【正文】 下面以連云港連島的基準面推算徐圩基準面為例，連島作為長期驗潮站，徐圩測深區(qū)域附近布設短期站， 連島海域緯度為 616434 ???? ，經度為6182119 ???? ，徐圩海域緯度為 435334 ???? ，經度為 3453119 ???? 。同時，兩站的地理位置也會對傳遞精度造成一定影響，當兩站都處于比較開闊的位置時，傳遞所得深度基準面精度較高，因為倆驗潮站潮汐性質基本相同。這樣我們就可以根據公式 (67)求出短期驗潮站的深度基準面作為無驗潮測深的深度基準面。 則無驗潮測深區(qū)域采用的深度基準面即為短期驗潮站的深度短期平均海面 長期站水尺零點 h1 h2 短期站水尺零點 h3 h 多年平均海面 淮海工學院二 〇 一三屆本科畢業(yè) 設計（論文） 第 23 頁 共 31 頁 基準面： MMLLBAAB ??? (67) 圖 65 同步改正法推估 示意圖 潮差比法 潮差比法是確定短期站深度基準面最常用的方法 ， 該方法的依據是： 由于深度基準面的數(shù)值等效于最大半潮差 。 當同步水位觀測時間長一點的話，會對傳遞基準面的精度有一定的提高，當兩站 相距 不是很遠的情況下，對驗潮站的類型沒有特別 要求 ， 可以 用于 傳遞沿岸驗潮站 穩(wěn)定 的 平均海水面。 短期驗潮站平均海面?zhèn)鬟f數(shù)學模型 水準聯(lián)測法 如圖 63 所示，長期驗潮站的多年平均海面已 經確定，水準點 A 與多年平均海面的高差為 1h 。因此， 從圖 61 中可以看出， 長期驗潮站的深度基準面大地高就可表示為： )()(0 ChLhhHH ?????? (61) 則無驗潮測深區(qū)域所采用的深度基準面大地高就為 H0 ，深度基準面大地高求出后， 通過后期數(shù)據處理， 我們不難求出圖載水深。 6 無驗潮測深 深度基準面的確定 以及誤差分析 淮海工學院二 〇 一三屆本科畢業(yè) 設計（論文） 第 19 頁 共 31 頁 測深區(qū)域離長期驗潮站較近時深度基準面的確定 由于現(xiàn)今各個國家采用的深度基準面的算法都不盡相同，因此現(xiàn)今的海圖深度基準面都是不統(tǒng)一的。 表 52 交點因子 f 分潮 升交點黃經 N ?0 ?90 ?180 ?270 M2 S2 N2 K2 K1 O1 P1 Q1 M4 MS4 M6 平均海面 季節(jié) 訂正 按照 8 個分潮的調和常數(shù)計算理論最低潮位時，都沒有 考慮長周期分潮的影響，而在我國沿海年周期 Sa分潮和半年周期 Ssa分潮具有相當大的振幅，致使冬春季的月平均海面比年平均海面低，例如在渤海低 30cm 左右。 我國 現(xiàn)今 采用的是 理論深度基準面。 事實上，平均海面作為潮汐振動的起算面，本身可以看作零頻分潮，這樣計算的平均海平面的意義是潮汐振動的平衡面。 表 51 8個主要分潮周期及其相對振幅 分潮符號 名稱 周期 相對振幅 （取 M2=100） M2 S2 N2 K2 K1 O1 P1 Q1 太陰主要半日分潮 太陽主要半日分潮 太陰橢率主要半日分潮 太陰 太陽赤緯半日分潮 太陰 太陽赤緯 全日分潮 太陰主要全日分潮 太陽主要全日分潮 太陰橢率主要全日分潮 100 深度基準面的計算 平均海面 平均 均海面 也叫 海平面。 其 工作原理 ： 記錄轉筒隨著水面上浮筒的起伏而轉動，使得記錄針在 記錄滾筒上 的記錄紙 畫線，達到自動記錄潮位的目的 。 平潮跟停潮：海面達到高潮的時候，海面暫時停止升降的現(xiàn)象叫做平潮；在低潮時 海面暫時停止升降的現(xiàn)象叫做停潮。 因為 GPS 越來越多的用于無驗潮測深，所以設計出一個從大地高換算到海圖高的算法具有很大的用處。OT 為海圖深度基準面的值L。 理論深度基準面：理論深度基準面各地的高度不同， 潮差的大小 會影響理論深度基準面的高度 。同時規(guī)定，在 確定 理論最低潮面時，需要 對其 進行長周期改正，因此計算理論最低潮面 時要 考慮 長周期分潮 訂正 。 