測(cè)繪能力第2章海洋測(cè)繪(共9頁)

1、 測(cè)繪能力(nngl)第2章海洋測(cè)繪第一節(jié)海洋(hiyng)測(cè)繪的基礎(chǔ)海洋測(cè)繪(chu)的概念（p53）海洋測(cè)量的主要對(duì)象是海洋。同陸地測(cè)量相比，海洋測(cè)量在基本理論、技術(shù)方法和測(cè)量?jī)x器設(shè)備等方面具有許多獨(dú)自的特點(diǎn)。第一，測(cè)量工作的實(shí)時(shí)性。海洋測(cè)量的工作環(huán)境一般在起伏不平的海上，大多為動(dòng)態(tài)測(cè)量，無法重復(fù)觀測(cè)，精密測(cè)量施測(cè)難度較大，無法達(dá)到陸地測(cè)量的精度水平。第二，海底地形地貌的不可視性。測(cè)量人員不能通過肉眼觀測(cè)到海底，海底探測(cè)一般采用超聲波等儀器進(jìn)行探測(cè)，無法達(dá)到陸地測(cè)量的完整性。第三，測(cè)量基準(zhǔn)的變化性。海洋測(cè)量采用的深度基準(zhǔn)面具有區(qū)域性，無法像陸地測(cè)量那樣在全國范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。第四，測(cè)量?jī)?nèi)容的

2、綜合性。海洋測(cè)量工作需要同時(shí)完成多種觀測(cè)項(xiàng)目，需要多種儀器設(shè)備配合施測(cè)，與陸地測(cè)量相比，具有綜合性的特點(diǎn)。任務(wù)（p53） 海洋測(cè)繪通過對(duì)海面水體和海底進(jìn)行全方位、多要素的綜合測(cè)量，獲取包括大氣(氣溫、風(fēng)、雨、云、霧等)、水文(海水溫度、鹽度、密度、潮汐、波浪、海流等)以及海底地形、地貌、底質(zhì)、重力、磁力等各種信息和數(shù)據(jù)，并繪制成不同目的和用途的專題圖件，為航海、國防建設(shè)、海洋開發(fā)和海洋研究服務(wù)。根據(jù)海洋測(cè)繪的目的，可把海洋測(cè)繪任務(wù)劃分為科學(xué)性任務(wù)和實(shí)用性任務(wù)兩大類。分類（p53）海洋測(cè)繪屬于測(cè)繪學(xué)中的二級(jí)學(xué)科，包括海洋大地測(cè)量、海洋重力測(cè)量、海洋磁力測(cè)量、海洋躍層測(cè)量、海洋聲速測(cè)量、海道測(cè)量、

3、海底地形測(cè)量、海圖制圖、海洋工程測(cè)量等。海洋測(cè)繪是由海道測(cè)量開始的，現(xiàn)在已逐步發(fā)展到海洋大地測(cè)量、海底地形測(cè)量和許多海洋專題測(cè)量。海道測(cè)量在所有海洋測(cè)量工作中占有重要地位，是為保證船舶航行安全為目的而對(duì)海洋水體和水下地形進(jìn)行的測(cè)量和調(diào)查工作，有些國家還把它和江河湖泊的測(cè)量統(tǒng)稱為水道測(cè)量或航道測(cè)量。測(cè)量獲得的水區(qū)各種資料，可用于編制航海圖等。根據(jù)測(cè)量?jī)?nèi)容，海道測(cè)量包括控制測(cè)量、岸線地形測(cè)量、水深測(cè)量、掃海測(cè)量、海洋底質(zhì)探測(cè)、海洋水文觀測(cè)、助航標(biāo)志的測(cè)定以及海區(qū)資料調(diào)查等。根據(jù)測(cè)區(qū)距海岸的遠(yuǎn)近、水下地形的復(fù)雜狀況和制圖的要求，海道測(cè)量通常又可分港灣測(cè)量、沿岸測(cè)量、近海測(cè)量和遠(yuǎn)海測(cè)量等四類?；鶞?zhǔn)（p

