中国沿岸主要验潮站海图深度基准面的计算与分析

对中国沿岸有代表性的15个验潮站的多年潮位观测资料,以年序列进行调和分析并据调和常数计算验潮站的海图深度基准面,分析了由年观测序列求得的调和常数和海图深度基准面的稳定性,研究和更新了理论上可能最低潮面计算中的浅水分潮和长周期分潮订正算法。计算结果表明,中国沿岸不同验潮站的海图深度基准面定义和算法存在差异,新的订正算法计算的可能最低潮面和最低天文潮面具有意义一致性,研究成果能够用来精化和重新构建中国沿岸海图深度基准面。

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。

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。

利用差分订正求取中期验潮站海图深度基准面的研究

针对中期验潮站因观测时间较短而导致所得调和常数不稳定的实际,对中期验潮站海图深度基准面的确定方法进行了理论研究。分析了海道测量规范中求取海图深度基准面的方法;提出了一种利用差分订正来求取中期验潮站海图深度基准面的方法;并与《海道测量规范》及最小二乘拟和传递法两种方法进行了理论和实例对比分析。研究结果表明,差分订正方法用于确定中期验潮站海图深度基准面,具有更高的精度。

利用全球海潮模型确定海图深度基准面

比较并分析了FES99潮汐模型和NAO.99Jb潮汐模型在浙江近海的精度;利用调和分析法计算了浙江近海的8个主要分潮和3个浅水分潮的调和常数;研究了浙江近海海图深度基准面的计算方法;利用长期验潮站资料验证了本文方法的可靠性与准确性;利用径向基函数方法格网化了经验潮站海图深度基准值加密后的数据,最终得到了浙江近海分辨率为2.5'×2.5'的海图深度基准面模型。

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 。

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。

中国海图深度基准面的历元及确定方法

分析了目前中国海区海图深度基准面的现状,论证了用19a作为我国海图深度基准面历元周期的合理性,克服了不同时期数据海图深度基准面变动误差较大的弊端。并以10个主要长期验潮站为例,用调和分析方法分别以1a、18.61a及19a不同时间长度的潮汐观测序列,计算出对应的深度基准面,分析每19a调和分析结果数据所计算的理论深度基准面的稳定性,充分评估了每19a调和分析结果数据所计算的理论深度基准面的精度。为使所得海图深度基准面能够在一定时期内准确反映平均海面的变化,提供准确的深度基准面信息,提出了定期进行更新的思想。

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。

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。

我国城市水工程的高程基准面

一、城市水工程与高程基准面的一般关系城市水工程是与江湖河海水体有关的工程,主要有城市给水、城市排水、城市防洪及城市桥梁等。这些工程的设计要素均与水准高程密切相关,尤其是必然包含每项工程构筑物与某一特征水位的相对高差作为工程主要尺度量值,如取水口中心与最低水位的高差。

用“预测-校正”法建立浙江近海深度基准面模型

利用NAO.99JB大洋潮汐模型模拟浙江海域潮位数据。以沿海基线为界,对基线内进行调和分析,经调和分析得到各分潮调和常数,计算理论最低潮位面,即深度基准值。利用大洋潮汐模型模拟的潮位数据计算得到的深度基准值精度较差,不能满足要求。该文研究了一种"预测-校正"的方法对数据进行处理,即先采用"移去-恢复"作为预测值,然后采用强制改正作为校正值。经过"预测-校正"之后,数据精度可以达到厘米级,满足精度要求。

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。

基于通航安全的董家口港区理论最低潮面的确定

为了解董家口拟建港口的气象、海浪、潮汐情况,方便船舶安全进出及系泊,根据董家口拟建港址海区设立了临时风、海浪、潮汐观测站,按要求进行一年的波浪、潮汐观测,并与临近的国家海洋局小麦岛海洋站、日照海洋站做相关分析。利用调和分析计算当地的理论最低潮面。当地理论最低潮面的确定,直接影响着某个港区码头前沿高程和停泊水域底标高设计的确定,以及航道设计底高程和设计水深的确定,影响港口码头船舶靠离泊安全和船舶进出港的通航安全;同时,也是港口码头和航道设计及建设活动中控制投资的基础。其高低潮面的确定,直接影响着港口及航道项目投资及运营的经济效益,其意义十分重大。

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。