理论深度基准面确定

深度基准面的确定方法
潮差比传递法： 该方法认为深度基准面数值等效于最大半潮差，可以假 定两站的同期观测期间的潮差比与两站的理想最大潮差比相 等，即有：
RB LB r RA LA
由此可得临时站B站的深度基准面值：
LB rL A
深度基准面的确定方法
由短期站的平均海平面高度获得深度基准面相对自身零 点上的高度：
深度基准同其它垂直基准间的转换
深度基准同其它垂直基准间的转换
② 正高或正常高向海图高转换
深度基准面的分布以验潮站为基点，在布设长期验潮站 时，可通过水准联测法得到验潮零点的正高或正常高H0，则 深度基准面的陆地高程可通过如下公式转换实现：
H L H 0 MSL0 L
式中：MSL0为平均海平面以验潮零点为起算基准，L 为深度基准面值，它是相对于MSL以下。
H LB MSLB LB
当附近有多个已知深度基准面值的验潮站时，可采用距 离倒数加权内插法：
1 Li 1 Si L n 1 1 Si
n
深度基准面的确定方法
最小二乘传递法： 该法的基本原理如图所 示，C(t)表示长期站的潮汐 变化曲线；D(t)表示短期站 的潮汐变化曲线。在同步观 测期间，通过将曲线上下、 左右移动以及适当的放大或 缩小曲线的变化幅度等手段 使两站潮汐曲线最佳地吻合。 其数学模型为：
陆地测量垂直基准
水深测量垂直基准： 深度基准面
深度基准同其它垂直基准间的转换
三种垂直基准间的转换
深度基准同其它垂直基准间的转换
① 大地高向正高（正常高）转换：
结合均匀分布的GPS水准点，采用多项式拟合方法构造 大地水准面模型。
N (B, L) f (B, L)
H ( B, L) h( B, L) N ( B, L)
海洋深度基准面
柯 灏
2011.12.20
课程内容安排

海洋深度基准面的概念 海洋深度基准面的研究意义 海洋深度基准面的分类 海洋深度基准面的确定方法 换 课程小结及思考题
深度基准面概念
概念：隶属于海洋垂直基准，是水深的起算面，以 垂直向下方向为正，垂直向上方向为负。
深度基准面的研究意义
中国等国。
海洋深度基准面的分类
六种深度基准面相对位臵的比较
平均低潮面
MSL
理论深度基 准面
平均大潮低潮面、平 均低低潮面
最低低潮面、 略最低低潮面
深度基准面的确定方法
潮汐调和分析法：
理论深度基准面是由M2、S2、N2、K2、K1、O1、P1、Q1、 M4、MS4、MS6这11个基本分潮叠加之后相对于潮汐平均海 平面的最低值。
服务于水下测深数据的后期潮汐改正。 绘制航海图，图载保守水深的标记，为船舶安全 导航。 港口工程的筑港零点。
瞬时潮高 深度基准面L 图载水深h
L H M 2 ( H K1 H O1 ) cos 45
海洋深度基准面的分类
世界各沿海国家根据其潮汐性质的不同，选择 不同的深度基准面模型，主要有以下几类：
深度基准同其它垂直基准间的转换
针对验潮零点的正高已知的长期验潮站，可采用上述方 法将正高向海图高的转换，但在简易的临时验潮站处，其验 潮零点的正高未知时，其转换方法具体可分为如下两种： a. 根据已有零点正高的验潮站为基点，采用几何内插法 构建一个深度基准面正高高程的曲面。
L正高 f ( B, L)
D Dc ( H V d )
深度基准同其它垂直基准间的转换
建立海洋深度基准面的DTM模型，提出基于曲面拟合插 值拟合方法建立深度基准面的DTM模型。
Dc f ( B, L) a0 a1 B a2 L a3 BL a4 B 2 a5 L2
深度基准同其它垂直基准间的转换
个人简介
《长江口区域瞬时潮位修复方法研究》，测绘信息工程，
2011(6)，第一作者。
《最小二乘法在水位推算中的应用》,测绘信息工程，
2010(1),第二作者。
《精密多波束测量中时延的确定方法研究》，武汉大学
学报信息科学版，2009(4),第三作者。
《基于多项式的海洋局域地磁场建模方法研究》，测绘
联 合 研 制 了 一 款 VDatum 软件，可以对 多达 29 种垂直基准进 行转换，包括潮汐基 准、正交垂直基准以 及椭球高程基准之间 的 相 互 转 换 。
深度基准同其它垂直基准间的转换
课程小结
阐述了深度基准面的概念； 详细介绍了其作用及物理意义； 深度基准面的确定方法（重点）； 深度基准同其它垂直基准间的转换（重点）；
① 平均大潮低潮面 L= HM2+H +HS2+H ⑤ 略最低低潮面 L=HM2 +H S2 K1 O1 ③ 最低低潮面 L=1.2(H +HS2 +HK2 ) M2 ② 平均低潮面 L = H M2 ④ 平均低低潮面 L=H + （ H +H M2 K1 O1）cos45 适用于日分潮极小的半日潮海域。采用此面作为深 适用于混合潮性质的海域。采用的国家有巴西、埃 采用此面作为深度基准面的国家有法国、摩洛哥、阿尔 采用此面作为深度基准面的国家有美国（大西洋）、 适用于混合潮海域，采用国家有美国（太平洋）、墨 度基准面的国家有意大利、巴拿马（太平洋）、哥伦比 及（红海）、苏丹、印度、伊朗、伊拉克、日本、朝鲜、 及利亚、西班牙和葡萄牙等国。 古巴、多米尼加、墨西哥（大西洋）、巴拿马（大西 亚（太平洋）、丹麦（北海）、挪威、希腊、埃及（地 西哥（太平洋）、菲律宾等国。 中国等国。 洋）、哥伦比亚（大西洋）、哥斯达黎加（大西洋）、 中海）、土耳其（地中海）、英国、秘鲁、委内瑞拉等 ⑥ 理论深度基准面 海地等国。 国。 该面是前苏联的弗拉基米尔提出，采用国家有前苏联、
深度基准面的大地高获取流程图
深度基准同其它垂直基准间的转换
美国NOAA下属的 NGS（National
Geodetic Survey ）、 OCS （Office of Coast Survey）、CO-OPS （ C e n t e r f o r O p e r a t i o n a l Oceanographic Products and Services）
科学，2009(6),第四作者。
个人简介
编写软件《海洋基准面确定及传递软件》，已获计算机
软件著作权登记证书，第一作者。
编写软件《航道测量基准转换软件》，已获计算机软件
著作权登记证书，第一作者。
编写软件《换能器瞬时高程确定软件系统》，已获计算
机软件著作权登记证书，第二作者。
编写软件《潮汐潮流综合分析系统》， 已申请软件著
个人简介

