【正文】 測(cè)深在長(zhǎng)期站附近時(shí)，直接求取該驗(yàn)潮站的深度基準(zhǔn)面大地高并采用；當(dāng)測(cè)深離長(zhǎng)期站較遠(yuǎn)時(shí)，測(cè)深區(qū)域附近布設(shè)短期驗(yàn)潮站，兩站利用 CORS 進(jìn)行同步水位觀測(cè)，確定短期站深度基準(zhǔn)面值， 測(cè)深區(qū)域則采用該深度基準(zhǔn)面 。近年來(lái)隨著 GPS 衛(wèi)星定位技術(shù)的不斷發(fā)展，由 GPS 定位系統(tǒng)跟數(shù)字測(cè)深儀結(jié)合的無(wú)驗(yàn)潮測(cè)深方法已在海洋測(cè)繪工作中取得廣泛的應(yīng)用。 一九五六 年以后， 我國(guó)統(tǒng)一將長(zhǎng)期驗(yàn)潮站的出現(xiàn)的理論最低潮面作為我國(guó)的海圖深度基準(zhǔn)面 。因此我們?nèi)舭旬?dāng)?shù)氐钠骄Ｆ矫孀鳛榇怪被鶞?zhǔn)，就可以獲得用該基準(zhǔn)起算的平均水深。 常用的測(cè)深方法 隨著人們對(duì)海洋測(cè)深技術(shù)的不斷研究發(fā)展，海洋測(cè)深技術(shù)越來(lái)越變得高效率、高精度，從以前的測(cè)深繩、測(cè)深桿等點(diǎn)測(cè)深發(fā)展到現(xiàn)在的激光測(cè)深，遙感測(cè)深等面測(cè)深。那么我們就可以得出對(duì)于深度基準(zhǔn)面的海圖高 Z 的 計(jì)算公式： Z=21 CT+Dd (22) 誤差 分析 波浪引起的水深測(cè)量誤差 測(cè)深船 在海上進(jìn)行作業(yè)時(shí)， 有很大的概率會(huì)遇到波浪，在海面上的分布也比較廣，波浪很容易使得船體姿態(tài)發(fā)生一些變化，比如使船體產(chǎn)生上下左右的搖晃，還能使得船體不斷的升沉，那么這些很顯然都會(huì)對(duì)我們的測(cè)深作業(yè)產(chǎn)生一定的影響。 水位 觀測(cè)引起的 誤差 由瞬時(shí)海面實(shí)測(cè)的水深換算到以深度基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)的海圖高需要進(jìn)行水位X 垂直 于測(cè)深線的海底 ? P A A1 換能器底部 Y 平行于測(cè)深線的海底 船底換能器 P B B1 ? 淮海工學(xué)院二 〇 一三屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 第 5 頁(yè) 共 31 頁(yè) 觀測(cè)，也就是我們所說(shuō)的驗(yàn)潮。 全球定位系統(tǒng) 簡(jiǎn)稱 為 GPS。 每一臺(tái)信標(biāo)機(jī)都在不斷的發(fā)送差分?jǐn)?shù)據(jù)，這樣，用戶一旦擁有了 GPS 跟信標(biāo)二合一接收機(jī) ， 就可以得到相對(duì)精度的定位結(jié)果。 海洋視野開闊 ： GPS 作業(yè)時(shí)要求周圍視野相對(duì)開闊 ， 這樣就很快的能夠進(jìn)入換能器 GPS 天線 前拉繩 后拉繩 水面 淮海工學(xué)院二 〇 一三屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 第 7 頁(yè) 共 31 頁(yè) 固定解。 除此之外，還可以用覆蓋范圍較廣的 CORS 系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行無(wú)驗(yàn)潮水深測(cè)量，近年來(lái)，我國(guó)沿岸也設(shè)立了不少信標(biāo)機(jī)，作業(yè)時(shí)，通過(guò)接收差分改正信號(hào)也可實(shí)現(xiàn)無(wú)驗(yàn)潮水深測(cè)量。當(dāng)測(cè)深點(diǎn)與長(zhǎng)期驗(yàn)潮站在 20 公里范圍之內(nèi)時(shí)，我們無(wú)驗(yàn)潮測(cè)深就采用該基準(zhǔn)面。