南海沿海港口航道图深度基准面计算与评估

《海道测量规范》(GB 12327—2022)正式实施,按照新规范评估南海沿海港口航道图深度基准面值,能为海洋垂直基准的维护提供数据支持。对广州海事测绘中心辖区17个长期水位站长于2年的水位数据、长期站邻近的28个短期、临时水位站数据进行潮汐分析,评估了长期水位站的L值及深度基准面保证率,分析了短期、临时水位站平均海面、深度基准面的传递精度。结果表明:17个长期水位站3种算法深度基准面保证率均超过98%,保证了航行的安全性;不同方法确定的深度基准面L值互差,53%的长期水位站超过10 cm,7%短期、临时水位站超过15 cm,11%短期、临时水位站两种方法L值中数与原采用值差值超过15 cm,亟需修正南海沿海港口航道图深度基准值。

海平面与调和常数波动下的海图深度基准面误差分析

为提高海图的精确度,需要定量分析海平面及调和常数波动下的海图深度基准面误差范围。以浙江乍浦、定海和健跳3个站为例,对多年观测资料进行了逐年调和分析,结果显示,3个站年平均海平面均呈波动性上升趋势,年际间最大偏差分别为21 cm、16 cm、16 cm。主要分潮振幅的年际变化不尽相同,相对变化幅度表现为年周期分潮大于半日分潮大于日分潮,Sa、M2、S2、K1和O1分潮振幅最大偏差分别为13cm、20cm、10cm、3cm、3cm。由于海平面和调和常数的不稳定性,3个测站的海图深度基准面最大误差分别为33cm、26cm和31cm,即使都采用弗拉基米斯基十三分潮算法,最大偏差仍然可达28 cm,22 cm和28cm。相比而言,理论深度基准面的历时露滩累计频率在1%以下,且普适性较高。

21世纪我国面临的测绘基准面问题

大地水准面与深度基准面是测绘垂直基准面的主要因素。文中探讨了我国测绘垂直基准面的现状及其存在的问题 ,提出了改进测绘垂直基准面之拙见 ,以便在下一个世纪提到议事日程与同仁商榷。

海洋测绘垂直基准的建立与转换

在我国海洋测绘采用的多个基准面的复杂进程中,垂直基准的建立与实现已开始初露端倪并越来越引起大家的重视。就海洋测量垂直基准的现状、垂直基准面间的关系、海岸带地形测量与水深测量基准面转换技术等方面进行探讨,以期实现海岸带地形图和水深图的无缝拼接。

海洋测绘垂直基准综论

系统分析了海洋测绘垂直基准的分类及其在海洋空间信息表达中的作用,论证了现代海洋测绘垂直基准的体系模式。阐述了无缝海图深度基准的概念和实现方案、海洋测绘垂直基准的分级模式、不同级别垂直基准的相互转换关系,以及海洋测绘垂直基准的质量控制和应用。目的是推动现代海洋测绘垂直基准框架体系的建设。

浙江海区近代历史海图研究及其价值

讨论了浙江海区近代历史海图研究的几个基本问题:研究的宗旨,历史深度基准面的转换,以及编制近代历史海图集的编辑方针、数学基础和分期分区。还简述了该项研究的学术价值和应用价值。

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。

我国海域无缝垂直基准面的选择

介绍了椭球面、大地水准面、平均海面和海图深度基准面的定义。系统分析了潮汐基准面和大地水准面不适合作为无缝垂直基准面的原因,及以椭球面作为无缝垂直基准面的合理性和可行性,并建议选择WGS84椭球面作为我国海域的无缝垂直基准面。

不同基准面空间形态效应对水位改正影响对比分析

水位改正是海道测量数据处理的核心内容之一,其改正精度直接影响水深数据成果的质量和可靠性。目前,水位改正以验潮站处海图深度基准面为基准,线性内插推算测深点水位,未顾及海图深度基准面的复杂性和非线性特征。考虑到平均海面相较海图深度基准面平滑,文章比较了两种基准面线性内插的误差大小,证明了平均海面的线性内插误差要小于海图深度基准面的内插误差。同时对比分析了平均海面和海图深度基准面的空间形态效应对水位改正的影响。实例计算表明,以平均海面作为验潮站基准面进行水位改正能克服深度基准面非线性变化的影响,提高图载水深的精度。

关于我国海域无缝垂直基准构建方法的讨论

本文系统分析了海洋测绘垂直基准在海洋勘测、海洋开发海洋权益维护中的迫切性,提出我国海域无缝垂直基准构建的方法、实施的具体流程及需要解决的关键技术,目的是推动现代海洋测绘垂直基准框架体系的建设。

海图水深注记的基准更新方法研究

建立统一、规范的深度基准体系是海洋测绘成果应用的基本保证。为了消除目前海图应用中水深注记基准面不一致的影响,本文在以往研究成果的基础上,提出了以平均海面基准为中介的海图新旧深度基准的转换体系,并以某实验海区水深数据为例,构建了基于深度基准面更新模型的海图水深注记的更新方法。经试验验证效果良好。

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。

中国香港验潮站1962-2017年水位相对变化分析

利用1962-2017年验潮站水位观测数据,对中国香港的海平面、潮汐调和常数等水位变化特征量进行了确定与统计分析。结果显示,香港海域验潮站海平面相对变化速率差异明显。1962-2017年间,鲗鱼涌站长周期分潮逐年调和分析结果稳定性差,除数据质量的因素外,厄尔尼诺显现对长周期分潮的变化有影响作用;全日潮与半日潮分潮调和常数较稳定,但在2004-2008年间M2、O1、K1分潮振幅小于往年,分析表明与潮差变化一致;理论最低潮面与最低天文潮面均呈上升的变化趋势,变化速率分别为0.18 mm/a、0.27 mm/a,香港目前使用的海图基准较理论最低潮面和最低天文潮面相对保守。