4、54） 海洋測(cè)繪基準(zhǔn)是指測(cè)量數(shù)據(jù)所依靠的基本框架，包括起始數(shù)據(jù)、起算面的時(shí)空位置及相關(guān)參量，包括大地(測(cè)量)基準(zhǔn)、高程基準(zhǔn)、深度基準(zhǔn)和重力基準(zhǔn)等。海洋測(cè)繪根據(jù)測(cè)繪目的不同，平面控制也可采用不同的基準(zhǔn)。海道測(cè)量的平面基準(zhǔn)通常采用2000國家大地坐標(biāo)系(CGCS2000)，投影通常采用高斯一克呂格投影和墨卡托投影兩種投影方式。我國的垂直基準(zhǔn)分為陸地高程基準(zhǔn)和深度基準(zhǔn)兩部分。陸地高程基準(zhǔn)采用“1985國家高程基準(zhǔn)”，對(duì)于遠(yuǎn)離大陸的島礁，其高程基準(zhǔn)可采用當(dāng)?shù)仄骄Ｃ?。深度基?zhǔn)采用理論最低潮面。定位（p54）海洋定位是海洋測(cè)繪和海洋工程的基礎(chǔ)。海洋定位主要有天文定位、光學(xué)定位、無線電定位、衛(wèi)星定位和水聲

5、定位等手段。1、天文和光學(xué)定位光學(xué)定位是借助關(guān)學(xué)儀器，如經(jīng)緯儀、六分儀、全站儀等實(shí)施海上定位，主要有前方交會(huì)法、后方交會(huì)法、側(cè)方交會(huì)法和極坐標(biāo)法等。2、無線電定位無線電定位多采用圓一圓定位或雙曲線定位方式。3、衛(wèi)星定位衛(wèi)星定位屬于空基無線電定位方式，為目前海上定位的主要手段。衛(wèi)星定位系統(tǒng)主要包括美國的GPS，俄羅斯的格洛納斯(GIONASS)、我國的北斗定位系統(tǒng)以及歐洲的伽利略(Galileo)定位系統(tǒng)。4、水聲定位(dngwi)測(cè)深（p54）海洋測(cè)深的方法和手段主要(zhyo)有測(cè)深桿、測(cè)深錘(水鉈)、回聲測(cè)深儀、多波束測(cè)深系統(tǒng)、機(jī)載激光測(cè)深等。要素(yo s)（p55）海圖要素分為數(shù)學(xué)要素

6、、地理要素和輔助要素三大類。(1)數(shù)學(xué)要素是建立海圖空間模型的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，包括海圖投影及與之有關(guān)的坐標(biāo)網(wǎng)、基準(zhǔn)面、比例尺等。(2)地理要素是借助專門制定的海圖符號(hào)系統(tǒng)和注記來表達(dá)的海圖內(nèi)容。海圖地理要素分為海域要素和陸地要素兩類。(3)輔助要素是輔助讀圖和用圖的說明或工具性要素。例如海圖的接圖表、圖例、圖名、出版單位、出版時(shí)間等。種類（p55）海圖分類的方法很多，按內(nèi)容可分為普通海圖、專題海圖和航海圖三大類;按照存儲(chǔ)形式可分為紙質(zhì)海圖和電子海圖。航海圖按航海中的不同用途可分為海區(qū)總圖、航行圖和港灣圖。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)（p55）一般情況下，海圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)包括坐標(biāo)系、投影和比例尺。我國海圖一般采用2000國

