大地测量基本常数--对"永久性潮汐与大地测量基准"一文的一个注记

本文是对“永久性潮汐与大地测量基准＾「１」一文的补充和注记。文中将ＩＡＧ给定的大地测量基本常数ａ,Ｊ２、ＧＭ和ω的近期所测定的最新值作了介绍,并对它们与永久性潮汐有关的数值作了分类（无潮汐值、平均潮汐值和零潮汐值）,以使有关方面采用。     

中国大地测量的数据处理要科学界定潮汐改正计算

中国大地测量的现行规范细则中 ,凡涉及潮汐改正计算的都采用全潮汐改正 ,所以相应的数据处理和大地成果就相应于无潮汐值 ,如无潮汐重力值、无潮汐水准高、无潮汐垂线偏差、无潮汐高程异常值 ,甚至由此涉及无潮汐地壳等。这项改正曾经受到 1979年国际大地测量协会 (IAG)堪培拉 (Canberra)大会有关决议的支持 ,但随后不久 ,IAG就作了改正 ,在 1983年汉堡 (Hamburg)大会上仍以决议形式修正了它原来的意见 ,转而对零潮汐改正表示支持。国际大地测量界对潮汐改正的研究几经反复 ,近十年来已取得了比较一致的意见 ,即认为采用零潮汐改正是比较科学的 ,特别是对以陆地国土为主的国家更为合适。因此 ,中国在制定新的大地测量基准的有关条例和相应的各种大地规范细则时 ,应及时修正原来的无潮汐改正的规定 ,确定采用零潮汐改正 ,使全国在这方面的数据处理和所得大地成果纳入更为科学的轨道     

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。     

高程理论中的潮汐场不变项

鉴于IAG（1，2）建议从所有大地测量观测值中消除外部质量影响但保留地球与时间无关的潮汐形变项，潮汐场的不变部分仍然是需要研究的课题。本文讨论了接受这一建议时正常高系统的影响，并给出了基于新定义的正常重力场（3）的解。     

关于我国采用三维地心坐标系统和潮汐改正的讨论

讨论了我国科学地采用地心三维大地坐标系时，主要涉及到的该坐标系的定义、采用的大地测量基本常数以及与此有关的潮汐改正等三个问题。比较实际而又可靠地解决这一问题的途径，就是结合国情尽量沿用国际标准。     

潮汐解算中地核问题的分析

随着地球模型越来越接近真实地球,对潮汐的数值模拟理论也不断深化,潮汐解算过程中随之将出现新的问题。在解算三维地球模型潮汐响应前,首先要获得径向对称地球模型沿径向的分布,其中最大的困难是在地核中的解算,本文通过一转换解决了这一问题。     

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。     

绝对重力测量值的改正

从实用角度出发，研究了在中国重力基本网2000(CGBN2000)精度要求下，仪器误差、潮汐引力、气压、极移和地下水变化等影响因素的计算公式和存在的问题，给出了一组便于实际测量应用的计算公式；同时对潮汐因子的取值、海潮模型的选取、非构造因素中地下水活动等问题进行了讨论。     

绝对重力测量值的改正

从实用角度出发，研究了在中国重力基本网2000（CGBN2000）精度要求下，仪器误差、潮汐引力、气压、极移和地下水变化等影响因素的计算公式和存在的问题，给出了一组便于实际测量应用的计算公式；同时对潮汐因子的取值、海潮模型的选取、非构造因素中地下水活动等问题进行了讨论。     

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     

固体潮对地球重力场时变特征影响的潮波公式

精密和详细测定地球重力场及其随时间变化,是目前卫星重力测量的主要课题.基于目前高精度的固体潮展开,研究固体潮对地球重力场时变特征的影响.不同于IERS2000推荐的固体潮对重力影响的理论模型,独立于天体历书而基于精密引潮力位展开直接给出在毫微伽精度下的潮波公式,并考虑到四阶潮汐的效应.同时对重力数据归算中的永久性潮汐的处理进行总结和说明.本文的工作可为高精度的地球重力场的研究提供理论依据和参考.     

基于潮汐变化的潮滩淹没模型构建

潮汐的变化带来海岸线的不断演变,位于潮间带的潮滩在潮汐作用下,会产生周期性的淹没与干出。从研究潮汐变化模型与潮滩地形模型入手,对两种模型进行运算、融合,构建出基于潮汐变化的潮滩淹没模型。实验表明,此模型可以很好满足潮滩淹没三维可视化仿真的需要。     

佘山台倾斜固体潮观测的海潮负荷改正

采用FARRELL的负荷理论以及最新的TPXO6海潮模型和中国近海潮汐资料计算了海潮负荷对佘山台倾斜固体潮的影响,采用BAYTAP-G调和分析软件对佘山台倾斜固体潮观测进行了处理,获得不同潮波的潮汐参数。在此基础上进行海潮负荷改正。负荷改正后,东西分量的振幅因子和相位滞后与理论值较为接近,而南北分量的半日波振幅因子与理论值仍有较大的偏离。结果说明,佘山台倾斜东西分量主要受海潮负荷的影响,超过60%,甚至达到96%(O1);而南北分量受到的非潮汐的影响要比东西分量受到的影响大,如N2波甚至高达70%,但是这也可能是和海潮模型在近海的不精确有关。     