1967 年， 利用 長江口的、瀏河口、外高橋、 吳淞、 橫沙、 長興、 中浚、南門港 、奚家港 、 堡鎮(zhèn) 等水位站 連續(xù) 30 天 的同步潮位觀測資料 ，計算理論最低潮面， 并對其進行 適當調整， 計算出 長江口的深度基準面，并于 1967 年 8 月開始使用。 略最低低潮面： 甲午戰(zhàn)爭 以前， 日本采用略最低低潮面作為本國深度基準面。由于 每個 國家 求 L 值的方法 都不同 ， 所以 計算出來 的深 結果 也不相同。 4 深度基準面 深度基準面簡介 測量人員若要測量陸地某點的高程或者是海洋的水深 ，都必須有一個起算面，起算面就是起 算的零面，也叫做基準面。 數(shù)字測深儀與 GPS 數(shù)據線用數(shù)據線相連接，測深數(shù)據自動保存，測深作業(yè)效率高。隨著近年來 我國越來越多 CORS 站建立 ， 為海洋測深提供了技術支持， 海洋測繪中利用 CORS 進行無驗潮測深能夠擴大作業(yè)范圍， 這種作業(yè)模式解除了 RTK無驗潮測深受到距離限制的困擾 ，對無驗潮測深作業(yè)工作效率的提高有很大幫助。基準站通過數(shù)據鏈將觀測到的相位觀測值、已知數(shù)據等實時地傳輸給流動站，測深儀上面的流動站在接收基準站傳輸過來數(shù)據的同時，自己也不斷的觀測 GPS 信號，在系統(tǒng)內 通過處理差分值以及觀測數(shù)據 ，最終解算出測深點 的三維坐標 。 GPS 無驗潮測深 原理及常用方法 目前， 傳統(tǒng)海洋水深測量中，我們都是通過人工驗潮的方式確定圖載水深，然而，水位改正又恰恰是影響水深測量精度最重要的因素，因此，傳統(tǒng) 人工 驗潮測深方法 誤差可能相對較大 。 圖 32 GPS 用于無驗潮測深 GPS 應用在海洋測繪中的優(yōu)勢 全球全天候 實時 定位 ： 由于 GPS 的 24 顆衛(wèi)星 分布 相對 均勻， 這就使得無論用戶在哪個地方， 接收機都能至少接收 到 4 顆衛(wèi)星 的信號 ，且海洋上視野開闊，能 觀測到更多的衛(wèi)星，能更快的給出定位結果。 已經取代了很多傳統(tǒng)的 測繪儀器 。所以，我們進行的海洋測繪工作是相當基礎而又甚是重要的。 圖 24 船體縱搖產生的測深誤差 船速引起的水深測量誤差 在海洋水深測量中，船速是一個很重要的因素。 換能器 垂直向下 發(fā)射聲波，傳到海底再反射回來接收，從而算出船到水底的深度。后面論述兩大種 確定無驗潮測深深度基準面的方法，并進行分析比較，給出無驗潮測深圖載水深的計算方法， 并且舉例說明確定深度基準面的方法，最后得出結論。 假設我們能夠確定出一個海洋測繪中統(tǒng)一的垂直基準，對我們所測的資料成果共享甚至是海洋跟大陸的一些測量成果的拼接都有很大的意義。并且，無驗潮測深區(qū)域可能離已有長期驗潮站比較遠，測深區(qū)域的基準面可能與長期驗潮站計算出的深度基準面不再同一等位面上，假如直接采用長期驗潮站的深度基準面作為無驗潮測深的深度基準面， 可能對測深數(shù)據的處理分析有一定的影響。 Depth datum。 畢業(yè) 設計（論文） 中對侵犯任何方面知識產權的行為，由本人承擔相應的法律責任。 畢業(yè)設計（論文）作者簽名： 年 月 日 畢業(yè) 設計（ 論文 ） 中文摘要 無驗潮測深深度基準面的確定方法 摘 要： 海洋 測量中深度基準面是圖載水深的起算面， 深度基準面的確定是海洋測深的基礎工作。 Depth datum conversion。鑒于此，海洋無驗潮水深測量作業(yè)時，所采用的深度基準面是至關重要的，確定出一個可靠穩(wěn)定的深度基準面對無驗潮測深數(shù)據的處理分析有著不可估量的作用。 至今也有學者提出將海平面作為垂直基準。 2 水深測量 原理以及誤差 分析 海洋水深測量 海洋水深測量是海洋測量中的基礎工作，是海底地形測量最基本的要素。 圖 22 回聲測深原理圖 如圖 22 所示，換能器安裝在測量船底 下， 豎直 地向海底發(fā)射一個脈沖信號，到達海底后反射回來， 接收機 裝置 接收 反射回來的信號 。如果船速過慢，那么我們水深測量的效率就會變低，然而，如果船速過快，那么我們水深測量的結果精度就不夠高。 