教育经历：
2003.9～2007.6 中国地质大学（武汉）工 程学院测绘工程攻读学士学位。
ห้องสมุดไป่ตู้
2007.9～2009.6 武汉大学测绘学院攻读硕 士学位。
2009.9～2012.6 武汉大学测绘学院攻读博 士学位。
个人简介

获得专业证书：
英语四级、六级 全国计算机二级C证书
个人简介
博士期间参加科研工作：
T (t ) MSL0 H i cos( it 0i gi )
i 1
m
L min[ H i cos( i t v0i g i )]
i 1
m
深度基准面的确定方法
不同时间长度潮位数据对潮汐调和分析稳定性的影响
潮汐资料短于1个月 时又该如何确定深 度基准面呢？
1:500水下地形测量工作。
个人简介

发表论文及科研成果：
《长期潮位站潮位观测误差的综合探测及修复方法研究》，
武汉大学学报信息科学版，2011（12），第一作者。 《临时潮位站潮位观测系统误差的探测及修复方法研究》， 武汉大学学报信息科学版录用，第二作者（导师为第一作 者）。 2010年6月在2010 International Conference on Electrical and Control Engineering. Wuhan, China国际 会议发表文章《The Development of Hydrographic Datum Transformation Software》，EI收录，第一作者。 2010年5月以在Ocean’10 MTS/IEEE, Sydney, Ocean & Polar Climate: Technology Challenged, may.,2010. Sydney City, Australia,国际会议上发表文章《Software Development for Determination and Transfer of Chart Datum》，EI收录，第二作者（导师为第一作者）。
思考题
？采用潮汐调和分析法确定深度基准面时，当潮汐
序列长度小于1个月时为什么求出的调和常数不 准确。
？海洋不同垂直基准间转换的数学模型有哪些，不
同基准下的高程之间的关系表达式。
b. 当区域不大时，可认为平均海平面的绝对高程一致， 因此得到临时站平均海平面的正高，进而再根据深度 基准面与平均海平面的关系得到深度基准面的正高。
深度基准同其它垂直基准间的转换
③ 大地高直接向海图高转换
在无验潮模式下水下地形测量中，求出深度基准面的大 地高，从而将水底地形的大地高直接转换为海图高。
《潮汐潮流数据综合处理系统研制》。
个人简介
2010年申请武汉大学博士自主科研项目《长江口区域连
续深度基准面的建立》。
2009年12月参与完成长江大桥、天兴洲大桥、汉阳铁桥
主桥上游河段500米和下游河段900米1:500水下地形测 量工作。
2011年参与完成江苏省常熟市长江1km*10km范围的
2008年至2010年，作为主要完成人参加国家自然科学基
金项目《基于信号合成的多波束换能器瞬时高程精确确 定》。
2008年至2010年，参与国家863项目《惯性与地磁水下组
合导航关键技术研究》。
2009年参与完成无验潮模式下的水下地形测量技术研究
及软件系统实现。
2010至2011年，作为主要完成人参加江苏省测绘局基金
图４.３ 曲线传递法
深度基准面的确定方法
根据求解得到的潮差比x和基准面偏差z，可得临时站的 深度基准面相对于自身验潮零点的高度为：
LB0 xLA0 z
深度基准面的确定方法
深度基准同其它垂直基准间的转换
服务于海岸带经济建设、陆海不同高程基准下的数据的 融合及统一管理。
机载激光扫描测量垂直基准： WGS84椭球
作权证书，第一作者。
个人简介
自我评价
掌握基本的海洋测绘及相关理论知识，对自己所研究 领域有较清晰的认识，多次参与完成了项目中算法的研究、 软件系统的研制、报告的撰写以及外业现场实验数据的采 集等工作，编程能力尚可，但外业实践能力还需提高。 具有较强的集体荣誉感和责任感，自认为吃得了苦， 耐得住寂寞，性格稍内向，为人诚实守信，脾气温和，易 与他人相处。