测绘工程师笔记丨海洋测绘 - 什么是海洋测量工程师

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海图投影

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特征:

  等角航线被表示成直线的特性

保证了投影后形状的相似性

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保证了经纬线是平行直线并垂直

经线间隔相等，纬度越大纬线间隔越大

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缺点:投影后面积变形巨大

控制测量

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高程控制测量

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水准测量

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主要水准点均应用水准联测的方法起测于国家水准点

●验潮站水准点和验潮站水尺之间的联测，按等外水准测量

2 z; Z; Y( F4 O! Y! ]

要求施测

三角高程测量

( F0 x$ _3 c/ c$ D' n" S

●各边的垂直角均应进行对向观测

5 S l) x- ]* E' c2 W9 G# G

●三角高程起算点应用水准联测的方法起测于国家水准点

GPS水准

●对测区的高程异常进行分析。

●地貌平坦区域，联测的已知水准点距离不超过15km的，联

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测点数不少于4个，困难地区不少于3个。

深度基准面确定原则

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以深度基准面为基准的测深纠正

8 E( \! x) A6 K1 e0 ^: _. X

' u, r7 u) m! R2 q! |4 L- W

◎平均海面高程计算

平均海面高程的计算方法是采用水准联测方法把陆地高程传算给验潮站水尺，并对潮汐进行观测和调和分

析。

: Y% {) p/ ^' n6 V. h

MSL(x，y)=ξ(x，y)-Go(x，y)

式中MSL (x，y)平均海面高程;

ξ(x,y)二平均海面相对于水尺零点读数值，验潮数据经过调和分析求得;

- l+ R j! G- J

G。(x，y)一验潮站零点高程值，由验潮站水准点经过几何水准传算得到。

( S0 b$ |0 N( y3 G. ~& L

◎深度基准面高程计算

# d1 V9 z7 l" m( c' h

获得平均海面高程值后，在保证一-定航道利用率的情况下用求极值法确定深度基准面。

6 \& {5 U' Q, |. \1 k5 \! u& b

S(x，y)=MSL(x，y)-L(x，y)

式中S(x，y)一深度基准面高程;

L，(x,y)_平均海面与深度基准面的高差，分析验潮数据用特定算法计算得到。

◎水位改正值计算

水位改正是将瞬时海面测得的深度计算至深度基准面起算的深度。

) }, X6 k7 o5 F3 |3 x0 s2 R5 T' Z

T(x，y,t)=T。(x，y，t)-△H

$ u4 b0 q0 W7 H* c1 ^& A9 k' T' j

式中T(x,y，t)一经过潮汐改正的水位改正值，即瞬时海面与深度基准面高差;

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To(x，y,t)一验潮站瞬时海面水尺读数;

1 y! P- b0 b$ Z5 ^- t0 Y

△H_深度基准面水尺读数。

+ {5 T1 L1 n! K# b; U- ]* b

◎基于深度基准面的测深值计算

, n0 Q( _; w: H2 n

经过水位改正就获得了基于深度基准面的测深值。

D(x，y)=h(x，y，t)-T(x，y，t)

式中D (x, y)一基于深度 基准面的测深值;

h(x,y，t)-

( i4 ^1 y0 C/ l& F/ g8 [

瞬时测深值，x、y为船只平面坐标，t为瞬时时间; .

3 Y/ `8 j' U# z2 k/ U% c- l6 Y

T(x，y,t)

. v1 G8 u, s6 W$ M5 F d( K

经过潮汐改正的水位改正值。

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水深测量平面精度

# G% b6 t3 Y% I5 S! l; \5 S

" _# \. X0 R$ H- |& S8 J% B3 N

单波速回声测深

5 W0 S* E+ A2 d

主测线布设方向

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! D$ v- J# M9 C+ X/ D5 F! x

测深改正

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  单站内插

# s) Q& f7 N, H4 d! v- a! g8 m

图解法(水位曲线图)和解析法(多项式内插)，利用一个验潮站数据和观测值内插

线性内插，分带内插，时差法内插(分带内插的改进)假设条件是两站之间潮波传播均匀

( a; h) _: ?8 z

回归法多项式内插，最小二乘拟合逼近内插，直接把潮汐水位作为曲线

) J8 i8 y' `) V) R0 p( Y

测深精度

- g+ u$ U3 B+ H 1 r v6 o/ k2 w2 G/ \

3 S# }4 N2 I' u+ b2 b

障碍物探测

- O0 [8 u; V" V: c5 I& D4 u

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干出测量

    海岸线至水深零米线间的海滩(又称潮间带)

