深度基准面

摘要： 为了解决复杂水文条件和远距离等因素给垂直基准传递带来的精度低、可靠性无法验证的难题,提出并研究了长江口外远距离海上平台垂直基准体系的建立方法。首先,建立了覆盖平台水域的GNSS控制网;然后,给出了联合似大地水准面精化模型、平均海平面及海面地形的1985国家高程计算方法、平均海平面和深度基准面综合确定方法;最后,形成了平台垂直基准远距离传递的完整方案。借助于上述方法开展了长江口外远距离海上平台垂直基准传递研究,获得了互差为2 mm的平台1985国家高程以及精度优于3 cm和5 cm的平台平均海平面和深度基准面,在此基础上,建立了长江口外远距离海上平台的垂直基准体系。

摘要： 为实现远海潮位精确监测,基于GPS后处理技术(post processing kinetic,PPK)开展了远海锚定PPK潮位测量技术测量精度及稳定性研究,对潮位提取方法采用最小二乘法拟合的准确性进行验证,PPK潮位整体精度优于10 cm,对于计算确定深度基准面的精度进行分析,其精度与水位计潮位确定深度基准面的方法基本一致,偏差在厘米级,为深度基准面的确定提供可行方案。

摘要： 全球或者区域性高程基准面的统一对于构建数字区域或者区域环境变化具有重要的科学意义。本文旨在构建深圳海域的垂直基准面并实现其与陆地高程基准的统一转换,具体方法是基于目前的国家空间坐标基准框架,广泛利用深圳海域已有的长、短期验潮站收集的潮汐基准面资料和区域内的CORS站、高等级GNSS控制点以及水准点等提供的GNSS与水准数据,将这些资料与海洋重力及卫星测高数据综合起来,建立深圳海域高精度似大地水准面模型,在此基础上水文站的水准点将被纳入国家高程基准框架之内,从而统一了深圳海域深度基准与国家陆地高程基准。此外,陆地高程基准被传递到深圳海域的海岛上,即统一了陆海测绘基准。实测数据验证结果表明,本文模型能够利用CGCS2000三维坐标转换得到该点基于理论最低潮位面的高程。

摘要： 利用潮汐模型NAO.99Jb和FES2014确定了山东邻海的深度基准面模型并对其精度进行了评估,结果表明,NAO.99Jb模型确定的深度基准值L10的中误差为23.28 cm,FES2014模型确定的深度基准值L13的中误差为34.37 cm,长周期分潮的相对误差过大导致加入长周期分潮改正项后深度基准值中误差分别增大了11.04 cm和12.38 cm,较其他分潮对深度基准值精度的影响更明显,所以基于潮汐模型构建深度基准面模型时,长周期分潮部分必须加入实测数据改正.进一步采用山东邻海13个长期验潮站实测数据,定量地分析了长周期分潮对深度基准面确定的影响,结果表明,长周期分潮改正项的量值介于13.89～22.39 cm,平均改正值为18.03 cm,在深度基准值中占比达到15.15％.因此,长周期分潮改正对深度基准面的精确确定研究贡献较大,准确的长周期分潮模型是构建高精度深度基准面模型的基础.

摘要： 根据已有深度基准面模型,研究了深度基准面在不同方向的非线性变化程度,并且从深度测量的极限误差出发,推算得到深度基准面内插的极限精度要求,二者结合确定深度基准面线性内插的有效范围.实验结果证实,潮波传播特征差异会导致深度基准面线性内插有效范围的差异.最后,结合深度基准面线性内插的有效范围,在渤海湾部分沿岸海域设计了框架点的布设方案.

摘要： 随着我国海洋经济的不断持续发展和海洋工程项目的大力开发建设,海洋测绘技术及无验潮测深技术也得到了很大的推广与应用.重点介绍了无验潮海洋测绘技术的原理与应用,论述了测深仪无验潮测深技术的原理和方法;通过理论分析、项目实例演示、数据比对等方式和手段,重点分析和探讨了几种无验潮测深技术精度的影响因素,并分别介绍了对应的几种控制方法,针对几种情况,提出了切实可行的控制方案,最终达到了减少水深测量过程中的测量误差,提高了测量精度,节省了生产成本,提高了生产效率,产生了经济效益.

