基于珠江入海口顾及浅水分潮特征的深度基准面传递方法研究

采用珠江入海口处潮位数据进行顾及浅水分潮特征的深度基准面传递方法的研究,并选取该区域五个验潮站潮位数据进行实验,实验先进行潮汐调和分析,解算基于长期观测数据的各分潮较为稳定的正、余弦分量,再通过附加参数间的限制条件,采用约束平差法实现对短期数据进行调和分析,得到基于短期数据的各分潮正、余弦分量,再通过参数变换得到各分潮潮高和迟角,综合分析浅水分潮对潮汐预报和基准传递的影响。根据上述分析结果提出顾及浅水分潮特征的改进深度基准面传递算法,并验证该方法在珠江入海口处的有效性。

广州陆海统一测绘基准研究与深度基准面计算

为建立广州市陆海统一测绘基准做基础,本文主要结合国内外现有建立陆海统一测绘基准方法和关键,介绍广州市建立陆海统一测绘基准的技术思路,并选取珠江入海口处为试验区域,展开建立陆海统一测绘基准的关键步骤——深度基准面的计算。实验结果表明:珠江入海口处位置越近的验潮站的深度基准面越接近,同时,深度基准面在距离内陆的位置由远及近发生变化,验潮站位置越靠近内陆,深度基准面越高。以此得出结论:珠江入海口处的深度基准面计算结果可靠,可以此为基础进行广州市陆海统一测绘基准的建立研究。

GPS测高技术在无验潮水深测量中的应用

应用双频GPS动态后处理高精度定位技术,建立了一套完整的GPS无验潮海洋深度测量作业模式,通过海上试验与传统作业模式作了数值分析比较,结果表明,该作业模式不仅无需验潮,而且能够有效消除传统作业模式中船只动态吃水和涌浪等因素对测量成果的影响,显著提高水深测量成果的精度。

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 。

理论最低潮面定义和算法的应用问题分析

分析了理论最低潮面定义的可能最低潮面含义,研究了定义实现算法的差异,发现了长周期分潮改正公式的错误。验潮站深度基准面的重新计算结果与采用值比较表明,在多数验潮站二者存在明显差别。指出在数字化海洋空间信息构建过程中,重新确定各站意义一致的深度基准面具有必要性。

基于GPS精密单点定位技术的水深测量

首先阐述了水深测量的两种作业模式:传统人工验潮水深测量和GPS无验潮水深测量,对两种作业方式作了简单的比较。简要介绍了GPS精密单点定位(PPP)的基本原理,给出了GPS无验潮水深测量数学模型。然后,针对传统水深测量作业模式的弊端,提出采用GPS精密单点定位技术进行无验潮水深测量作业,并从静态和动态定位两个方面验证了PPP技术进行无验潮水深测量作业的可行性。

机载激光测深作业的关键技术问题

简要介绍了机载激光测深的发展历程、国际上代表性产品及其性能指标,归纳了机载激光测深的主要技术特点和适用环境。结合参加的机载激光测深试验,研究解决了飞行作业过程中天线安装位置选择与信号质量测试、标校场选址与标校测线布设施测、气象条件选择、测线设计、孤立岛礁深度基准传递等影响数据质量的关键技术问题,为制定《机载激光测深作业规范》奠定了基础。

起伏地表条件下的合成平面波偏移及其并行实现

基于波动方程的延拓方法保持了波场的动力学和运动学特征,能很好地克服时移静校正法(使波场产生畸变)的不足,消除地表起伏的影响,将非水平观测界面记录改造为水平观测界面(新基准面)记录。在重建的水平基准面上进行平面波源和平面波源记录的合成,可克服以往由于地形起伏而无法进行平面波源和平面波源记录合成的问题,完成起伏地表条件下的平面波偏移。为了进一步提高运算效率,可按照将平面波的不同入射角、不同频率范围分配到各个节点的原则,进行MPI并行计算,可成倍地提高计算效率。具体步骤如下:①将共炮集数据延拓至最低起伏面以下的新基准面;②从延拓后的共炮集数据中抽出共接收点道集;③将共接收点道集延拓至最低起伏面以下的新基准面;④从延拓至新基准面的接收点道集中抽出共炮集数据。上述整个过程相当于将观测系统下移至新的基准面。模型试算及实际资料处理结果表明,基准面重建后的并行平面波深度偏移结果与基于原始炮记录应用波场直接下延法得到的深度偏移数据的效果相当,但是前者的计算效率随着应用节点数的增多而成倍地提高。

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。

江苏省辐射沙洲海域理论最低低潮面的计算

利用M.Foreman改进的G.Godin潮汐调和分析程序对江苏省辐射沙洲海域21个验潮站潮位资料进行调和分析,得到了11个分潮的调和常数及相应平均海平面.利用Delft3D数值模型计算研究该海域8个分潮的调和常数.对21个站位理论最低低潮面、可能最低低潮面、略最低低潮面及英国海图深度基准面的空间分布特征及关系进行了计算分析,拟合得出了辐射沙洲海域理论最低低潮面的经验关系式,利用该关系式计算分析了江苏省辐射沙洲海域理论最低低潮面值及其空间分布特征.