將一臺(tái) GPS 接收機(jī)架設(shè)在已知的基準(zhǔn)點(diǎn)上，叫做信標(biāo)臺(tái)站接收機(jī)，在測(cè)深點(diǎn)的船上安置 GPS 以及信標(biāo)差分二合一接收機(jī)，就可以進(jìn)行獲取具有相當(dāng)精度的三維坐標(biāo)。并且這些潮位數(shù)據(jù)都是來(lái)自岸邊長(zhǎng)期驗(yàn)潮站的潮位觀測(cè)數(shù)據(jù)，這與我們無(wú)驗(yàn)潮測(cè)深點(diǎn)的潮位數(shù)據(jù)可能有點(diǎn)差異，導(dǎo)致測(cè)深結(jié) 果的精度 不夠，且人工很難捕捉到一個(gè)精確的瞬時(shí)潮位數(shù)據(jù)。深度基準(zhǔn)面就是海圖基準(zhǔn)面，它位于 多年平均 海平面以下 L 的地方 。 淮海工學(xué)院二 〇 一三屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 第 11 頁(yè) 共 31 頁(yè) 圖 41 深度基準(zhǔn)面示意圖 深度基準(zhǔn)面發(fā)展 特大潮低潮面：三十年代初期，國(guó)家政府，海軍，和美國(guó)海軍在海洋事務(wù)的數(shù)據(jù)，是 以 特大潮 低潮面 為深度基準(zhǔn)面 。 最低低水位： 宣統(tǒng)三年，上海 浚浦工程總局 即上海航道局 根據(jù) 江口各個(gè)驗(yàn)潮站歷年的水位觀測(cè)資料，將最低低水位作為深度基準(zhǔn)面 。這 一 次 的 調(diào)整 范圍 比較 廣，資料 很完善 ， 計(jì)算出的結(jié)果也很合理 。 1956 年以前我國(guó)也采用它。 圖 42 中， PQ 為 GPS 所測(cè)的瞬時(shí)海面的大地高 h。GQ 為利用大地水準(zhǔn)面模型法計(jì)算得到的大地水準(zhǔn)面差距 N。先 用基于大地水準(zhǔn)面的幾何修正法 從大地高到正高，再 用橫 斷面線性內(nèi)插法 從正高到海圖高。 淮海工學(xué)院二 〇 一三屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 第 14 頁(yè) 共 31 頁(yè) 潮差：相鄰的高潮與低潮之 間的潮位高度差就叫 潮差?；驹恚和ㄟ^(guò) 海面的升降產(chǎn)生的壓力變化，反映出潮位的變化 。每天、每月和每年的平均海面都是變化的。 現(xiàn)今每個(gè)國(guó)家淮海工學(xué)院二 〇 一三屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 第 16 頁(yè) 共 31 頁(yè) 計(jì)算深度基準(zhǔn)面都采用不同的方法。 當(dāng) cmHHHMMSM 20644 ???時(shí)，用 M2, S2, N2, K2, K1, O1, P1, Q1 8個(gè)分潮的調(diào)和常數(shù)計(jì)算理論最高跟最低潮位 ，從平均海面起算的潮位 ： ???jj jjjjjj jC OStC OStRguVHf?????????8181]0[)( )( (52) 式中 fHR ? 22 2230 MM ghst ????? 22 30 SS gt ??? 22 3230 NN gpsht ?????? 22 230 KK ght ???? 11 9015 KK ght ?????? g OO sht 11 270215 ??????? g PP ht 11 2 7 015 ?????? g psht 11 270315 ???????? (53) 得 aKKKKK gg ??????? ??? 12112 2)1 8 02(2 ???? 1211112 )( ?????? ggg MOKKOM ???? 