验潮站与验潮站有效范围
街区尺度风暴潮漫滩数值模拟
张露，傅赐福，董剑希，等. 街区尺度风暴潮漫滩数值模拟[J]. 海洋学报，2021，43(10)：38–49，doi:10.12284/hyxb2021161Zhang Lu ，Fu Cifu ，Dong Jianxi, et al. Numerical simulation of storm surge inundation in block scale[J]. Haiyang Xuebao ，2021, 43(10)：38–49，doi:10.12284/hyxb2021161街区尺度风暴潮漫滩数值模拟张露1，傅赐福1，董剑希1,2，于福江1,2( 1. 国家海洋环境预报中心，北京 100081；2. 国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室，北京 100081)摘要：本文利用ADCIRC 模型，在宁波市北仑区建立了街区尺度的风暴潮漫滩模型，北仑区陆地分辨率达5～10 m 。
模拟结果整体展现漫滩淹没城市街道建筑的过程，细致刻画了水流在街区和建筑错综复杂分布时的流动情况，以及不同建筑物附近水深的变化，比以往的漫滩模拟更加精细，体现街区尺度网格的优势。
数值模拟结果表明：此模型可以较好地模拟1211号台风“海葵”和5612号台风“温黛”的风暴潮过程。
利用卫星遥感图像对北仑区地物进行分类，考虑下垫面底摩擦变化对漫滩模拟的影响。
对比未考虑底摩擦情况的模拟实验结果，淹没面积减少了21.4%，大部分区域水深降低在0.1～0.2 m ，街区尺度网格细致展示出不同地物所在区域的水深降低程度以及淹没面积变化。
关键词：风暴潮；漫滩；街区尺度；下垫面底摩擦中图分类号：P731.23 文献标志码：A 文章编号：0253−4193(2021)10−0038−121 引言我国是世界上少数几个海洋灾害十分严重的国家之一，尤其以风暴潮灾害为主，约占总灾害损失的90%以上，风暴潮不仅会对码头、港口和堤岸造成破坏，还会在洪水冲毁堤坝后，漫滩淹没和损坏沿海水产养殖、农田和房屋[1]。
2023年注册测绘师之测绘综合能力自我提分评估(附答案)
2023年注册测绘师之测绘综合能力自我提分评估(附答案)单选题（共30题）1、相邻验潮站之间最大潮时差为（）h。
A.0.5B.1C.1.5D.2【答案】 D2、开放式基金每个工作日的份额净值都有可能发生改变，这就要求基金客户服务具有（）。
A.专业性B.持续性C.规范性D.时效性【答案】 D3、下列工作中，不属于地籍测绘工作的是（）。
A.调查土地界址点情况B.布设地籍控制网C.量算宗地面积D.量算房屋分层分户面积【答案】 D4、空中三角测量相对定向中，每个像对连接点应分布均匀，自动像对定向时，每个像对连接点数目一般不少于（）个。
A.10B.15C.20D.30【答案】 D5、航空摄影测量外业控制点编号时，字母P、G、N分别代表()。
A.平面点、平高点和高程点B.平高点、平面点和高程点C.平高点、高程点和平面点D.平面点、高程点和平高点【答案】 D6、现行界线测绘应采用的坐标系统与高程基准是（）。
A.2000国家大地坐标系和1985国家高程基准B.1980西安坐标系和1985国家高程基准C.2000国家大地坐标系和1956黄海高程系D.1980西安坐标系和1956黄海高程系【答案】 A7、解析法相对定向中，一个像对所求的相对定向元素共有（）个。
A.4B.5C.6D.7【答案】 B8、潮型数F在()时，称为半日潮。
A.0＜F≤0.5B.1＜F≤4C.0.5＜F≤4D.F＞4【答案】 A9、下列选择不影响精密三角高程测量的精度的是()。
A.边长误差B.水平折光误差C.垂直折光误差D.垂直角误差【答案】 B10、用GPS技术建立工程控制网时，对于四等网要求约束平差后最弱边相对中误差为()。
A.1/20000B.1/40000C.1/70000D.1/120000【答案】 B11、下列指标中，不属于GIS系统技术评价指标的是（）。
A.系统效率B.可移植性C.可扩展性D.技术服务【答案】 D12、2000国家重力基本网由( )个重力基准点和126个基本重力点组成。
同步期平均海面法高程传递的工程应用
同步期平均海面法高程传递的工程应用发布时间：2022-10-21T06:02:08.935Z 来源：《建筑实践》2022年11期第6月作者：邬伟[导读] 在近海水深测量中，我们可以采用水准联测法、GPS法传递高程。
邬伟（广东邦鑫数据科技股份有限公司，广东广州510000）摘要:在近海水深测量中，我们可以采用水准联测法、GPS法传递高程。
但在距岸较远、范围较大的跨海测量，高程的传递难以实施。
文章通过对同步期平均海面法原理的介绍，同时结合工程实例，采取该方法可解决中短距离高程传递的问题。