7、家大地坐標(biāo)系(CGCS 2000)，國際海圖一般采用1984世界大地坐標(biāo)系(WGS-84)。航海圖一般采用墨卡托投影，這種投影具有等角航線為直線的特性，是海圖制作所選擇的主要投影。同比例尺成套航行圖以制圖區(qū)域中緯為基準(zhǔn)緯線，其余圖以本圖中緯為基準(zhǔn)緯線，基準(zhǔn)緯線取至整分或整度。1:2萬及更大比例尺的海圖，必要時(shí)亦可采用高斯一克呂格投影。制圖區(qū)域60%以上的地區(qū)緯度于75。時(shí)，采用日晷投影。第二節(jié)海洋測(cè)量高程控制測(cè)量（p58）高程控制測(cè)量的方法主要有幾何水準(zhǔn)測(cè)量、測(cè)距高程導(dǎo)線測(cè)量、三角高程測(cè)量、GPS高程測(cè)量等。在有一定密度的水準(zhǔn)高程點(diǎn)控制下，三角高程測(cè)量和GPS高程測(cè)量是測(cè)定控制點(diǎn)高程的基本方法

8、。電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量可代替四等水準(zhǔn)測(cè)量和等外水準(zhǔn)，但三角高程網(wǎng)各邊的垂直角應(yīng)進(jìn)行對(duì)向觀測(cè)。用于三角高程起算的海控點(diǎn)、測(cè)圖點(diǎn)、驗(yàn)潮水尺零點(diǎn)、工作水準(zhǔn)點(diǎn)及主要水準(zhǔn)點(diǎn)，均應(yīng)用水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)的方法確定其高程。用水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)高程時(shí)，必須起測(cè)于國家等級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)所需的高程精度和測(cè)線長度決定施測(cè)等級(jí)。進(jìn)行等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，應(yīng)按相應(yīng)的國家水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范執(zhí)行。驗(yàn)潮站水準(zhǔn)點(diǎn)與驗(yàn)潮站水尺間的聯(lián)測(cè)，按等外水準(zhǔn)測(cè)量要求施測(cè)。利用GPS手段進(jìn)行高程測(cè)量時(shí)，應(yīng)對(duì)測(cè)區(qū)的高程異常進(jìn)行分析。一般在地貌比較平坦的區(qū)域，已知水準(zhǔn)點(diǎn)距離不超過15 km.點(diǎn)數(shù)不少于4個(gè);困難地區(qū)，水準(zhǔn)點(diǎn)分布合理情況下不少于3個(gè)，解算出的未知點(diǎn)高程在滿足規(guī)范要求

9、時(shí)可作為相應(yīng)等級(jí)的水準(zhǔn)高程(外推點(diǎn)除外)使用。深度基準(zhǔn)面的確定與傳遞（p58）海洋測(cè)深的本質(zhì)是確定海底表面至某一基準(zhǔn)面的差距。目前世界上常用的基準(zhǔn)面為深度基準(zhǔn)面、平均海面和海洋大地水準(zhǔn)面。前一種是指按潮汐性質(zhì)確定的一種特定深度基準(zhǔn)面，即狹義上的深度基準(zhǔn)面，這也是海洋測(cè)深實(shí)際用到的基準(zhǔn)面。20世紀(jì)50年代初期，我國采用略最低低潮面作為深度基準(zhǔn)面。1956年后，我國采用理論最低潮面作為海圖深度基準(zhǔn)面。海洋測(cè)量定位（p60）海洋定位通常是指利用兩條以上的位置線，通過圖上交會(huì)或解析計(jì)算的方法求得海上某點(diǎn)位置的理論與方法。海上位置線一般可分為方位位置線、角度位置線、距離位置線和距離差位置線四種。通?？梢?/p>

10、利用兩條以上相同或不同的位置線定出點(diǎn)位。目前海洋定位的方法主要有以下四種：光學(xué)定位，無線電定位、衛(wèi)星定位、水聲定位。光學(xué)定位（p60）光學(xué)定位的方法主要有前方交會(huì)法、后方交會(huì)法、側(cè)方交會(huì)法和極坐標(biāo)法等。1、前方(qinfng)交會(huì)法定位2、后方(hufng)交會(huì)法定位后方交會(huì)法測(cè)定點(diǎn)位的方法通常有三標(biāo)兩角法、四標(biāo)兩角法、四標(biāo)三角法等。在后方交會(huì)中，應(yīng)注意位置函數(shù)等值線之間的夾角，夾角過大或過小都會(huì)影響(yngxing)定位的精度。3、側(cè)方交會(huì)法定位側(cè)方交會(huì)法又稱聯(lián)合交會(huì)法，通常是利用在岸上控制點(diǎn)和測(cè)量船上同時(shí)測(cè)定方位和角度位置函數(shù)等值線的方法來確定測(cè)量船位置。4、極坐標(biāo)法定位在岸上控制點(diǎn)通過測(cè)

