深度基准面

深度基准面     

黄河水下三角洲前沿深度基准面及潮位变化分析研究

黄河三角洲前沿的陆地由于受地面沉降的影响,使地面高程不断发生变化.在水深测量中,深度基准面是根据陆地水准点高程确定的,陆地水准点高程的变化影响深度基准面的确定,从而影响水深测量的准确性.又由于黄河海港附近有一无潮点,其附近的潮汐性质变化大,在黄河三角洲前沿大范围水深测量中,根据测区潮位变化设立足够的验潮站及统一各个验潮站的水尺零点到同一个深度基准面上,是保证水深测量结果可靠的关键.通过黄河三角洲前沿陆地高程的变化和验潮获得的资料,介绍了黄河三角洲前沿深度基准面的变化和潮位变化情况.     

中国北方四省市邻近海域深度基准面模型的构建

通过两步构建了覆盖中国北方四省市邻近海域、分辨率为1′×1′的深度基准面模型。首先以精密潮汐模型为基础,由理论最低潮面的定义算法构建了初步模型;其次设计了以略最低低潮面传递法为基础的订正算法,由历年测绘海图所用的179个验潮站L值,对初步模型实施订正,构建了成果模型。43个长期验潮站评估表明,初步模型的中误差为5.4cm。空间分布密集的验潮站点将深度基准面模型归化至海图的深度基准系统,达到了工程实用的要求。     

山东沿海无缝深度基准面模型构建

无缝深度基准面模型的构建是实现海洋测绘成果基准统一的一项重要基础性工作,对于促进实现陆海统筹具有重要意义.根据我国目前规定采用的深度基准面,即理论最低潮面,以及国际上推荐使用的最低天文潮面,本文利用全球潮汐模型FES2014提供的13个分潮调和常数,分别构建了山东沿海(34.5°N-38.5°N,117.5°E-124°E)分辨率为1/16°×1/16°的理论最低潮面模型和最低天文潮面模型,对两者的基准值在该研究海域的分布情况进行了统计分析,分别位于-30.39cm到-318.57cm以及-33.69cm到-318.76cm,并研究了两者的差异情况,差值介于-6.68cm到7.99cm,其中94.1%点位的差值位于±5cm內,78.9%的点位表现为正值,说明在山东沿海的多数海域,最低天文潮面位于理论最低潮面以上.     

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。     

黄浦江深度基准面研究分析

黄浦江现行深度基准面为黄浦江最低水位,已沿用数十年。本文利用黄浦江沿程10个潮位站近19年来的潮位观测资料,计算各站潮汐特征值,分析其变化情况;分别采用弗拉基米尔法、最低天文潮面法计算各站深度基准面,结合历年最低潮位变化情况确定各站深度基准面,并对最终成果进行合理性分析。研究结果表明:2000年以来,黄浦江各潮位站的年平均海面、年最低潮位总体呈上升趋势,深度基准面有较大幅度抬升,黄浦江下游抬升约10 cm,上游抬升约50 cm。为合理利用水深资源,避免资源浪费,应研究调整现行深度基准面。     

东印度洋海域最优深度基准面模型构建

利用东印度洋海域周边长期验潮站实测数据、TOPEX/Poseidon等系列卫星测高反演结果,评估了DTU10,EOT11a,FES2014,GOT4.8,OSU12和TPXO8六种全球潮汐模型精度,根据卫星测高结果给出了浅水分潮改正量和长周期分潮改正量的经验模型,又在此基础上分析并构建了研究区域精度最优的深度基准面模型。考虑到全球潮汐模型在近岸的影响因素及验潮站位置,将13个验潮站分成开阔海域与近海海域两类,与潮汐模型的对比,结果表明,DTU10和FES2014模型分别在开阔海域和近海海域精度最优。根据潮汐模型在不同分潮处的精度,如EOT11a模型在O1和K1分潮处精度较高,DTU10在N2,M2,S2和K2分潮处精度较高等,分别构建了开阔海域与近海海域的组合深度基准面模型,计算得知误差分别为11.33和20.95 cm,其精度显著提高。     

海洋测绘中无缝深度基准的构建

由于沿海各深度基准面的差异,使得海洋测绘数据综合处理存在一定的困难。基于大地高建立了深度基准面的DTM模型,从而实现海洋深度基准面的连续无缝。     

中国南海北部海图深度基准面换算关系的研究

中国南海北部不同时期的海图采用的深度基准面不一样,深度基准面的多样性使的不同时期所计算的深度基准面数值不具有统一性,无法充分利用诸多历史海图资料,有必要了解历史海图深度基准面之间的关系。针对中国南海北部,利用多年实测潮位资料进行调和分析并根据调和常数计算验潮站的深度基准面,获得中国南海北部14个验潮站的深度基准面值,探讨了不同深度基准面之间的换算关系,研究表明最低低潮面不适合日潮海区,理论最低潮面与略最低潮面之间平均间距为18cm,理论最低潮面与最低天文潮面除厦门、三亚外两者平均差距达到1.88cm,具有近似一致性。     

深度基准面的最低潮意义不一致性问题分析

因资料时长、算法实现等差异,长期验潮站的深度基准面L值存在最低潮意义不一致问题。通过对北方海区长期站的算法实现考证,表明最低潮意义不一致是普遍现象。从三个层次提出了解决方案:(1)对于一般测量作业单位,以不同传递方法的结果判断最低潮意义一致性,以保持L值空间连续分布为原则取值;(2)对于基础海洋测绘管理部门,应构建全海域的深度基准面模型,作为基础数据集提供查询与内插的公众服务;(3)对于国家层面的多部门统筹,应统一深度基准面的历元与算法实现,建立基准维持与调整的长效机制。     