关键词：跨海测量，高程传递，同步期平均海面引言在海洋测量中，经常会出现测区距离陆域较远、周围没有岛礁或无法接收到岸边基站信号的情况，这就导致水深测量过程中潮位难以控制的问题。
随着我国沿岸及岛屿水位站数量的增多和水位资料的积累，以及海洋潮汐分析技术的发展，已具备以较高精度推算中国近海水位的条件。
由于工程测量项目工期紧、成本有限，难以方便建立和利用海上定点水位站的数据。
同步期平均海面法的应用，可避免海上定点水位站的设立，节省水深测量投资，降低海上作业难度。
1.同步期平均海平面传递原理平均海平面一般是指多年的，每小时潮位观测记录的平均值，而用来计算海平面高度的数据是日平均、月平均或者年平均等海平面高度。
我们参与的项目一般周期性短，且难以收集到多年潮汐数据，因此文章采用日平均海平面数据来分析。
《水运工程测量规范》5.5.6.1节规定：开阔海域利用海水面传递高程，可采用高低潮法或同步期平均海面法。
其中采用高低潮法应以各组高低平潮平均值推算高差的平均值作为传递高差值，该方法只适用于5km内的作业范围，在外海测绘中适用性较低；同步期平均海平面法是以同步期平均海面推算高程作为传递高程值，作业距离最大可达50km，以50km范围内任意处平均海平面相同作为传递条件。
同步期平均海面应用在潮汐性质相似的海区，可以使用同步期平均海平面传递高程法，若潮汐性质不同，是不能用此方法的。
一套有效简易验潮站建设方案的设计
一套有效简易验潮站建设方案的设计刘望华;董炜烽【摘要】简易验潮站具有投资少、见效快的优点,是长期验潮站的一种有益补充.作者对厦门地区简易验潮站建设与应用情况进行了系统总结,提出了一种简易验潮站的建设方案.该方案经实践检验证明可以解决在一定环境条件下简易验潮站长期、连续、准确验潮的问题,从而提高社会效益和经济效益,具有良好的推广示范价值.【期刊名称】《海洋技术》【年(卷),期】2018(037)002【总页数】4页(P110-113)【关键词】简易验潮站;建设;方案;推广示范【作者】刘望华;董炜烽【作者单位】国家海洋局厦门海洋环境监测中心站,福建厦门361008;国家海洋局厦门海洋环境监测中心站,福建厦门361008【正文语种】中文【中图分类】P71厦门沿海是台风风暴潮重灾区之一，2015年“杜鹃”台风期间，国家海洋局厦门海洋环境监测中心站成功地预报了风暴潮淹没情况，为厦门市政府有效部署防灾减灾措施提供了准确依据，大大减少了风暴潮灾害损失。
准确的风暴潮预报既得益于科学的预报方法，更离不开准确的潮汐观测资料。
然而，当前国家海洋局仅在厦鼓海峡布设一个长期验潮站，无法全面掌握厦门沿海潮汐变化信息。
厦门市通过专项资金建设的4个验潮站，因为建设资金、场地限制或验潮设备等诸多方面原因，多年来也未能有效地发挥作用。
简易验潮站因其基础设施简单、投资少、占用空间小、建设周期短等优点得到了高度重视。
在此背景下，作者进行了大量的调查研究和有益尝试，并根据多年的工作经验积累，结合当前国内验潮技术手段，设计了一套基于浮子式验潮仪的有效简易验潮站建设方案。
该方案包括简易验潮站建设的基本环境条件、水位计、验潮设施、井外水尺系统等几个方面。
经实践检验，可以解决在一定环境条件下建设简易验潮站开展长期、连续、准确验潮的问题，提高社会效益和经济效益，具有良好的推广示范价值。
1 工作经验随着我国沿海一带港口航运业的蓬勃发展，各类深水码头不断兴建，深水码头区水深条件好，不易淤积，为验潮站的建设提供了有利条件。
沿海长期验潮站的建设探讨
沿海长期验潮站的建设探讨作者：林航来源：《科技传播》2014年第16期摘要根据从事的长期验潮站建设及运行管理工作，笔者对长期验潮站选址、设计、施工、水准系统及供电系统等方面，提出一些建议与注意事项，具有一定的参考意义。
关键词验潮站；建设；建议中图分类号P753 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）121-0151-02Abstract according to engage in long-term tide station construction and operation management，the author of long-term tide station site selection， design， construction， standard system and power supply system， etc.， puts forward some Suggestions and considerations， have certain reference significance.Keywords Tide station；construction；advice验潮站又称潮位站。