摘要： 海图深度基准面的确定受多种因素的共同影响,导致深度基准面计算结果存在一定的误差,制约海图成果的精度,影响航行安全以及港口、航道和海洋工程建设.为此,梳理当前我国海图深度基准面的确定方法,结合海洋测绘实际工作中深度基准面的计算和确定过程,全面分析我国海图深度基准面长期存在的不一致、不平衡和不统一等问题及其产生的原因,包括:计算方法自身局限、方法前后不一、计算资料差异、陆海垂直基准不统一、区域水文潮汐特征变化和深度基准面发布缺乏权威机制等.提出统一的深度基准面计算方法,可有效解决计算结果不一致的问题;加强水文控制网和高程控制网建设,为深度基准面平衡奠定基础;建立深度基准面计算、校核和发布机制,消除深度基准面不统一的不足,为我国海图深度基准面的确定和统一提供参考.

摘要： 通过两步构建了覆盖中国北方四省市邻近海域、分辨率为1′×1′的深度基准面模型.首先以精密潮汐模型为基础,由理论最低潮面的定义算法构建了初步模型;其次设计了以略最低低潮面传递法为基础的订正算法,由历年测绘海图所用的179个验潮站L值,对初步模型实施订正,构建了成果模型.43个长期验潮站评估表明,初步模型的中误差为5.4 cm.空间分布密集的验潮站点将深度基准面模型归化至海图的深度基准系统,达到了工程实用的要求.

摘要： 通航水深是船舶在某时段沿着一定航线通过特定区域的最浅水深,对船舶的安全航行具有重要意义.海图测绘时将水深归算至深度基准面,由验潮资料求得,而潮汐值是通过临近区域发布的潮汐表来进行推算,由此获得的通航水深精度不高,且不同港区之间采用深度基准不统一,所以无法为船舶提供精确、连续的通航水深.本文提出了一种基于高精度GNSS的通航水深测量方法,直接测量海底高程,通过精密数值模型模拟海面高程,由此获得通航水深,并提出了实时通航水深的应用模式.为了建立与陆地地形相衔接的海底地形模型,以CGCS2000参考椭球面为垂直参考基准面,深度基准面采用POM(Princeton Ocean Model)模式进行潮波数值模拟的方法构建.实验结果显示:数值模型精度较高,构建的深度基准面误差在5 cm以内.本文提出的方法改变了传统的通航水深测量及服务模式,提供高效率、高精度通航水深、海图水深数据,可为船舶用户提供实时动态水深服务.

摘要： 测绘基准是测量工程实施和测量成果表示的基础.测量数据只有归算到相对于基准的表示,才能够使其具有特定的几何意义或物理意义.通常,海洋深度基准选定为海图深度基准面.基于国内外海图深度基准面的研究现状,利用现代测量数据处理方法,对海图深度基准面的定义、算法进行了研究,分析了国际海道测量组织推荐的最低天文潮面在中国海区的精度.研究表明,以1年观测资料得出的调和常数计算的最低天文潮面在中国海区即可达到厘米级的精度,对于在现代测量条件下中国高精度海图深度基准面体系的重新构建有较强的实用意义.

摘要： 分析了海图深度基准面在由验潮站基准推算(即水位改正过程)所产生的误差及其对水深精度的影响,在经试验验证后得出:在当前作业模式下,受潮波非均匀传播影响,深度基准面推算误差可能是影响海图水深精度的主要因素;而若以具有较大空间变化尺度的平均海面为验潮站基准,并参照高精度的局部海域无缝垂直基准体系,预期能够有效提高海图水深精度.本文研究成果同时为构建全国海域范围内无缝垂直基准体系进一步地提供现实应用意义.

摘要： 分析了目前中国海区海图深度基准面的现状,论证了用19年作为我国海图深度基准面历元周期的合理性,克服了不同时期数据海图深度基准面变动误差较大的弊端.并以10个主要长期验潮站为例,用调和分析方法分别以1年、18.61年及19年不同时间长度的潮汐观测序列,计算出对应的深度基准面,分析每19年调和分析结果数据所计算的理论深度基准面的稳定性,充分评估了每19年调和分折结果数据所计算的理论深度基准面的精度.为使所得海图深度基准面能够在一定时期内准确反映平均海面的变化,提供准确的深度基准面信息,提出了定期进行更新的思想.

摘要： 分析和验证了黄海沿岸部分长期验潮站M2分潮振幅的线性变化趋势及深度基准面L值增大趋势,发现了长周期分潮调和常数不稳定性对深度基准面确定的影响.研究表明,在剥离了深度基准面趋势变化后,由年观测数据分析结果确定的深度基准面可达到厘米级的精度水平,而由月分析结果确定的深度基准面存在周期性变化,其深度基准面不宜直接计算确定.论证了对潮汐调和常数附加历元信息的必要性和基本方案.通过研究得出对统一深度基准建立的指导性结论.