11、量至測(cè)量船的距離和方位角，來確定測(cè)量船位置的定位方法稱為極坐標(biāo)法，主要應(yīng)用于沿岸海洋測(cè)量定位。水聲定位（p60）通過聲波的傳播路徑推求目標(biāo)的坐標(biāo)(位置)，就是水下目標(biāo)的聲學(xué)定位。用于水下目標(biāo)定位的聲學(xué)系統(tǒng)即水聲定位系統(tǒng)，通常由船臺(tái)設(shè)備和若干水下設(shè)備組成。船臺(tái)設(shè)備包括一套具有發(fā)射、接收和測(cè)距功能的控制、顯示設(shè)備，以及安裝在船底或船后“拖魚”內(nèi)的換能器及水聽器陣。水下設(shè)備主要是聲學(xué)應(yīng)答器基陣，即固定設(shè)置在海底的位置已準(zhǔn)確測(cè)定的一組應(yīng)答器陣列水紋觀測(cè)（p62）海洋水文觀測(cè)是指在某點(diǎn)或某一斷面上觀測(cè)各種水文要素，并對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行分析和整理的工作。主要觀測(cè)海水溫度、鹽度、密度、含沙量、化學(xué)成分、潮汐、潮

12、流、波浪、聲速等要素，為編輯出版航海圖、海洋水文氣象預(yù)報(bào)、海洋工程設(shè)計(jì)以及海岸變遷和泥沙淤積等海洋科學(xué)研究提供資料?？紤]海洋測(cè)繪的實(shí)際需要，主要介紹潮汐、潮流、聲速等主要海洋水文要素及其觀測(cè)方法。潮汐調(diào)和分析（p63）根據(jù)物理學(xué)原理，任何一種周期性的運(yùn)動(dòng)都可以由許多簡(jiǎn)諧振動(dòng)組成。潮汐變化也是一種非常近似的周期性運(yùn)動(dòng)，因而也可以分解為許多固定頻率的分潮波，進(jìn)而求解分潮的調(diào)和常數(shù)(振幅、遲角)，這種分析潮汐的方法稱為潮汐調(diào)和分析。潮汐調(diào)和分析的主要目的是計(jì)算分潮調(diào)和常數(shù)。調(diào)和常數(shù)在計(jì)算平均海平面的時(shí)候可以用來消除潮汐的影響，研究海平面變化。另外它還可以應(yīng)用于計(jì)算理論最低潮面、天文最高和最低潮面以及

13、描述潮汐特征的潮汐非調(diào)和常數(shù)、開展潮汐預(yù)報(bào)等潮流觀測(cè)（p66）驗(yàn)流點(diǎn)一般選擇在錨地、港口和航道人口及轉(zhuǎn)彎處、水道或因地形條件影響流向流速改變的地段，觀測(cè)內(nèi)容包括流速和流向。為更好地分離潮流，應(yīng)在風(fēng)浪較小的情況下進(jìn)行海流觀測(cè)，驗(yàn)流期間應(yīng)對(duì)潮汐和氣象情況進(jìn)行同步觀測(cè)。潮流觀測(cè)實(shí)施前，應(yīng)詳細(xì)了解測(cè)區(qū)潮流性質(zhì)，確定潮流觀測(cè)時(shí)間長度，半日潮港驗(yàn)流一般應(yīng)持續(xù)13小時(shí)以上，日潮港驗(yàn)流一般應(yīng)持續(xù)25小時(shí)以上。另外，不同的應(yīng)用目的對(duì)潮流觀測(cè)方法和手段提出了不同的要求。(1)海道測(cè)量規(guī)范(GB 12327-1998)規(guī)定：半日潮港海區(qū)，驗(yàn)流(潮流)時(shí)間應(yīng)選擇在農(nóng)歷初一、初二、初三或十六、十七、十八。日潮港海區(qū)選擇