为了解当地海水潮汐变化的规律而设置的。
近半个世纪以来，我国大陆沿岸及近海设立了二百多个长期验潮站，有效地监测着我国沿海的潮位变化，在国防、经济建设、灾害预警和科学研究中发挥着巨大的作用[1]。
目前，验潮站的布设还存在不少问题。
从我国沿海验潮站的分布看，河口及沿海经济发达地区设站较密，而有的岸段则较稀疏，这无疑是测站布设的一大缺陷。
福建省沿海验潮站站点也存在着类似问题。
福建省海岸线长达3752公里，沿海北自福鼎南至诏安共有31个县区。
2009年前仅12个县有验潮站，全省平均约312公里海岸线1个验潮站。
由于福建沿海岸线很长，海湾较多且沿岸地形复杂、现有的验潮站数量太少，分布稀疏，远远不能代表福建验潮潮位变化情况及更好的在灾害预警中发挥更好的作用。
水深测量误差分析与改正方法探析
水深测量误差分析与改正方法探析1影响测量精度的因素1.1潮汐因素在水深测量中，当所测的水深值订正至规定的深度基准面时，不同时间段所测量的同一测线，检查水深记录并无操作不当等原因，但其水深却存有系统的差异现象，通常情况下，这种误差便是潮汐因素造成的。
水位观测是为了保证将所测的水深订正至规定的深度基准面。
水位观测是通过永久性验潮站或临时验潮站来完成的。
一般情况下，在海洋近岸工程所做的大比例尺水深地形测量工作，此海区的潮汐性质已经确定。
但是，如果水深测量的工作区不处在验潮站的有效服务区范围内，就不能保证在同一时间在工作区和验潮站所测得的水位涨落基本相同和达到规定的水深测量要求的精度。
为此，《海洋工程地形测量规范》中规定，验潮站布设的密度应能控制全测区的潮汐变化。
相邻验潮站之间的距离应满足最大潮高差小于等于0.4m，最大潮时差不大于1h，且潮汐性质应基本相同。
在常规的水深测量过程中，该规定是实施验潮应满足的基本条件。
但是沿岸港湾频繁出现假潮现象，这会给水深地形测量中的水位改正带来困难，使交叉点水深不符值超限。
测量工作期间出现假潮，局部潮位发生变化，这一海洋现象极易使测深工作受到影响。
如1987年的国家重点项目——神木煤外运深水港选址过程中，曾因测量时间段的不同而同点水深竟差0.5m以上，造成测量工作再次返工。
为了避免这一海洋现象对水深地形测量水位改正的影响，测区内应安放水位计与测区外验潮站同步验潮，或根据工作区的情况，在条件许可的情况下临时验潮站设于工作区近岸。
1.2气象因素航行中的船只因受风向、风速的影响，其船行姿態随时发生变化。
水深测量时，船只航行是按照预先设计好的测线工作的，当风力垂直测线吹来，船只受风面极易造成侧向不同程度的倾斜。
安装在船舷的测深仪换能器因船只不同程度的倾斜造成了换能器吃水的深度不断变化，引起水深测量数据的差异。
这种水深测量数据的差异具有规律性，往往造成图载水深随测线航向往返而变化，船只往测数据偏深而返测数据偏浅，或反之。
高程控制测量-PPT
一、国家高程控制网的布设原则
1.从高到低、逐级控制 国家水准网采用从高到低，从整体到局部，逐级控制， 逐级加密的方式布设。分为一、二、三、四等水准测量。 ✓ 一等水准测量是国家高程控制网的骨干，同时也为相 关地球科学研究提供高程数据; ✓ 二等水准测量是国家高程控制网的全面基础; ✓ 三、四等水准侧量是直接为地形测图和其他工程建设 提供高程控制点。
4、水准标石的埋设 水准点的高程是指嵌设在水准标石上面的水准标志顶面
相对于高程基准面的高度，如果水准标石埋设质量不好， 容易产生垂直位移或倾斜。
首级水准路线上的 结点应埋设基本水 准标石
墙上水准标志，一般嵌设在 地基已经稳固的永久性建筑物 的基础部分，水准测量时，水 准标尺安放在标志的突分。
埋设水准标石时，一定要将底部及周围的泥土夯实， 标石埋设后，应绘制点之记，并办理托管手续。
水准路线附近的验潮站基准点、沉降观测基准点、地 壳形变基准点以及水文站、气象站等应根据实际需要按 相应等级水准进行联测。
三、水准路线的设计、选点和埋石
1.技术设计 技术设计是根据任务要求和测区情况，在小比例尺地图 上，拟定最合理的水准网或水准路线的布设方案。 设计前应充分了解测区情况，收集有关资料(如测区现 有地形图，已有水准测量成果)，然后在1: 50万或1: 100万 的地形图上设计一、二等水准路线。 一等水准路线应沿路面坡度平缓、交通不太繁忙的交通 路线布设，二等水准路线尽量沿公路、大河及河流布设， 沿线交通较为方便。 水准路线应避开土质松软的地段和磁场甚强的地段，并 应尽量避免通过大的河流、湖泊、沼泽与峡谷等障碍物。 当一等水准路线通过大的岩层断裂带或地质构造不稳定 的地区时，应与地质地震等有关科研单位，共同研究决定
验潮站与验潮站有效范围
适淹礁
码头
码头
海湾
大海湾例2
陆地 陆地 测区 陆地
适淹礁
码头
码头
海湾
（3）航道
航
？km
道
