海洋测量1

海洋：海洋是地球表面包围大陆和岛屿的广大连续的含盐水域，是由作为海洋主体的海水水体、溶解和悬浮其中的物质、生活于其中的海洋生物、邻近海面上空的大气、围绕海洋周缘的海岸和海底等部分组成的统一体。

海湾：是指洋或海延伸进入大陆部分的水域海峡：是指海洋中相邻海区之间宽度较窄的水道海岸：笼统的讲就是陆地与海洋相互作用、相互交界的地带。

海岸带：是海陆交互的地带，其外界应在15-20m等深线一带，这里既是波浪、潮流对海底作用有明显影响的范围，人们活动频繁的区域。

海岸线：是近似于多年平均大潮高潮的痕迹所形成的水陆分界线。

海洋概貌：海洋地形通常分为海岸带、大陆边缘和大洋底三个部分。

海岸带是海陆交互作用的地带，其地貌是在波浪、潮汐和海流等作用下形成的，海岸带由海洋、海滩及水下岸坡组成。

大陆边缘是大陆与海洋连接的边缘地带，大陆边缘是大陆与大洋之间的过渡带，通常由大陆架、大路坡、大陆隆及海沟等组成。

大洋底是大陆边缘之间的大洋全部部分，由大洋中脊和大洋盆地构成。

海洋资源：包括海洋中储存的海洋能、矿物资源和生物资源。

海洋测绘：海洋测绘是海洋测量和海图绘制的总称，其任务是对海洋及其邻近陆地和江河湖泊进行测量和调查，获取海洋基础地理信息，编制各种海图和航海资料，为航海、国防建设、海洋开发和海洋研究服务。

海洋测绘的主要内容有：海洋大地测量、水深测量、海洋工程测量、海底地形测量、障碍物探测、水文要素调查、海洋重力测量、海洋磁力测量、海洋专题测量和海区资料调查；以及各种海图、海图集、海洋资料的编制和出版，海洋地理信息的分析、处理及应用。

现代海洋测绘的主要体现：（1）测绘内容更加广泛（2）采用的技术手段更加先进海洋测量的特点：1）海洋测量中垂直坐标是和船体的平面位置同步测定的；2）在海洋中设置控制点相当困难，海洋测量中测量的作用距离远比陆地上测量的作用距离长得多；3）由于海上测站点处于动态中，所以其观测精度不如陆地上的观测精度高；4）由于作用距离的差别，陆上和海洋测量时所使用的传播信号也是不同的，海水中采用声波做信号源，受到海水温度、盐度和深度的影响；5）陆地上测定的是高程，即某点高出大地水准面多少，而在海上测定的是海底某点低于大地水准面多少；6）因为海面是不断运动的，因此就某点无法进行重复观测，需要在一条船上采用不同的仪器系统或者同一仪器系统的多台仪器进行测量，从而产生多余观测，进行平差后提高精度。

海洋测绘的任务：（1）科学性任务，包括三大部分内容，一是为研究地球形状提供更多的数据资料；二是为研究海底地质的构造运动提供必要的资料；三是为海洋环境研究工作提供测绘保障。

（2）实用性任务，主要指对各种不同的海洋开发工程，提供他们所需的海洋测量服务工作，他们的服务对象主要有海洋自然资源的勘探和离岸工程、航运、救援与航道、近岸工程、渔业捕捞、海底电缆和管道工程、海上划界等。

海洋测绘主要内容：海洋重力测量；海洋磁力测量；海水面的测定；大地控制和海底控制测量；定位；测深；海底地形测量及地貌、底质探测；海图编制；海洋地理信息系统。

海洋大地测量:是研究海洋大地控制点网及确定地球形状大小，研究海面形状变化的科学。

海洋大地测量控制网主要由海底控制点、海面控制点以及海岸或岛屿上的大地控制点相连而组成。

海面控制网：主要包括以固定浮标为控制点的控制网、海岸控制网、岛屿控制网以及岛屿-陆地控制网。

海面大地控制网布设特点：采用逐级控制的方法；按片形布网或锁形布网基本点：与陆地大地网直接联结的海洋大地控制点加密点：在基本点的基础上进一步加密设置的海洋大地控制点临时点：对在测区内为满足某项具体工作要求而临时设置的，工作完成后便移至新的测区的控制点海面控制网一般采用GPS测量，测量和数据处理方式同陆地控制网基本相同。