14、在月赤緯最大的前后回歸潮期間進(jìn)行，也可以從潮汐表中選取最大潮日期進(jìn)行。往復(fù)流驗(yàn)流必須測(cè)出景大漲、落潮流的流速、流向及時(shí)間，說明轉(zhuǎn)流時(shí)間與高低潮潮時(shí)的關(guān)系(如高潮后1 h15 min開始轉(zhuǎn)為落潮流)。驗(yàn)流定位的計(jì)時(shí)精確到秒，流速精確到0.1節(jié)，流向精確到0.5。(2)海港水文規(guī)范(JTJ 213-98)規(guī)定：當(dāng)采用準(zhǔn)調(diào)和分析方法時(shí)，海流連續(xù)觀測(cè)次數(shù)應(yīng)不少于3次，分別選擇大、中、小潮日期進(jìn)行。在一般的潮流分析中，可采用一次或兩次海流觀測(cè)資料，一次海流觀測(cè)應(yīng)在大潮日期進(jìn)行，兩次海流觀測(cè)應(yīng)分別在大潮、小潮日期進(jìn)行。每次海流觀測(cè)應(yīng)持續(xù)25小時(shí)以上。當(dāng)分析如風(fēng)海流或波流等其他類型的海流時(shí)，應(yīng)在不同季節(jié)和不

15、同氣象狀況下進(jìn)行觀測(cè);當(dāng)分析河口區(qū)的徑流時(shí)，應(yīng)選擇在枯水期和洪水期分別進(jìn)行觀測(cè)。水深測(cè)量（p66）水深測(cè)量(cling)的主要技術(shù)方法有單波束與多波束回聲測(cè)深及機(jī)載激光測(cè)深等。水深測(cè)量主要工作流程包括水深數(shù)據(jù)采集、水深數(shù)據(jù)處理、水深成果質(zhì)量檢查、水深圖輸出等。投影(tuyng)法（p69）多波束系統(tǒng)采集的水深數(shù)據(jù)是三維的，對(duì)測(cè)線數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯時(shí)，首先必須把水深數(shù)據(jù)投影到平面中去，然后才能進(jìn)行編輯工作。投影方法主要有三種：沿測(cè)線前進(jìn)方向投影、正交測(cè)線方向投影、垂直正投影。測(cè)線前進(jìn)方向投影，就是把水深點(diǎn)投影到與測(cè)線正交的平面上。正交測(cè)線方向投影是以時(shí)間為橫軸，水深為縱軸，在編輯界面上水深數(shù)據(jù)是以一個(gè)

16、個(gè)波束的形式顯示的。垂直正投影是把測(cè)深數(shù)據(jù)按經(jīng)、緯度(wid)坐標(biāo)位置投影到水平面上。在海底地形變化極其復(fù)雜的海區(qū)，需要在垂直正投影方式下進(jìn)行進(jìn)一步的編輯。機(jī)載激光測(cè)深（p69）機(jī)載激光海洋測(cè)深技術(shù)是一種近二三十年快速發(fā)展起來的海洋測(cè)深技術(shù)。激光作為一種新型的探測(cè)光源，具有單色性高、方向性強(qiáng)、相干性好、強(qiáng)度大等特點(diǎn)。利用綠光或藍(lán)綠光易穿透海水，而紅外光不易穿透海水的特點(diǎn)，用光激射器、光接收機(jī)、微機(jī)控制、采集、顯示、存儲(chǔ)及輔助設(shè)備組成機(jī)載激光測(cè)深系統(tǒng)。在飛機(jī)平臺(tái)上安裝光激射器向海面發(fā)射兩種不同波長的激光，一種為波長1 064 mm的脈沖紅外光，另一種為波長532 mm的綠光。紅外光被海面完全反射