海 洋
海 洋
防波堤
海 洋
码头
陆 地
陆地
测区距离码头近
航
？km
道
海 洋
防波堤
海 洋
码头
陆 地
陆地
测区远端距离码头较远
航
？km
道
海 洋
防波堤
海 洋
码头
陆 地
陆地
测区远端距离码头较远
航
？km
道
海 洋
防波堤
海 洋
《海洋潮汐》
2016.3.2
内 容
1. 验潮站
2. 验潮站有效范围
1. 验潮站
（1） 验潮站分类（按观测时间长短）
中国 长期验潮站（ ≥ 2年）目前有80个左右（19年） 短期验潮站（ ≥ 30天） 临时验潮站（应至少与长期验潮站同步3天） 海上定点站（3次大潮24小时观测） 美国 一级控制验潮站（ ≥ 19年） 二级验潮站 （≥1年且<19年） 三级验潮站（ ≥ 1月且<1年），临时验潮站
现代长期验潮站
（引桥式）
悬崖壁上设立的长期验潮站
建立在固定码头的长期验潮站
短期与临时验潮站
青岛观象山
13 图 2 . 青岛验潮站验潮室
图 2.14 “ 中华人民共和国水准原点
” 标牌
（3） 验潮站布设密度
要求：
相邻验潮站之间： 最大潮差不大于1m； 最大潮时差不大于2h； 潮汐性质基本相同。
• 定义：验潮站有效范围是指某验潮站所能控制的最大范围。
中华人民共和国水准原点
中华人民共和国水准原点1954年，中华人民共和国水准原点落户在了青岛的观象山，当时的原点被测定为海拔72．289米。
当时不光青岛有原点，还有大连、吴淞等几十个，这些标准迫切需要统一起来。
由于青岛所在的黄海海域水下地壳相对稳定，这些条件是其他沿海城市都不具备的。
在这样的背景下，1975年，国家组织专门力量重新测量海平面确定唯一的原点.原海洋大学物理海洋学陈宗镛教授就是项目的带头人。
陈宗镛教授介绍说，虽然海的平面高度是一样的，但因有潮汐、波浪，这就需要综合以往数千年中海水高点较验潮站“零点”的高度，通过公式计算出一个“平均值”作为海平面。
为了完成这个项目，在10年的时间里，陈宗镛和其他150余名专家学者不仅精确测量了青岛的八个验潮站，还从丹东步行，沿海岸线50米一测，一直测到广西与越南交界处的白龙尾，所测得的数据资料能装几节火车皮！最后，测量组以19年为一个周期，用包括后来被称为“陈宗镛公式”等在内的5种公式得出了海平面所在位置，确定了观象山“水准原点”，实际海拔为72．260米。
1987年5月，国务院下发文件，废除其他城市的零点，正式批准青岛观象山的“水准原点”为我国测量高度的唯一标准。
观象山原名大鲍岛东山，海拔79米。
德国占领初期，在山上建有储水池，俗称水道山。
后因在山上建成观象台便被称为观象山。
1914年，日本侵占青岛后，改称“测候山”。
1923年，被正式命名为观象山。
“弯台观象”是20世纪30年代青岛的著名景观之一。
观象山在1932年就被辟为观象山公园。
1949年，经过植树。
绿化，安上了石桌、石凳，栽种了大量的观赏树木，成为市区中心的风景点。
站在观象山上极目远望，整个胶州湾内外全景尽收眼底。
1984年，市政府根据《青岛市城市总体规划》，决定将观象山开辟为旅游登高点和开展天文气象科学普及教育的场所。
现在，大家可以看到山上增植了雪松、黑松、紫薇，修建了四柱圆顶亭，同时还兴建了六角亭、休息室；葡萄廊、天文学气象科普室、活动室等，这样就把园林和天文科学融为一体。
注册测绘师讲义综合 第二章第2节 海洋测量
第2节海洋测量知识点1、技术设计为了保证海洋测量工作顺利开展，在测量实施前必须深入调查、收集资料，进行技术设计。
技术设计的主要内容(1)确定测量目的和测区范围；(2)划分图幅及确定测量比例尺；(3)确定测量技术方法和主要仪器设备；(4)明确测量工作的重要技术保证措施；(5)编写技术设计书和绘制有关附图.知识点2、控制测量海洋测量中的控制测量分为平面控制测量和高程控制测量。
1平面控制测量建立平面控制网的传统方法是三角测量和精密导线测量。
随着技术进步，传统的三角测量技术逐步被gps控制测量技术替代。
平面控制测量技术设计工作一般分为资料收集和分析、初步设计、实地勘察、技术设计书编制等四个阶段。
按照《海道测量规范》（gb 12327-1998）中关于平面控制精度的规定，海洋测量控制点分为海控一级点（以hi表示）和海控二级点（以h2表示）以及测图点（以h c，表示）。
海控点的分布应以满足水深测量和海岸地形测量为原则。
海洋测量平面控制基本要求和投影分带规定见表2-2-1海控一、二级点布设的方法主要采用gps测量、导线测量和三角测量，测图点可采用gps快速测量法，以及导线、支导线和交会法测定。
其图形布设要依据地形条件和仪器装备情况而定。
海控点和测图点的基本精度指标见表2-2-2。
用于平面控制的主要控制点应采用常规大地测量的方法测定，其相对准确度为1/100 000。