水位改正的天文潮时差方法

针对传统时差法水位改正按距离内插计算的潮时差可能与实际情况存在较大差异,进而影响水位改正效果的问题,提出利用天文潮直接计算站间潮时差实施水位改正的方法,研究了我国沿海部分验潮站天文潮与实测水位之间潮时系统的差异与变化性质,并分析了不同分潮选择下确定的天文潮对站间潮时差计算值的影响量级。利用黄海沿岸与北部湾的验潮站设计了天文潮时差水位改正试验,比较了传统时差法与天文潮时差方法的效果。试验和分析表明,利用天文潮计算潮时差比传统时差法更接近实测潮时差,且8分潮水位改正结果的中误差控制在5 cm以内,比传统时差法的水位改正精度提高了近一倍,实现了对传统方法的改进,证明了利用天文潮进行时差法水位改正的可行性。     

基于不同潮汐类型的不同时间尺度分潮结果精度分析

选取4种不同潮汐类型的验潮站实测潮位资料,对验潮零点在一定范围内变动对调和分析结果的影响进行分析,结果表明,一年的潮位数据中若后续6个月的数据发生10 cm、20 cm、30 cm零点漂移,各分潮振幅最大变化量为0.47 cm,迟角为0.16°。采用1~12个月不同中期尺度的实测数据,对调和结果的精度进行分析,结果表明,当潮位观测数据时间尺度小于6个月时,其4个主要分潮O_1、K_1、M_2、S_2振幅综合中误差在2 cm以上,迟角中误差在2°以上,具有显著的不稳定性;相同时间尺度的不同潮汐类型的潮位站潮位资料调和分析得到的主要分潮的振幅精度差异较大,迟角分布相似。当潮位观测数据时间尺度达到或多于6个月时,澳门站、汕尾站的分潮综合中误差分别为1.16 cm、0.61 cm,厦门站、北海站分别为2.90 cm和2.51 cm;各分潮迟角中误差均在2°内。当时间尺度超过9个月后,4个验潮站分潮振幅综合中误差均在2 cm以内,各分潮迟角中误差均在1°左右。     

GPS精密定位中的海潮位移改正

根据海洋负荷潮理论，利用NAO99b全球海潮模型，计算了中国部分IGS站的海潮位移改正，并将海潮位移改正应用到GPS数据处理当中。在GAMIT软件的解算过程中，分别按加入和不加入海潮位移改正，对GPS基线分量和测站坐标分别进行了计算和比较分析。结果表明，海潮位移改正无论是对GPS基线分量还是对测站坐标，都有一定的影响。     

潮汐模型对利用卫星测高数据研究海平面变化的影响

利用T/P测高数据反演了中国近海及西北太平洋海域的潮汐参数,构造了CSR3.0、FES95.2和T/P反演的海潮模型改正下的海面高时间序列,通过海面高变化曲线及功率谱的比较确定了利用测高数据发现的海平面季节内变化主要是潮汐模型误差的贡献.     

潮滩水陆边界计算方法研究

潮滩水陆边界随着潮水的升降不断变化,使潮滩处于周期性的淹没与干出状态.在海岸淹没仿真过程中计算岸线的位置,可以很好地模拟潮滩淹没范围,从而为海岸作战决策服务.针对潮滩水陆边界的动态变化,提出一种基于岸线搜索的水陆边界计算方法.实验证明,该算法可以很好地满足潮滩淹没仿真的需要.     

利用水位修正模型精化潮位数值模拟

利用海洋动力模式FVCOM（finite volume coast and ocean model）模式建立了高分辨率的海州湾及其外海域潮汐数值模型,提取了整个场内各个网格点上天文潮位值的时间序列。利用该区域内分布的5个验潮站资料提取水位修正模型,对场内的网格点进行水位修正,得到高精度的格点水位时间序列,然后对修正前后的水位值进行比较。结果表明,基于水位修正后的潮位数值模拟结果水位精度提高了10 cm左右。     

The deviation of mean sea level from the mean geoid in the baltic sea

The mean sea level along the Swedish coast has been recomputed, taking into account the effect of the permanent tide on the height system. The recomputed data show the deviation of mean sea level (1960) from the mean geoid, i.e. the oceanographic deviation of mean sea level, with NAP as zero. On the basis of a conversion between the Finnish and Swedish height systems, mean sea level data from the Finnish coast are reduced to the same system as on the Swedish coast.The geodetically determined mean sea level values are compared with oceanographic model calculations. On the whole, the agreement between geodesy and oceanography is found to be good. Nevertheless, oceanography tends to yield somewhat larger deviations of the mean sea level than geodesy, especially in the extreme parts of both the Gulf of Bothnia and the Gulf of Finland. This might indicate that the oceanographic model has overestimated some effect. However, across the Gulf of Bothnia the oceanographic model predicts slightly smaller mean sea level differences than the geodetic data suggest.