2211112 )( ?????? ggg SPKKPS ????3211112 )( ?????? ggg NQKKQN (54) 淮海工學(xué)院二 〇 一三屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁(yè) 共 31 頁(yè) 將式 (54)代入 (52)，得 )()()()2()(3212222122121221211????????????????????????NQNNSPSSMOMMKKKKC OSC OSC OSC OSC OSC OSaC OSC OStRRRRRRRR (55) 將 M2 與 O1,S2 與 P1,N2 與 Q1 進(jìn)行合并，例 ?? ??111111112 Si nSi n CO SCO SRR RRROOM ? ?? (56) 則式 (55)變?yōu)? )()()()2()(3232221211211??????????????????NSMKKKKC OSC OSC OSaC OSC OStRRRRR (57) 式中 ????????????312313312212232122122122122211211111221221s i nt a n,)2(s i nt a n,)2(s i nt a n,)2(C O SC O SC O SC O SC O SC O SRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRQNNQNPSPPSPSOMOOMOM??????????????? (58) 對(duì)式 (58)取 ??? 0)12( ??M, ??? 0)(22 ??S, ??? 0)(32 ??N用來(lái)計(jì)算最高潮位 H， 取 ??? 180)12( ?? M， ??? 180)(22 ?? S， ??? 180)(32 ?? N用來(lái)計(jì)算最低潮位 L。也可以按照 Sa， Ssa分潮的調(diào)和常數(shù)計(jì)算 L? 。 這樣，無(wú)驗(yàn)潮測(cè)深的圖載水深也就很容易求出。 我們即可求出深度基準(zhǔn)面的大地高 HD： hhHH SD ??? 1 (62) 此方法誤差源比較多，例如人工丈量 GPS 天線到瞬時(shí)海面的距離有誤差，而且工作流程比較繁瑣。那么求得水準(zhǔn)點(diǎn) A 跟水準(zhǔn)點(diǎn) B 之間的高差為 h? ，那么短期驗(yàn)潮站的多年平均海面與水準(zhǔn)點(diǎn) B 之間的高差 ： hhh ??? 12 (63) 在通過(guò)測(cè)量 短期驗(yàn)潮站水準(zhǔn)點(diǎn)與水尺零點(diǎn)之間的高度，就容易得到短期驗(yàn)潮站多年平均海水面在水尺零點(diǎn)之上的讀數(shù)。上面我們已經(jīng)將短期驗(yàn)潮站多年平均海水面確定出來(lái)，我們只需將短期站 L 值確定出來(lái)，便可知道深度基準(zhǔn)面在驗(yàn)潮站水尺零點(diǎn)之上的讀數(shù)。 當(dāng)短期驗(yàn)潮站附近有 n 個(gè)長(zhǎng)期驗(yàn)潮站時(shí)，可用下式求得： ????? ni ini ii SSLL111/ (612) GPS 用于潮位觀測(cè)以及深度基準(zhǔn)面?zhèn)鬟f 圖 66 深度基準(zhǔn)面?zhèn)鬟f示意圖 （二） 考慮 到方法二中傳遞法求出的平均海面以及深度基準(zhǔn)面都要用水尺上的讀數(shù)來(lái)表示，可能會(huì)比較麻煩。 HSA， HSB為長(zhǎng)短期驗(yàn)潮站實(shí)測(cè)的瞬時(shí)海面大地高。 圖 71 無(wú)驗(yàn)潮測(cè)深圖載水深計(jì)算示意圖 節(jié)中，當(dāng)長(zhǎng)期驗(yàn)潮站設(shè)有 CORS 站時(shí)，我們已經(jīng)推導(dǎo)出深度基準(zhǔn)面大地高的計(jì)算方法計(jì)算結(jié)果記作為 H0。 表 82 同步水位觀測(cè)數(shù)據(jù) 時(shí)間 第一天 第二天 第三天 連島 徐圩 連島 徐圩 連島 徐圩 WGS84 橢球面 GPS 天線 水準(zhǔn)點(diǎn) 多年平均海面 高程。 