采用卫星定位方法测定控制点时，在置信度为95%时，定位误差不超过10 cm。
而不能用于发展平面控制的次级控制点，采用常规大地测量的方法测定时其相对准确度不得大于1/10 000，采用卫星定位方法测定时不得大于50 cm。
高程控制测量的方法主要有几何水准测量、测距高程导线测量、三角高程测量、gps高程测量等。
在有一定密度的水准高程点控制下，三角高程测量和gps高程测量是测定控制点高程的基本方法。
电磁波测距三角高程测量可代替四等水准测量和等外水准，但三角高程网各边的垂直角应进行对向观测。
浅述多波束测深系统水下地形测量中质量控制措施与质量分析
浅述多波束测深系统水下地形测量中质量控制措施与质量分析◎ 王文胜 福建省港航勘察科技有限公司摘 要：文章针对多波束测深系统在水下地形测量中影响测量精度的因素、质量控制措施和成果数据精度评估进行了讨论。
笔者介绍了多波束测深系统的原理和应用，从质量控制措施和成果质量分析两个方面进行了详细阐述，提出了外业数据采集阶段和内业数据后处理阶段一些控制措施的方法。
在成果质量分析方面，介绍了比较分析方法对多波束系统的精度评估方法。
文章最后总结了多波束测深系统的测量精度是水下地形测量中的关键问题，通过合理的措施可以提高测量结果的准确性和可靠性，同时呼吁进一步研究和改进多波束系统，以满足不同精度要求的水下地形测量需求。
关键词：多波束测深系统；影响测量精度的因素；质量控制措施；成果质量分析水下地形测量是海洋科学和海洋工程中的重要研究内容，而测量精度控制与精度评估是水下地形测量中的关键问题。
在水下地形测量中，多波束测深系统作为一种广泛用于水下地形测量的技术，具有高效、高精度的特点，在测量过程中，能实现水深的完全覆盖，在呈现水下地貌方面能做到更准确、更生动[1]。
多波束测深系统通过同时发送多个声波束并接收反射波，能够获得多个测深值，提高测量的效率和精度。
因此，对多波束测深系统的质量控制和精度评估具有重要意义。
1.多波束测深系统的工作原理多波束测深系统是基于声学原理进行水下地形测量的技术。
它利用多个声纳传感器发射扇形波束，并接收水底反射回波信号，通过对信号的处理和计算，可以准确地获取水下地形的信息[2]。
多波束测深系统的工作原理如下：1）多声波束发射：系统中的多个声纳传感器同时发射多个声波束。
每个声波束的发射方向和角度可以根据测量需求进行调整。
2）声波传播和反射：发射的声波束在水中传播，当遇到水下地形时，一部分声波会被地形表面反射，形成回波信号。
3）回波信号接收：多个声纳传感器接收到反射的回波信号，并将其转化为电信号。
4）信号处理：接收到的回波信号经过放大、滤波、时域和频域处理等，以提取出与水下地形相关的信息。
2020年注册测绘师《测绘综合能力》真题及答案和解析
2020年注册测绘师《测绘综合能力》真题及答案和解析1．高程异常是指（）至参考椭球面的垂直距离。
A．大地水准面B.似大地水准面C．地球自然表面D．理论最低潮面【B】2．在椭球面上两点间距离最短的线是（）。
A．直线B．大圆弧C．大地线D．法截线【C】出处：银凹2020内部交流资料技巧答题【解析】在椭球面上，两测站间最短距离取正反法截线中间的曲线，即大地线。
3．已知某点横轴坐标Y=19123456.789,则该点横轴坐标y是（）。
A．19123456.789 B．123456.789 C．-376543.211 D．-576543.211【C】【解析】在高斯平面直角坐标系中，为了横坐标不产生负数，把横坐标加500km即500000米。
此外横坐标前要加上投影带的带号。
4．要求测段的水准测站数为偶数目的是减弱因（）引起的误差。
A．i角B．地面沉降C．大气折光D．一对标尺零点不等差【D】答题技巧：关键词连线。
【解析】一对水准标尺零点不等差为每个测站用到的一对水准标尺刻度零点不相等产生的误差，减弱措施有测段间保持偶数站数、相邻两测站前后水准标尺互换位置。
5．在1:500比例尺的图上，量测中误差为±0.2mm,实地距离中误差为（）m。
A．±0.1 B．±0.2 C．±0.4 D．±2.0【A】利用初中生常识答题。
【解析】比例尺是表示图上一条线段的长度与地面相应线段的实际长度之比。
该两点实地距离中误差=图上量测中误差×比例尺分母=0.2×500=100mm=0.1m。
6．如图所示（图暂缺），用水准测量方法测量了h1、h2、h3、h4、h5高差成果。
按间接平差法求D点高程，可列误差方程数是（）个。
A．2 B．3 C．4 D．5【D】7．正常水准面不平行改正与两个水准点间的（）有关。
A．纬度差值B．重力差值C．经度差值D．高程异常差值【A】出处：银凹2020案例第5套题第3题第2问【解析】正常水准面不平行改正与两点纬度差和平均高程有关。
中国沿岸验潮站潮位预报及精度评估