海底控制点的结构：通常由固设于海底的中心标石和水声照准标志两部分组成。

水声照准标志分主动式和被动式两种。

水声声标的有效距离：即声信号的最大传播距离，对海底控制点（网）的布设方案起决定作用。

这里的有效距离指的是有效水平距离。

影响水声声标有效距离的因素：1）声信号的发射强度和频率；2）声信号传播路径中噪声的掩盖作用；3）声信号传播过程中的衰减；4）声射线的折射特性。

利用坐标已知的海底控制点来确定海面或水体中运动目标的位置时，满足的两个条件：1）测量船必须位于作为海底控制点的水声声标的有效范围之内；2）至少需要三个这样的控制点，否则无法实施定位。

海底控制点（网）坐标的测定步骤：一是海底控制点的定标；二是海底控制点坐标的测定。

海底控制点的定标：当水声声标按照布网设计方案投放到海底后，要对控制点的深度、相互间距离以及方位进行测定，这项工作称为海底控制点的定标。

水文要素：温度、盐度、密度、透明度、水色海洋潮汐：受月球和太阳吸引力的作用，海水产生一种规律性的升隆运动。

潮汐观测：通常称为水位观测，又称验潮。

目的是为了了解当地的潮汐性质，应用所获得的潮汐观测资料，来计算该地区的潮汐调和常数、平均海平面、深度基准面、潮汐预报以及提供测量不同时刻的水位改正数等，提供给有关军事、交通、水产、盐业、测绘等部门使用。

方法：水尺验潮、井式自记验潮仪验潮、超声波潮汐计验潮、压力式验潮仪验潮、GPS在航潮位测量。

海洋声学：主要是研究声波在海洋中传播的特性、规律和利用声波探测海洋的学科，是海洋学和声学的边缘学科，也是物理海洋学的分支。

海洋声学的基本内容包括：1）声在海水中传播的规律和海洋环境条件对声传播的影响 2）利用声波探测海洋3）海洋声学技术和仪器。

声速剖面：也称声速垂直分布，反映的是声速沿深度的变化规律。

海水中声波强度减弱的主要因素：1）几何衰减；2）散射衰减；3）海水对声波的吸收。

声道：当声波在海岸中传播时，若有一部分声能在海中某一水层内而不逸出该水层，则称此为声道。

声呐：是利用水下声信息进行探测、识别、定位、导航和通信的系统。

按照工作方式分为主动声呐和被动声呐两种。

海洋声速确定的方法：直接法、间接法声速剖面测量误差主要源于仪器的系统误差和环境变化的影响影响声速的因素：温度、盐度、深度垂直基准：垂直坐标的参考面为垂直基准，垂直基准包括高程基准和水深基准。

平均海平面：亦称海平面，指某一海域一定时期内海水面的平均位置，是大地测量中的高程起算面。

国家高程基准：以一个或几个验潮站的长期平均海平面定义高程基准。

海图深度基准面：定义在当地稳定平均海平面之下，使得瞬时海平面可以但很少低于该面。

海图深度基准面确定的原则：既要考虑到舰船航行安全，又要照顾到航道利用率。

海洋定位的手段：天文定位、光学定位、陆基无线电定位、空基无线电定位（即卫星定位）、水声定位GPS 的组成：空间部分、地面控制部分和用户设备部分。

绝对定位方法的实质是：空间距离后方交会。

水声定位系统的组成：船台设备、水下设备水声设备：（1）换能器：是一种声电转换器，能根据需要使声震荡和电震荡相互转换，为发射（或接收）信号服务，起着水声天线的作用。