摘要： 针对短期和临时验潮站深度基准确定不统一的现状,提出了基于验潮站组网的深度基准面确定方法.重点研究了以长期验潮站作为控制,通过验潮站组网的方式传递确定深度基准面的方法,具体阐述了验潮站组网确定深度基准面的计算方法与原理.利用仿真实验与实例计算论证了该方法的合理与可靠性.得出的结论是:在海道测量作业海域,基于验潮站组网确定深度基准可以达到理想的精度,且获得含义统一的深度基准面.

摘要： 深度基准面控制工作在海道测量中的重要性是大家非常熟悉的.同样,深度基准面控制在海图编绘中也具有非常重要的意义.从原始资料的收集、图载基准面的确定,以及海图编绘中深度基准面控制应注意的几个问题做出阐述,以达到更好地利用海道测量成果,提高海图深度精度的目的.

摘要： 基于最低天文潮面的定义和算法,以中国沿海14个主要长期验潮站多年的潮位观测资料,分析了最低天文潮面在中国沿海海区的适用性.研究结果表明,在中国沿海,最低天文潮面能够达到厘米级的稳定性,其航海保证率均在97％以上,适用于作为中国海区的海图深度基准面.

摘要： 基于最小二乘潮位拟合传递法,对海图深度基准面的传递模式进行了研究.结果表明:短期验潮站周围有两个、三个以及多个长期验潮站时,可以利用最小二乘传递推估法各自分别传递计算再加权平差求出短期验潮站的深度基准面值.同步观测时间取7天即可达到cm级的精度;在没有短期验潮站实际观测数据时,可以考虑利用最小二乘拟合内插法先内插出短期验潮站的水位观测序列再进行深度基准面的传递计算.

摘要： 分析了理论最低潮面定义的可能最低潮含义,研究了定义实现算法的差异.验潮站深度基准面的重新计算结果与采用值比较表明,在多数验潮站二者存在明显差别.指出在数字化海洋空间信息构建过程中,重新确定各站意义一致的深度基准面的必要性.

摘要： 对国内外海图深度基准面的定义、算法进行了总结,介绍了目前各国海图深度基准面的进展情况,有助于我国海图深度基准面的完善和精化.对于海图深度基准面的选取，各国均根据本国的潮汐状况进行确定。虽然算法不同，但各国均选取接近最低低潮面的平面作为深度基准面。另外，由于国际海道测量组织已推荐其会员国统一采用最低天文潮面作为海图深度基准面，故现在越来越多的国家开始采用其作为本国的海图深度基准面。面对海图深度基准面走向国际统一化的发展趋势，各国应当考虑是否采用其作为本国的海图深度基准面。

摘要： 本发明公开了一种变基准面微小凹坑深度测量方法。其步骤为：单束激光束以每次n度沿半圆形轨道对位于圆心的待测凹坑扫描，将每一次扫描得到的数据构成一个等距图；如果等距图不封闭，则利用算法舍弃无效值，选取新的有效值，构成封闭的等距图；如果等距图封闭，则利用算法得到待测凹坑的上基准面和下基准面，两者的差值即此次扫描下待测凹坑的深度Δδ

摘要： 本发明公开了一种变基准面微小凹坑深度测量方法。其步骤为：单束激光束以每次n度沿半圆形轨道对位于圆心的待测凹坑扫描，将每一次扫描得到的数据构成一个等距图；如果等距图不封闭，则利用算法舍弃无效值，选取新的有效值，构成封闭的等距图；如果等距图封闭，则利用算法得到待测凹坑的上基准面和下基准面，两者的差值即此次扫描下待测凹坑的深度Δδ

摘要： 本实用新型公开了一种用于调节基准面精度的可调式基准面结构，包括骨架及其上方的骨架平台，在骨架平台上面设有精度要求的基准面，在所述骨架与骨架平台之间设有至少一个调节螺杆，在调节螺杆上套设有用于调节所述有精度要求的基准面的精度的调节螺母。本实用新型由于采用了上述结构，故其加工简单、节约成本、调节方便的能保证基准面符合精度要求。

摘要： 本发明涉及一种基于PPP技术的深度基准面大地高测量方法，其主要技术特点是：通过布设GPS控制网，将验潮站和已知控制点进行同步观测，若测区没有已知控制点，在验潮站上采用精密单点定位观测，从而精确求得该测区内验潮站深度基准面的大地高；将换能器和双频GPS天线安装在一条直线上，进行水深测量作业，对测线所采集的GPS观测数据进行精密单点定位解算，然后计算每个测点的深度基准面的大地高；利用测深仪所测得的水深值及深度基准面的大地高计算图载成果水深。本发明设计合理，只需单台双频GPS接收机并采用PPP技术计算水深测量测线的三维位置，可以精确地测定深度基准面大地高，不仅保证了测量精度，而且降低了作业成本，提高了作业效率。