第16卷 第12期 中 国 水 运 Vol.16 No.12 2016年 12月 China Water Transport December 2016收稿日期：2016-09-20作者简介：张建良，上海达华测绘有限公司。
中国沿岸验潮站潮位预报及精度评估张建良，杨晓坤(上海达华测绘有限公司，上海 200136)摘 要：利用T-TIDE 经典潮汐调和分析潮位预报方法、TMD 工具箱法以及WWT 海潮模型潮位预报方法，对中国沿岸17个验潮站进行一个月的逐时潮位预报，并与实测数据对比，评估其预报精度。
结果表明，在大多数验潮站，T-TIDE 潮位预报方法精度最低，TMD 和WWT 潮位预报精度在大连、老虎滩等9个验潮站差值在0-3cm 之间。
在黄海海域，建议采用TMD 潮位预报方法；在东海海域，需要根据验潮站位置的不同而选择不同的潮位预报方法；在南海海域，建议采用WWT 潮位预报方法。
关键词：潮位预报；T-TIDE；TMD；WWT；中误差；精度评估中图分类号：P731 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2016）12-0234-02一、引言世界沿海海洋最先进的工业用途，包括导航、污染物扩散建模以及潮汐能源勘探等，都需要空间域的精确的潮汐预报。
国内外学者对潮位预报已做过一定的研究。
方国洪等[1]（2008）总结回顾了我国潮汐潮流区域预报的发展过程，1959年至2006年我国共出现了三代预报产品，分别为永久潮流表、永久预报图表集以及微机化预报系统。
何立居等[2]（2009）针对调和分析预报潮汐精度不高的缺陷，建立了潮汐预报的BP 神经网络模型。
李燕初等[3]（2012）基于混沌理论提出了对观测值与潮汐模型预测值之差所构成的余水位序列，采用局域线性模型的分析方法，修正模型的预报结果，提高模型的准确性。
孙美仙等[4]（2014）提出了一种基于少量观测潮位数据实现短期潮汐预报的方法，并研究开发了相关的预报软件，在短期潮汐预报方面具有较高的精度。
验潮站
在选定的地点，设置自记验潮仪或水尺来记录水位的变化，进而了解海区 的潮汐变化规律的观测站
01 简介
03 类别 05 观测
目录
02 主要仪器 04 选址
验潮站是指在选定的地点，设置自记验潮仪或水尺来记录水位的变化，进而了解海区的潮汐变化规律的观测 站。能够确定平均海面和建立统一的高程基准，需要在验潮站上长期观测潮位的升降，根据验潮记录求出该验潮 站海面的平均位置。
选址
为了使观测资料能充分反映当地潮汐变化规律，需选好验潮站站址。 长期验潮站，多设在海港内水比较深且有防风浪设施的地点； 短期和临时验潮站，可设在受风浪和泾流影响较小、能充分反映测区潮汐情况的地点； 定点验潮站，可设在能反映测区的潮汐特性、测量船可锚泊的海底平坦且风浪和海流较小的海域。
观测
水位观测一般分为水尺观测和自记验潮仪记录两种。
①水尺观测，即在选定的地点设置水尺，一般每小时人工观测一次，但在高潮、低潮、平潮及其前后半小时 内每隔10分钟观测一次，记录潮高，并绘制水位曲线。
②自记验潮，将自记验潮仪设置在验潮井和验潮房内自动记录。自记验潮仪的形式多种多样，按工作原理可 分为水压式、浮标式、电传式；按记录时间长短可分为日记式、周记式、月记式；按记录装置的样式可分为立式 或卧式等。常用的浮标式自记验潮仪的浮筒随潮汐涨落而升降时，记录笔即在记录纸上自动绘出水位变化曲线。
简介
潮汐观测通常称为水位观测，又称验潮。其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该正数等，提 供给有关军事、交通、水产、盐业、测绘等部门使用。潮汐观测是海洋工程测量、航道测量等工作的重要组成部 分。潮汐测量，就是测量某固定点的水位随时间的变化,实际上就是测量该点的水深变化。海道测量所采用的验潮 站,分为长期验潮站与短期验潮站、临时验潮站和海上定点验潮站,长期验潮站是测区水位控制的基础,它主要用 于计算平均海面和深度基准面,计算平均海面要求有两年以上连续观测的水位资料。短期验潮站用于补充长期验潮 站的不足,它与长期验潮站共同推算确定区域的深度基准面,一般要求连续30天的水位观测。临时验潮站在水深测 量期间设置,要求最少与长期验潮站或短期验潮站同步观测三天,以便联测平均海面或深度基准面,测深期间用于 观测瞬时水位,进行水位改正。海上定点验潮,最少在大潮期间与长期或短期站同步观测三次24h,用以推算平均海 面、深度基准面和预报瞬时水位。
全国海洋观测网规划-整理(2014-2020)
全国海洋观测网规划（2014-2020年）建设全国海洋观测网是提高我国海洋综合实力的基础性工作。
为进一步规范海洋观测网的建设和管理，更好地服务于海洋防灾减灾、海洋经济发展、海洋科技创新、海洋权益维护和海洋生态文明建设，依据《海洋观测预报管理条例》相关规定，制定《全国海洋观测网规划（2014-2020年）》。