（2）水听器：本事不发射声信号，只是接收声信号。

（3）应答器：既能接收声信号，而且还能发射不同于所接收声信号频率的应答信号，是谁声定位系统的主要水下设备，它也能作为海底控制点的照准标志。

水声定位系统的定位方式：测距和测向水声定位系统的工作方式：直接工作方式、中继工作方式、长基线工作方式、拖鱼工作方式、短基线工作方式、超短极限工作方式和双短基线工作方式等。

水声定位的改正：船姿态改正、水听器基阵偏移改正、声速曲率改正回声探测原理：安装在测量船下的发射机换能器，垂直向水下发射一定频率的声波脉冲，以声速C 在水中传播到水底，经反射或反射返回，被接收机换能器所接收。

设自发射脉冲声波的瞬时起，至接收换能器收到水底回波时间为t ，换能器的吃水深度D ，则水深H 为D Ct 21H += 回声测深仪的组成：发射机、接收机、发射换能器、接收换能器、显示设备和电源部分组成。

水文资料法改正：吃水改正、转速改正、声速改正。

（声速改正影响最大）。

机载激光测深的原理：从飞机上向海面发射两种波段的激光，其中一种为波长1064nm 的红外光，另一种为波长532nm 的绿光，红外光被海面反射，绿光则透射到海水中，到达海底后被反射回来。

这样两束反射光被接受的时间差等于激光从海面到海底的传播时间的两倍。

激光测深的公式为：T G 21Z ∆∙=/n 式中：G 为光速，n 为海水折射率，∆T 为所接收红外光与的时间差。

测线布设的主要因素：测线间隔和测线方向。

测深线的间隔：主要是根据对所测海区的需要，海区的水深，底质、地貌起伏的状况，以及侧身一起的覆盖范围而定的，总之以满足需要又经济为原则。

选择测深线布设方向的基本原则：1）有利于完善地显示海底地貌；2）有利于发现航行障碍物；3）有利于工作。

总传播误差包括：1）与声信号传播路径有关的声速误差；2）测深与定位仪器自身的系统误差；3）潮汐测量和模型误差；4）船只航向与船摇误差；5）由于换能器安装不正确引起的定位误差；6）船只运动传感器的精度引起的误差；7）数据处理误差等。

水位改正：是将测得的瞬时深度转化为一定基准上的较为稳定数据的过程，是海道测量测深数据处理的一项重要工作。

水位改正的目的：是尽能消除测深数据中的海洋潮汐影响，将测深数据转化为以当地深度基准面为基准的水深数据。

水位改正的方法：单站水位改正法、线性内插法、水位分带法、时差法和参数法等。

海洋地貌的内容：按所处位置和基本特征分为大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊三大基本地貌单元。

海底地貌探测仪又称侧扫声呐。

它可以显示海底地貌，确定目标的概略位置和高度。

海底地貌仪分单侧和双侧两种，目前多使用双侧地貌仪。

侧扫声呐主要用于大洋底勘探。

海底地貌探测仪组成：换能器、发射机、接收机、收发转换装置、记录器、主控电路六个主要部分。

海洋重力测量：是在海上测定重力加速度的工作。

按照施测的区域分为海底重力测量、海面重力测量、海洋航空重力测量和卫星海洋重力测量。

重力仪：用于测定地球重力场场强要素的仪器称为重力仪。

海洋磁力测量：是测定海上地磁要素的工作。

主要采用海洋磁力仪或磁力梯度仪探测海底磁场分布特征，发现由构造或矿产引起的磁力异常。

主要目的是寻找与石油、天然气有关的地质构造和研究海底的大地构造。

此外，在海洋工程测量中，为查明施工障碍物和危险物体，如沉船、管线、水雷等，也常进行磁力测量以发现磁性体。

卫星海洋遥感：是以海洋及海岸带作为监测对象的遥感技术。

它包括电磁波遥感与声波遥感。

卫星遥感具有大面积、同步连续观测、高分辨率和可重复性等优点，微波传感还具有全天候的特点。

港口工程测量的三个阶段：港口工程设计、施工和管理阶段的测量工作。

设计阶段的主要内容：控制测量，底质探测，水文观测和港口资料调查。

施工阶段的测量包括：施工控制网的布设，建筑物设计位置和高度的放样测量，竣工测量和施工中的变形观测等。