摘要： 本发明公开了一种水深测量深度基准面的传递方法，属于海洋测绘领域，通过对水深测量期间随船GNSS接收机所测大地高水位数据进行波浪效应改正、静态吃水改正，并利用漂泊时段和测深时段观测数据计算、分离出动态吃水，计算得到反映水位变化的干净的大地高，然后采用最小二乘拟合法，计算参考椭球面与测区当地深度基准面的基准面偏差，从而将随船GNSS接收机所测大地高水位转换到测区当地深度基准面上，最后，利用转换后的水位对水深测量结果进行水位控制，实现将水深测量结果转换到当地的深度基准面上。该方法操作简单、质量可靠、能准确反应测区水位的相对变化，且转换精度较高，具有一定的应用价值。

摘要： 本发明公开了一种基于多源数据的最优深度基准面大地高模型构建方法，S1：基于相对成熟的全球平均海面产品CNES_CLS2015，提取该产品在南海海域的数据点构建研究区域平均海面高模型；S2：对长期验潮站的潮位数据进行调和分析，并评价4种潮汐模型的精度，筛选出精度最高的分潮并对最优的分潮进行组合实现对潮汐模型的优化；S3：基于精化后的最优模型构建南海区域深度基准面L值模型，利用长期验潮站的L值对深度基准L值模型进行订正；S4：基于平均海面高模型和深度基准面模型采用模型差值法构建研究区域的深度基准面大地高模型。本方法以参考椭球面为最终的垂直基准，确定了个统一的、连续的垂直基准，实现测深数据在不同参考基准上进行转换和输出。

摘要： 本发明公开了一种连续深度基准面构建方法，首先通过海底地形测量来获取基于参考椭球面的海底大地高，通过一定时间段内的海平面变化的算术平均值获取平均海面高度。其中本发明运用海洋数值模型对海面高进行潮波运动数值模拟，获取海面高，然后进行余水位修正，最后计算海底大地高与海面高的差值，求得深度基准面值。该方法质量可靠，操作容易，能够更加准确的反正测区连续深度基准面值，且计算的连续深度基准面值精度较高，具有较大的使用价值。

摘要： 本发明公开了一种基于CGBP算法的深度基准面拟合方法，包括以下步骤：步骤A，确定网络结构，确定网络层数、节点数与传递函数；步骤B，采用基于Fletcher‑Reeves共轭梯度算法对网络进行训练；步骤C，对网络性能进行测试。本发明基于CGBP算法构建BP神经网络模型对深度基准面进行拟合，用于提高网络训练速度与拟合精度，相比于传统的深度基准面拟合方法，具有更好的拟合精度，且基于CGBP算法的BP网络所具有的泛化能力使该方法在海洋无缝深度基准面构建中，对不同海域的验潮站数据都具有较好的适用性。

摘要： 本发明涉及一种基于PPP技术的深度基准面大地高测量方法，其主要技术特点是：通过布设GPS控制网，将验潮站和已知控制点进行同步观测，若测区没有已知控制点，在验潮站上采用精密单点定位观测，从而精确求得该测区内验潮站深度基准面的大地高；将换能器和双频GPS天线安装在一条直线上，进行水深测量作业，对测线所采集的GPS观测数据进行精密单点定位解算，然后计算每个测点的深度基准面的大地高；利用测深仪所测得的水深值及深度基准面的大地高计算图载成果水深。本发明设计合理，只需单台双频GPS接收机并采用PPP技术计算水深测量测线的三维位置，可以精确地测定深度基准面大地高，不仅保证了测量精度，而且降低了作业成本，提高了作业效率。

摘要： 本发明公开了一种水深测量深度基准面的传递方法，属于海洋测绘领域，通过对水深测量期间随船GNSS接收机所测大地高水位数据进行波浪效应改正、静态吃水改正，并利用漂泊时段和测深时段观测数据计算、分离出动态吃水，计算得到反映水位变化的干净的大地高，然后采用最小二乘拟合法，计算参考椭球面与测区当地深度基准面的基准面偏差，从而将随船GNSS接收机所测大地高水位转换到测区当地深度基准面上，最后，利用转换后的水位对水深测量结果进行水位控制，实现将水深测量结果转换到当地的深度基准面上。该方法操作简单、质量可靠、能准确反应测区水位的相对变化，且转换精度较高，具有一定的应用价值。