一、形势与现状（一）面临的形势。
保障和促进沿海地区经济社会发展，提高海洋经济对国民经济的贡献度，需要加强海洋观测网建设。
海洋经济已成为我国经济发展新的增长点。
国务院先后批复设立了舟山海洋经济区、福建海峡西岸经济区、广东海洋经济综合试验区、青岛西海岸新区等沿海经济开发区域，这是发展海洋经济、建设海洋强国的重要举措。
面对海洋经济发展的新形势，海洋观测网发展现状已不适应沿海地区海洋资源开发、海上交通运输、海洋渔业、海洋海岛旅游、海洋工程建设的需求，急需进一步加强基础海洋环境要素观测和产品服务能力的建设。
维护海洋权益，需要加强海洋观测网建设。
为海洋权益维护活动、运输通道安全及推进21世纪海上丝绸之路建设提供环境保障，已成为海洋观测网建设的新任务。
我国部分管辖海域和大洋重点关注区域的海洋观测工作远不能满足海上维权的需求，需要及时、准确地获取和利用海洋观测信息，提升海洋环境保障能力。
减轻海洋灾害的影响，提高海上突发事件应急响应能力，需要加强海洋观测网建设。
我国是世界上海洋灾害频度和危害程度最严重的国家之一，灾害种类多，影响范围广。
随着海洋运输、资源开发、海洋渔业和沿海城市的快速发展，各种海上突发事件也日益增加。
海洋防灾减灾和应对突发事件，都需要加强海洋观测，及时、有效提供海洋观测数据和产品服务。
应对全球气候变化，促进海洋科学研究，需要加强海洋观测网建设。
海洋是全球气候变化的关键因素，气候变化加剧了海平面上升、极端天气气候事件等灾害，需要加强气候变化敏感区的海洋观测，深化对全球气候变化的认识，提高海洋领域应对气候变化的能力。
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水尺
3
2
水尺
验潮室 自动记录装置
浮筒 水面
记录纸
深度基准面
井
浮
入水口
筒
井
记录 滚筒
记录针
沉锤 水 面
验潮井验潮站剖面示意图
自动记录装置示意图
•验 潮 仪 记 录 装 置
正常 水位
电缆
电缆
最低水 位
码 头
压力 型验 潮仪 水下 部分
最小0.5m
最高水 位
正常水 位
最低水 位
声学型 验潮仪 探 头
ha (t) Ta (t) sb (t) 改进数模
ha (t)
Ta (t)
s0 a s0b
sb (t)
（3） 验潮站布设密度
要求：
相邻验潮站之间： 最大潮差不大于1m； 最大潮时差不大于2h； 潮汐性质基本相同。
美国NOAA（<10km），英国（<15km)
• 验潮站的站址选择原则 应该设在能反映测区大部分海区潮汐变化规律的地 方。
注意：
• 水下沙洲 • 风浪影响 • 便于观测 • 便于设立工作水准点，等
尺和水准点基本示意图
4 验潮站水准点
常 值 3
验潮站基准关系图
工作水准点：
是在作业中检查水 尺零点的变化，保 证观测精度用。
主要水准点：
是为了把水位观测 成果长期固定用。 选择比较坚固和鲜 明地理标志的地方。
水面水准法
水
尺
1
水 尺
Δh>0.3m
2
水
尺 3
海底
水面水准
•互差< 2cm
•水尺零点归 化到同一水 尺零点
接收机
导气孔
有线传输接 口
浅水海底 压力验潮 仪
载重物 坐底框架
上浮装置
验潮仪
国产HYC-02深水压力型验潮仪
GPS 浮标
GPS验潮
GPS天线
浮标
高程异常
t 时刻的天线大地高 海面
高程基准 深度基准面 椭球面
深度基准面大地高
锚链
海底
图2.10 浮标式GPS水位监测示意图
卫星测高
h1 h2
卫星轨道
实际设置验潮站时关注因素：
• 海水自由流通 没有水下沙洲、浅滩的阻隔海水 • 观测仪器设置应牢固 应避免船只、急流的碰撞 • 考虑风浪影响 • 便于观测 • 便于设立工作水准点 • 海上定点站尽量选择平坦海底 • 尽量恢复旧站 • 适当考虑观测人员的安全、生活和交通便利
验潮站布设例子
（1）小海湾
海洋 15km
5km 50km
陆地
海洋 15km
5km 50km
陆地
海洋 15km
5km 50km
陆地
（2）大海湾 例1
40km 海洋
5km
50km
陆地
2. 大海湾 例1
5km 40km
海洋
50km
陆地
2. 大海湾 例1
海洋 40km
5km 50km
陆地
大海湾例2
陆地
陆地
测区
适淹礁
码头
海湾
垂直基准之间的相互关系
验潮站水准点 4
3 常值
验潮站零点
验潮站垂直基准选取： 应根据实际测量的任务要求选择：
验潮站零点 深度基准面 当地多年平均海面 筑港零点 国家高程基准 地方水位零点
垂直基准之间的相互关系
水准点
瞬时海面 多年平均海面
深度基准面 筑港零点
潮高
深度
海底
高差（常值）
2. 验潮站有效范围
(HM2
H
S2
)
2 A
(HM2
H
S2
)