因此，只要確定出測(cè)深區(qū)域深度基準(zhǔn)面大地高，就可實(shí)時(shí)確定出測(cè)深點(diǎn)圖載水深。 LB也就是我們無(wú)驗(yàn)潮測(cè)深應(yīng)該采用的深度基準(zhǔn)面。同時(shí)也用 CORS 來(lái)進(jìn)行潮位觀測(cè)，因?yàn)?CORS 具有高效率，高精度，連續(xù)等特點(diǎn)。 同步改正法 與上面同步改正法確定短期驗(yàn)潮站多年平均海面類似，將長(zhǎng)期驗(yàn)潮站跟短期驗(yàn)潮站的短期平均海面以及多年平均海水面之間的距離視為相等；并且認(rèn)為兩驗(yàn)潮站深度基準(zhǔn)面位于同一等位面上。 圖 63 水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)法示意圖 同步改正法 短期驗(yàn)潮站 具 有短期水位觀測(cè)資料，取附近長(zhǎng)期驗(yàn)潮站同步的短期水位觀測(cè)資料，計(jì)算它們短期同步的平均海面，分別以 h2， h3表示 (圖 64).長(zhǎng)期驗(yàn)潮站的多年平均海水面為已知常數(shù) h1。 測(cè)深區(qū)域離長(zhǎng)期驗(yàn)潮站較遠(yuǎn)時(shí)深度基準(zhǔn)面的確定 考慮到長(zhǎng)期驗(yàn)潮站數(shù)量的有限，以及所在測(cè)區(qū)也不一定在長(zhǎng)期驗(yàn)潮站附近，即測(cè)深區(qū)域與長(zhǎng)期驗(yàn)潮站的高程異常差距較大， 假設(shè)我們直接將長(zhǎng)期驗(yàn)潮站的深度基準(zhǔn)面?zhèn)鬟f到測(cè)深區(qū)域，對(duì)無(wú)驗(yàn)潮測(cè)深的成 果影響比較大，精度不夠，因此我們?cè)跍y(cè)區(qū)附近設(shè)立短期驗(yàn)潮站就行水位觀測(cè)以便與長(zhǎng)期驗(yàn)潮站進(jìn)行聯(lián)測(cè)，求出精度較高的深度基準(zhǔn)面，即無(wú)驗(yàn)潮測(cè)深該采取的深度基準(zhǔn)面。 求長(zhǎng)期驗(yàn)潮站深度基準(zhǔn)面大地高可以用多年平均海水面或者瞬時(shí)海面。從上面計(jì)算中找出使得潮位最低時(shí)的 最低)( 1K? ，再計(jì)算各個(gè)分潮的位相。 淮海工學(xué)院二 〇 一三屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁(yè) 共 31 頁(yè) 采用 計(jì)算出來(lái)的 理論最低潮位作為深度基準(zhǔn)面，稱為理論深度基準(zhǔn)面。 有的計(jì)算 平均低潮面 。 ??? ni in hnM SL 11 (51) 上式中 h 為水位觀測(cè)值， n 為觀測(cè)個(gè)數(shù)， 當(dāng)已知多個(gè)短期平均海面時(shí)，也可以由短期平均海面計(jì)算長(zhǎng)期平均海面值，例如用月平均海面計(jì)算年長(zhǎng)期平均海面，年平均海面計(jì)算多年平均海面。 實(shí)際海洋潮汐的潮汐高 實(shí)際海洋潮波是天體引潮力作用下的一種波動(dòng)，由于陸地存在、海底地形起伏變化、海底摩擦及地球自轉(zhuǎn)等影響，潮波變化十分復(fù)雜，某一潮位站的潮汐觀測(cè)僅是對(duì)復(fù)雜潮波系統(tǒng)在這一點(diǎn)振動(dòng)的采樣。 常用的潮汐觀測(cè)方法有： 水尺驗(yàn)潮： 水尺是指一根長(zhǎng)度大約三到五米長(zhǎng)的刻度尺，其最小刻度一般為厘米。 5 深度基準(zhǔn)面 的計(jì)算 海洋的水深不僅隨 地理位置 變化，還因?yàn)槭艿匠毕淖饔枚S著時(shí)間變化。近年來(lái)，不少學(xué)者提出構(gòu)建海洋無(wú)縫垂直基準(zhǔn)的構(gòu)想。OQ為多年平均海平面的大地高 。 平均低低潮面：美國(guó)的太平洋沿岸、菲律賓和夏威夷島采用它。 1975 年 6 月 ， 國(guó)家 海 軍司令部 ，海道測(cè)量部以及 海