17、和散射，而綠光則能夠透射至海水中，經(jīng)水體散射、海底反射和光接收器分別接收這些反射光，組成探測(cè)回波信號(hào)波形，探測(cè)并數(shù)字化處理回波信號(hào)(對(duì)每一個(gè)測(cè)深點(diǎn)，可獲得一個(gè)激光波形，其上有兩個(gè)與海面和海底相應(yīng)的光波脈沖強(qiáng)度頂點(diǎn)，獲取兩頂點(diǎn)接收到回波脈沖時(shí)的時(shí)間和時(shí)間差)，就可以得到機(jī)高和水深數(shù)據(jù)信息。對(duì)于不同的機(jī)載激光海洋測(cè)深系統(tǒng)，所選用的光激射器發(fā)射的紅外光和藍(lán)綠光的波長也稍有不同。海水對(duì)不同波長的激光吸收也相差很大，其中波長為520535 mm的藍(lán)綠光波段被稱為“海洋光學(xué)窗口”，海水對(duì)此波段的光吸收相對(duì)最弱。另外，海表面的波浪、潮汐、水體中懸浮物的類型數(shù)量、底質(zhì)的反射散射特性、入射角和強(qiáng)度、光接收機(jī)的時(shí)

18、間分辨率、飛機(jī)的姿態(tài)特征等因素及它們的相互作用直接影響最大測(cè)量水深和測(cè)深精度。機(jī)載激光系統(tǒng)測(cè)深能達(dá)50 m，假如海水清澈則可更深。機(jī)載激光測(cè)深系統(tǒng)對(duì)水下障礙物的分辨能力在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)達(dá)到側(cè)掃聲吶的水平。目前對(duì)于2 m2以上的水下障礙物的探測(cè)可信度較高，再小的物體就較難有效的探測(cè)。由機(jī)載激光測(cè)得的航行障礙物應(yīng)當(dāng)用單波束回聲測(cè)深儀、多波束回聲測(cè)深儀或高密度機(jī)載激光系統(tǒng)進(jìn)行探測(cè)?？梢灶A(yù)見，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)一定會(huì)在海岸帶快速測(cè)量中發(fā)揮越來越大的作用。測(cè)線布設(shè)（p70）測(cè)線是測(cè)量?jī)x器及其載體的探測(cè)路線，分為計(jì)劃測(cè)線和實(shí)際測(cè)線。水深測(cè)量測(cè)線一般布設(shè)為直線，又稱測(cè)深線。測(cè)深線分為主測(cè)

19、深線和檢查線兩大類。主測(cè)深線是實(shí)施測(cè)量的主要測(cè)量路線，檢查線主要是對(duì)主測(cè)深線的測(cè)量成果質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)而布設(shè)的測(cè)線。測(cè)線布設(shè)的主要因素是測(cè)線間隔和測(cè)線方向。測(cè)深線的間隔根據(jù)測(cè)區(qū)的水深、底質(zhì)、地貌起伏狀況，以及測(cè)圖比例尺、測(cè)深儀器覆蓋范圍而定，以既滿足需要又經(jīng)濟(jì)為原則。對(duì)單波束測(cè)深儀而言，主測(cè)深線間隔一般采用為圖上10 mm，在海上養(yǎng)殖區(qū)域主測(cè)深線間隔可適當(dāng)放寬。多波束測(cè)深系統(tǒng)的主測(cè)線布設(shè)應(yīng)以海底全覆蓋且有足夠的重疊帶為原則，其檢查線應(yīng)當(dāng)至少與所有掃描帶交叉一次，以檢查定位、測(cè)深和水深改正的精度，兩條平行的測(cè)線外側(cè)波束應(yīng)保持至少20%的重疊。測(cè)深線方向是測(cè)深線布設(shè)所要考慮的另一個(gè)重要因素，測(cè)線方向選