2 B
2(H M2
HS2 ) A (HM2
HS2 )B
cos[(gM1 ) A
(gM1 Leabharlann B ]ZH表S2 示,gM水2 ,深gS测2 表量示精两度验；潮SA站B表Ｍ示2和两S验2分潮潮站的之调间和的常距数离。；HM2,
(2) 混合潮验潮站有效范围
• 数学模型
0.5 H K1 H O1 4.0 HM
d S AB
hm a x 表示水深测量精度； SAB 表示两验潮站之间的 Z 距离； 表示两验潮站之间的最大潮差。 又称直线形态确定h法AB
直线形态确定法
• 数学模型
D z S max
• Δζmax确定方法 同步观测比对法 数值计算法
δZ
D S
max
A站
B站
验潮站有效作用距离的直线形态法推算
ζ t
m
f
i
H
i
cosqi
t
Gi V0
u
gi
A
m
f
i
H
i
cosqi
t
Gi V0
u gi
B
i 1
i 1
(3) 日潮港验潮站有效范围
• 数学模型
H K1 H O1 4.0 HM
d Z SAB (HK1 HO1 )2A (HK1 HO1 )2B 2(HK1 HO1 )A(HK1 HO1 )B cos[(gK1 )A (gK1 )B ]
h(x, y,t) T[(x, y),t] S(x, y,t)
（4） 基于异常水位的验潮站有效范围扩大法
• 数学模型
h(x, y,t) T[(x, y),t] S(x, y,t)
m
h(t) H0 fi Hi cos( it V0i ui gi ) S i 1
sa (t) sb (t)
陆地
码头
大海湾例2
陆地
陆地
测区
适淹礁
码头
海湾
陆地
码头
（3）航道
航
？km 道
海 洋
海 洋
防波堤
陆
海
码头
地
洋
陆地
测区距离码头近
航
？km 道
海 洋
防波堤
陆
海
码头
地
洋
陆地
测区远端距离码头较远
航
？km 道
海 洋
防波堤
陆
海
码头
地
洋
陆地
测区远端距离码头较远
航
？km 道
海 洋
防波堤
陆
海
码头
地
洋
陆地
（4）河口地区设站
探头 套管
码头
声学验潮仪的原理
ht
1 2
V0
t
压力验潮仪的基本原理
外部气压
气压控制阀
压力气瓶
导气管
水面气压 p0 水面
压力差
h p p1 p0
g g
水压钟 海底
水深h
图2.7 机械式水压验潮仪
• 气压式压力验潮仪记录器及其附件
传输电缆
水下传感器
接收机
无线传输接 口
电子式水压验潮仪（MARIMATECH HMS 1820P）
《海洋潮汐》
2016.3.2
内容
1. 验潮站 2. 验潮站有效范围
1. 验潮站
（1） 验潮站分类（按观测时间长短）
中国 长期验潮站（ ≥ 2年）目前有80个左右（19年） 短期验潮站（ ≥ 30天） 临时验潮站（应至少与长期验潮站同步3天） 海上定点站（3次大潮24小时观测）
美国 一级控制验潮站（ ≥ 19年） 二级验潮站 （≥1年且<19年） 三级验潮站（ ≥ 1月且<1年），临时验潮站
陆地
河道 陆地
海洋
陆地
河道
陆地
海洋
（5）有沙洲小岛河口
陆地
河道 陆地
小岛 海洋 海洋
陆地 河道 陆地
小岛 海洋
（6）潮汐类型变换区域（过渡区）
陆地
陆地
不不不不不不
不不不
测区
海
（6）潮汐类型变换区域（过渡区）
陆地
陆地
不不不不不不
不不不
测区
海
（7）长滩涂区域设站
3km 海 岸
泥沙底 海底
（7）长滩涂区域设站
现代长期验潮站
（引桥式）
悬崖壁上设立的长期验潮站
建立在固定码头的长期验潮站
短期与临时验潮站
青岛观象山
图青2岛. 1验3 潮站验潮室
中图华2人.14民“共和国水准原点
”标牌
（3） 验潮站布设密度
要求：
相邻验潮站之间： 最大潮差不大于1m； 最大潮时差不大于2h； 潮汐性质基本相同。
美国NOAA（<10km），英国（<15km)
设立在固定码头上的验潮站
固定码头壁上设立的验潮水尺
水位观测误差源
• 验潮站零点误差 • 仪器读数零误差 • 刻度误差 • 记数误差计时误差 • 波浪影响误差 • 气压影响
（7）验潮站基准确定
验潮站零点
• 当测区深度基准面已知情形？ • 当新验潮站附近有可传递的长期站深度基准面情形？ • 当测区不存在上述两种情形之一时？
• 定义：验潮站有效范围是指某验潮站所能控制的最大范围。
不同潮汐性质不同的验潮站其有效范围不同，计算方法也不 同。
（1） 半日潮验潮站有效范围 （2） 混合潮验潮站有效范围 （3） 日潮验潮站有效范围 （4） 基于异常水位的验潮站有效范围扩大法
(1) 半日潮验潮站有效范围
• 数学模型
d Z S AB
海面 h3 h2 h1
h3
参考椭球面
图2.11 卫星测高及其参数示意图
（4）仪器设置的基本原则
1. 保证仪器读数或记录零点在测量（观测）期间不 变观测基准的一致性；