS连续观测数据,在统一基准下分析了中国沿海22个长期验潮站的地壳垂直形变。分析结果表明,各验潮站高程时间序列的周期变化与潮汐变化具有较高的关联性;22个验潮站的地壳垂直形变趋势既具有小区域一致性,又存在显著的海区差异;研究验潮站地壳垂直形变,可以有效消除验潮站地壳形变对区域海平面变化的影响,实现海平面变化量的准确提取。     

远海实时GPS潮汐的实时精密单点定位观测

针对传统事后精密单点定位技术的时间延迟问题,该文基于IGS RTS实时数据流产品,开展了实时精密单点定位技术在远海实时GPS验潮中的应用研究.对RTS改正的实时精密卫星轨道和钟差进行了精度验证和分析,给出了RT-PPP的数据处理策略以及实时GPS验潮的基本流程;组织和实施了渤海湾船载GPS验潮试验,以压力式验潮仪数据为参考,对远距离实时GPS潮汐测量结果进行了精度分析.结果表明:①以IGS最终卫星轨道和钟差产品为参考,RTS实时精密卫星轨道在X、y、Z方向的精度(RMS)均优于3 cm,卫星钟差的精度优于0.15 ns;②采用傅里叶低通滤波方法,消除波浪对潮汐观测的影响,进一步提取潮位信息.在忽略船体姿态改正的情况下,实时精密单点定位验潮相对于压力式验潮仪结果的最大偏差优于20 cm,RMS达到7.5 cm.