长江口海图深度基准面换算关系研究

长江口不同时期的海图采用的深度基准面不一样 ,为充分利用诸多历史海图资料 ,需要了解历史海图深度基准面之间的关系。本文介绍了海图理论深度基准面 (前苏联弗拉基米斯基的低潮面 )的推算方法 ,用Matlab语言实现了对海图理论深度基准面的人机交互式计算。利用 1977年实测潮位资料计算获得的调和常数 ,计算了长江口 10个验潮站的深度基准面 ,探讨了不同深度基准面之间的换算关系     

基于高精度GNSS定位解算及姿态数据获取潮位研究

文中基于GNSS高精度定位解算成果中的高程数据,利用测船航行过程中实时采集的姿态数据进行涌浪补偿,并根据船舶每天的吃水变化将GNSS天线高调整为瞬时水面高;通过相邻水位站的比对获取GNSS高程与深度基准面的高差,对获取的瞬时水面高进行基准面变换,得到基于深度基准面的潮位值。针对以上技术路线进行了研究,并在工程中进行了验证,成果统计数据证明,提取的潮位满足规范要求,可在实践中应用推广。     

汕头港外航道适航水深的研究和运用

通过对现场测量资料和淤泥流变特性试验结果的分析,研究了可航容重的特性并探讨了粘性颗粒粒度含量对可航容重的影响,提出了汕头港外航道适航水深的应用技术指标。应用情况表明适航水深的研究取得所期望的功效。     

合理基准变换改进海图水深精度的方法研究

在海图深度基准面不一致的情况下,使用制图资料标绘新海图图载水深数字,或者由海图确定实际水深数值时,需要准确把握制图资料、新旧海图和潮汐起算面的深度基准关系。通过分析现有海图深度基准存在的问题,对不同海图深度基准面之间的关系及其数值的查实与确定进行了研究,并针对海图深度基准面实际应用和研究的状况,提出了合理基准变换改算水深数据的方法。实际应用表明,该方法可将图载水深改算到同一深度基准面,对于改进海图水深数据精度具有积极意义。     

莱州湾沿岸典型验潮站垂直基准一致性研究

莱州湾具有典型的大陆架结构,潮汐性质复杂。本研究根据莱州湾沿岸4处典型验潮站的多年数据计算了各站深度基准面值及保证率,并与相关涉海部门现采用值进行了比对分析。结果表明：个别验潮站计算值与相关涉海单位采用的深度基准面值有明显差异。本文就此进行了分析并提出了合理性建议。4处验潮站周边均埋设了高等级水准点,通过历年实施的高等级水准联测来监测各站高程基准点变化量,计算结果可用以维持区域垂直基准,为今后莱州湾港口建设、航道施工、水深测量、船舶通航及信息发布等提供更加准确的基础资料。     

中国沿岸海域深度基准框架点布设研究

根据已有深度基准面模型,研究了深度基准面在不同方向的非线性变化程度,并且从深度测量的极限误差出发,推算得到深度基准面内插的极限精度要求,二者结合确定深度基准面线性内插的有效范围。实验结果证实,潮波传播特征差异会导致深度基准面线性内插有效范围的差异。最后,结合深度基准面线性内插的有效范围,在渤海湾部分沿岸海域设计了框架点的布设方案。     

基于分段自适应算法的浅海水深遥感反演融合模型研究

对于水深光学遥感反演研究,虽然已经建立了大量的模型方法,然而对于不同水深段,同一模型的反演精度各异,且采用单一模型进行水深反演得到的整体反演精度未必最佳。为了提高水深光学遥感反演的整体精度,本文提出一种分段自适应水深反演融合模型,模型在误差估计的基础上,结合了对数线性模型、对数转换比值模型、改进的对数转换比值模型与多调节因子模型的优势。利用模型在西沙群岛东岛开展了水深遥感反演实验,从整体反演精度、不同水深段反演精度及逐米水深精度等角度进行分析,结果表明,分段自适应融合模型的整体精度最高,平均绝对误差为1.09 m,平均相对误差达到16.06%;分水深段来看,分段自适应融合模型在多数不同水深段内的反演效果均最好;从逐米精度来看,分段自适应融合模型在大部分逐米水深段的反演能力均优于其他模型。     

ADCP测量数据深度值的正确解析

介绍了声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流和测深的基本原理,着重论述了汇整ADCP测量的层深、水深数据的误差来源、判读和校正方法,并给出了实用的计算公式。本文研究的方法对于船载、向下观测的走航、定点ADCP测量深度数据的处理,精确定位海流测量结果、保证海流测量结果反映真实海洋环境状况,具有实际的应用价值,同时能够为锚系ADCP测量层深与水深数据的处理提供可参考的技术依据。     

最低天文潮面的精度研究

基于最低天文潮面的定义和算法,以中国沿海14个主要长期验潮站多年的潮位观测资料为依据,分析了最低天文潮面在中国沿海海区的适用性。研究结果表明,在中国沿海,最低天文潮面能够达到厘米级的稳定性,适用于作为中国海区的海图深度基准面。     

X波段导航雷达浪高实时测量研究

针对舰船对浪高实时测量的需要,提出了基于X波段导航雷达浪高实时测量的方案。介绍X波段导航雷达浪高测量原理,建立基于X波段导航雷达浪高实时测量的数学模型。通过某海域实测采集的雷达图像,经过数学模型反演得出浪高实时数据,并与采用浮标传感器实时测量的浪高数据进行对比,发现X波段导航雷达与浮标传感器测得的浪高数据有近一致的线性关系,标准差也较小。从一定程度上为舰船浪高测量提供一种可行性方法。