海洋測繪經過了近十年的不斷發(fā)展，海洋測繪采用了各種高新技術，比如GPS，遙感等，使得我國海洋測繪水平有了很大的 提高。 1980 年以后， GPS 定位技術不僅僅在陸地測量中使用的比較多，也逐漸的應用到海洋測繪中， 圖 31 GPS定位系統(tǒng)組成部分 空間 GPS 衛(wèi)星 GPS 用戶設備部分 監(jiān)測站 主控站 注入站 地面支持系統(tǒng) 淮海工學院二 〇 一三屆本科畢業(yè) 設計（論文） 第 6 頁 共 31 頁 GPS 海洋定位常用差分系統(tǒng) GPS 常用的定位系統(tǒng)有信標差分 定位 、 CORS、 RTK 等 。 定位精度高 ： 假設在離長期驗潮站不遠的地方測深作業(yè)，采用 RTK 模式，測深精度可達 1~2 厘米，足以滿足 海洋 測深 的 精度要求。 近年來，隨著人們對 GPS 技術 的不斷研究跟發(fā)展， GPS 技術已經廣泛應用于海洋測繪中各個領域，尤其是近年實時動態(tài)載波相位差分技術（ RTK）的發(fā)展，為我們的海洋水深測量提供了一個更有效的途徑。 當 岸上 基準站與 海上 流動站距離小于 20 公里時，將岸邊 的高程異常與 海洋上 測深點的高程 視為 一致。 我們求出附近長期驗潮站的高程異常以及深度基準面大地高，通過內插法能夠求出測深點的高程異常，有了高程異常值以及深度基準面的大地高，通過計算機技術，不難確定出實時圖載水深。 利用 GPS 與測深儀進行無驗潮水深測量時，能夠有效的解決由海面風浪以及動態(tài)吃水引起的測深誤差。 一個國家或地區(qū)確定的基準面必須要科學和穩(wěn)定，因為它對測繪、測圖海岸建設、地殼升降以及海洋學等各個學科都有著非常重大的意義。 我國 現(xiàn)在使用的是理論深度基準面。在 抗日戰(zhàn)爭期間， 我國 海軍 測量局在測量兩地之間長江河道圖時，采用的深度基準面也是略最低低潮面。 多年平均海面 深度基準面 L 圖載水深 D 海岸 淮海工學院二 〇 一三屆本科畢業(yè) 設計（論文） 第 12 頁 共 31 頁 1971 年 我國再次調整了 深度基準面 。 深度基準面概況 各個國家 采用的深度基準面的概況如下： 略最低低潮面：它指在當?shù)仄骄Ｃ嬷碌木嚯x。理論深度基準面 為我國的法定深度基準面。TQ 為深度基準面的大地高 。 2020 年有學者提出將參考橢球面作為海洋統(tǒng)一的無縫的垂直參考基準的思想。 漲潮跟落潮： 海面 從低潮 慢慢地上升 到高潮 叫漲潮 ； 海面 從高潮 逐漸下降 到低潮 叫 落潮。 壓力式驗潮儀： 壓力式驗潮儀從結構上來分 可以分為機械式和電子式。 它是指一定觀測期數(shù)內的海面高度平均值 ，由相應期間 內 潮位觀測資料獲得， 海平面高度是指從驗潮站零點到海面的高度 。利用長時間的潮汐觀測數(shù)據，采用算術平均可以很好的消除非潮汐因素的影響，獲得較高精度的海平面高度。 理論深度基準面 的 計算方法是由弗拉基米爾斯基提出的。為此需要對理論最低潮位進行季節(jié)訂正，使其下移 L? 。 我國沿岸長期驗潮站采用的驗潮方式都不同， 而且，我國長期驗潮站的數(shù)量有限，不可能為不同時間不同地點的測深工作提供一個精度較高的深度基準面。 具體算法將在后面給出。將長期驗潮站跟短期驗潮站的多年平均海面高度視為 在同一個等位面上 。 水準點 A 多年平均海面 水準點 B 長期站水尺零點 h1 h? h2 短期站水尺零點 淮海工學院二 〇 一三屆本科畢業(yè) 設計（論文） 第 22 頁 共 31 頁 圖 64 同步改正法示意圖 實際工作中， 當條件允許的情況下 ， 一般先采用水準聯(lián)測法確定短期驗潮站多年平均海面，再用同步改正法進行 檢核。 可以假定長、短期驗潮站短期潮差比與兩站的理想最大潮差比相等，即 ： rRRLLABAB ?? (68) 上式中， LB,LA分別 為短期驗潮站跟長期驗潮站的深度基準值； RB,RA分別為短期驗潮站跟長期驗潮站由水位觀測資料確定的潮差。 如圖 66，在兩驗潮站的水準點上用 GPS 對其