海陆垂直基准转换与地形数据集成应用研究

针对现有海陆高程信息的统一管理需求,论述了航空LIDAR资料和海底地形资料的处理流程,研究了现有主要垂直参考面之间的转换关系,提出了海陆地形转换模型构建的方法。以上海市海岸带为示例,实现了海陆高程/深度数据的无缝拼接。构建了区域海陆一体DEM模型。

海底地形测量成果的质量检核评估(三):自容式压力验潮仪数据的精密处理

水位控制是海底地形测量资料处理的重要技术环节之一,潮汐观测数据质量控制则是提高水位改正精度的关键。针对当前自容式压力验潮仪使用中经常会遇到的潮汐观测数据缺失、波浪扰动影响等技术难题以及海水密度精密改正、基准面传递确定等技术需求,开展了相关理论方法研究并开发了较实用的潮汐数据处理模块。结果表明,经多个环节的精密处理后潮汐观测数据精度提高明显,适用于海底地形测量水位改正及其他海洋工程应用。

空间域CMP参考基准面实现方法及其效果

地震资料处理和解释均会涉及到基准面问题,而且不同的基准面对处理结果的影响程度也不同。常规静校正方法定义的基准面可以满足地震资料处理的要求,但也存在一些不足,如基准面的时深转换问题、地表平滑面与CMP参考面的误差问题等。通过已知表层结构参数反算基准面的方法,实现了既能使静校正量符合最小原则,又能使每个CMP道集拥有各自的水平基准面,并赋予其精确的海拔含义,在满足地震资料处理要求的同时,也能够为综合研究提供一个剖面解释和构造转深的海拔基准面,从而避免了时间域CMP参考面的换算误差。理论模型试验证明,该方法比常规基准面方法得到深度域剖面的构造精度明显提高,为低幅度构造勘探提供了有力的技术手段。

潮汐基准的量级分析与精度估算

海洋基准是大地测量基准在海洋及其他水域的扩展,是大地测量基准的重要组成部分,其中既包含大地测量类的基准,又有潮汐类的基准。潮汐类基准包括平均水位、深度基准和净高基准,它们都具有潮汐基准的特征,在不同国家、海区甚至不同时期的选择往往都不同,因此,这类基准存在着离散、跳变、不连续等诸多问题,且缺乏精度信息。海洋无缝垂直基准体系的建立与完善需要了解各种基准及其特点,本文在定义和数据来源的基础上对各类潮汐基准的量级进行分析并估算其精度。

海底地形测量成果的质量检核评估(五):数字测深成果的多样化拼接检查

为进一步规范"二级检查、一级验收"制度,提高作业单位对自身资料潜在质量问题的预判能力,提升海洋测量成果验收的工作效率和成果优秀率,指出:各级业务部门应从两方面对海底地形测量数字测深成果开展质量检查并留存全过程记录,一是构建交叉点不符值数列并基于内、外精度指标作量化表征;二是生成多维、多类型海底地形曲面并在位置交叉域作直观拼接。针对成果水深在深度方向的异构性提出了基于水位改正逆过程的解决方法,多角度展示了《海洋测量信息处理工程》水深数据处理与成图软件中数字测深成果基于测深点、线、面的多样化拼接检查功能。

面向随钻约束处理的地震资料准备与质量监控

随钻约束处理作为将地面地震资料应用于开发地震的有效方法,对地震数据准备的时效性和质量提出了新的要求。在随钻约束处理需求和油田存档地震资料问题分析的基础上,本文提出面向随钻约束处理的地震数据存储、准备策略和质量监控新方法。地震资料准备策略涵盖当前深度偏移的三种基准面,即深度域共中心点(common mid-point,CMP)基准面、地表圆滑面和统一基准面;数据存档策略同时考虑数据准备时效性、数据存储经济性和数据通用性,存档资料可直接用于克希霍夫时间偏移、深度偏移,也可通过抽取炮集用于逆时偏移成像。提出针对CMP道集的道头字绘图、换算与对比,以及针对道集和速度质量的验证叠加和验证偏移质量监控方法,全面保证用于随钻约束处理的道集和速度质量。中国西部某油田随钻约束处理作业应用实例表明,本文方法在保证随钻约束处理时效性需求的前提下,同时保障了对道集和速度质量的需求,最终钻井效果改善明显。

国内外港口工程深度基准面及码头面高程计算方法对比

全面总结了我国深度基准面的历史演变过程和基本算法,介绍世界各国深度基准面的分类和使用进展。同时,针对国内外港口工程码头面高程计算方法的差异,从计算原理、组合因素、资料分析等方面对比国内外计算标准的差异,对码头面高程计算中设计水位的定义和统计方法等进行细化分解,清晰了国内外标准使用中的异同,为准确运用国内外标准提供了有益的指导。

差分技术在海洋测量中的应用

系统分析了差分概念在无线电定位、卫星定位、平均海面和深度基准面传递、水位改正、重力场和磁场向下延拓等方面的应用模式。差分技术在卫星导航定位中的应用非常普遍,在海洋测量中举一反三,还可以推广到更多的应用领域,有效消除系统误差,解决很多的实际问题,提高信息获取与处理精度或者降低问题的复杂性。

浮动面叠前深度偏移法在山前带复杂构造成像中的应用

复杂构造成像已成为制约山前带地震勘探的瓶颈,传统的地震成像方法由于其自身算法及适应性的限制,在此类地区难以准确成像。对浮动面叠前深度偏移方法进行选择,从理论上分析了浮动面偏移相对于固定面偏移的优势所在,通过对Kirchhoff积分法和波动方程两种方法的综合分析,认为目前积分法在山前带叠前偏移中更加适用。最后,对山前带二维测线的偏移效果对比分析,验证了浮动面叠前深度偏移方法在山前带复杂构造成像中的有效性。

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。