4 ? C" c7 @7 }3 Q0 S

海岸线:大潮高潮位时海陆分界的痕迹线(平均大潮高潮面)必须注记属 性性质,两种以上性质须分别测绘。外边缘采用水深测量资料。

; k; L! [( n! ~8 K) Z

属性分类:岩石滩、珊瑚滩、沙滩、丛草滩等

海图制图一一海图要素

! t: i! X! Z7 T3 D9 b, H

海图制图综合原则

●海岸线:扩大陆地，缩小海域，删除短小的性质，夸大特殊的性质，转换次要的性质。

●等深线:舍深取浅，等深线密集时，较深等深线中断在较浅等深线上，取0. 2mm间隔。等深线分三类:基本等深线，补助等深线，不精确等深线

6 J, W* Y# x8 @1 z

●水深:舍深取浅，水深注记点间隔为10-15mm， 重要地区加密到6-10mm，一 般呈菱形

5 n3 b N' N8 g, J

●干出滩:取舍，轮廓化简，质量特征概括，干出水深选取。扩大干出滩原则，类型合并和质量转换，

软性可以合并到硬性，反之不能。孤立的不得舍去，成群的可以合并。

海底底质:取硬舍软，软硬兼顾，取异舍同。

●障碍物:孤立的必须选取，按危险程度选取，取高舍低，取外围舍中间，取稀疏舍密集，取近航道舍近岸。

' F$ G( E4 H o, C, @2 Q [

●助航标志:按灯塔，航标，灯船，灯柱，灯浮顺序选取。

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等深线

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- k# H" T3 R+ m# F4 c8 w3 `

海图符号分类

  符号分为:点，线，面。

r0 G: L1 I+ }3 x

按比例尺分:

口比例表示，即图上符号面积符合实地面积，面状符号- -般是比例符号。

2 J0 G2 ]9 A% Z2 s) e7 c7 C

半比例表示，呈线状分布的事物，当比例尺缩小时，其长度能依比例尺表示

5 K+ N$ m! b4 \

非比例表示，用于表示有重要意义而图上面积小至无法依比例表示的事物

按形状与事物的关系分:

; C; v9 X& K! F. L/ L, {0 E$ D, ?

正型符号，事物垂直投影的图形，轮廓与实物一致或相似

象征符号，将事物经抽象与形象化了的图形，如独立树等

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海底地形图

9 v- f8 _/ o5 _- m

数学基础:

; m; p4 W( H& M+ T

口坐标系统采用CGCS2000或者WGS84。

口投影: 1: 25万 及更小比例尺采用墨卡托投影，大于1: 25万采用兰伯特投影。

' ~( Y7 p8 k* b

口深度基准:在中国沿海采用理论最低潮面，远海及外国海区采用原始资料基准。

) X' v0 d9 b% e0 O

口高程基准:在中国大陆地区一般采用1985国家高程基准。

' A% A9 P- {" n$ H( R4 z3 X

口比例尺:海底地形图的基本比例尺为1: 5万、1: 25万、1: 100万。

海底地形图表示法

符号法(主要方法)

深度注记法(与高程注记类似，也称水深)

等深线法，

1 O0 B* F. E. J4 A

●明暗等深线法，

, n3 ~6 G; Z, b

分层设色法(不同色相色调表示不同深度)

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晕渲法(浓淡不同的色调) ,

●写景法(透视绘图)

●晕渝法

j* J: g: m8 j4 h

(不同线条表示起伏，越密越粗越短起伏越大，分为斜照和直照)

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1 O+ B. j5 q0 p& S# y) q% o/ s& _

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质量控制

精度要求:

4 N: e: v: ]7 h! @4 r

口水位站布设满足测深要求，工作水准点要和国家等级水准点联测。

口岸边水位站水位观测误差不大于2cm,海上定点站5cm。

口定位中心和测深中心保持一致，大于1:1万的比例尺测图，水平距离不大于2m，小于1:1万的不超过5m，否则应将定位中心归算到测深中心。定位和测深必须同步。