20、取的優(yōu)劣會(huì)直接影響測(cè)量?jī)x器的探測(cè)質(zhì)量。選擇測(cè)深線布設(shè)方向的基本原則：有利于完善地顯示海底地貌，有利于發(fā)現(xiàn)航行障礙物，有利于工作。對(duì)于多波束測(cè)深，還要考慮測(cè)量載體的機(jī)動(dòng)性、安全性、最小測(cè)量時(shí)間等問題。姿態(tài)(zti)改正（p71）測(cè)量船在勘測(cè)過程中，由于受到風(fēng)浪和潮汐等因素的影響，會(huì)造成船體的縱搖、橫搖和航向的變化。為了消除船體行進(jìn)中因搖晃和方位變化導(dǎo)致的位置誤差，需要進(jìn)行姿態(tài)測(cè)量和改正。姿態(tài)測(cè)量通常分兩部分：采用(ciyng)慣性測(cè)量系統(tǒng)(IMU)測(cè)量船體的縱搖角(pitch)和橫搖角( roll);采用電羅經(jīng)或GPS測(cè)定船艏向的方位角(bearing)。姿態(tài)改正實(shí)際上就是坐標(biāo)系統(tǒng)變換，通過測(cè)量

21、的姿態(tài)角，進(jìn)行坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)，即可對(duì)測(cè)船姿態(tài)進(jìn)行改正。聲速(shn s)改正（p71）對(duì)于單波束測(cè)深來說，聲速誤差僅影響測(cè)點(diǎn)的深度，在未實(shí)測(cè)聲速剖面的情況下，通常在現(xiàn)場(chǎng)利用已知水深比對(duì)來對(duì)實(shí)際聲速值進(jìn)行改正。對(duì)于多波束測(cè)深，通常用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)聲速剖面采用聲線跟蹤對(duì)波束進(jìn)行精確歸位，但由于以點(diǎn)代面的實(shí)測(cè)聲速剖面對(duì)不同區(qū)域可能存在誤差，因此有時(shí)還需進(jìn)行聲速后處理改正。多波束聲速改正后處理方法可分為兩大類。第一類是以改變聲速剖面為思路的處理方法，它涉及對(duì)多波束折射路徑的重新計(jì)算，在已知各波束的發(fā)射角和旅行時(shí)之后，運(yùn)用新的更準(zhǔn)確的聲速剖面，進(jìn)行各波束的入射角、旅行時(shí)向測(cè)點(diǎn)的空間位置的轉(zhuǎn)換，其方法與實(shí)時(shí)采集聲

22、速改正的時(shí)空轉(zhuǎn)換方法一致。第二類方法為幾何改正法，在無法確知聲速結(jié)構(gòu)時(shí)采用，通過對(duì)波束在測(cè)深橫剖面上的疊加統(tǒng)計(jì)，用幾何旋轉(zhuǎn)的方法改正地形畸變，或者借助于等效聲速剖面的原理以及重疊區(qū)地形一致的原理，重新對(duì)波束歸位。水位改正（p71）為了正確地表示海底地形，需要將瞬時(shí)海面測(cè)得的深度，計(jì)算至平均海面、深度基準(zhǔn)面起算的深度，這一歸算過程稱潮位改正或水位改正。水位改正中，水位改正值的空間內(nèi)插是由潮差比、潮時(shí)差與基準(zhǔn)面偏差的空間內(nèi)插而實(shí)現(xiàn) 的。水位改正可根據(jù)驗(yàn)潮站的布設(shè)及控制范圍，分為單站改正、雙站改正、多站改正。1)單站改正2)雙站改正3)多站改正三個(gè)驗(yàn)潮站以上的水位改正可以看作上述幾種改正之間的疊加，

23、分別求出各項(xiàng)改正然后 再疊加在一起，求出多個(gè)站的水位改正。海道和海底地形測(cè)量（p73）海道測(cè)量除了獲得水深、水文等基本信息外，還需要對(duì)影響船舶航行和錨泊的其他要素進(jìn)行觀測(cè)，包括障礙物探測(cè)、助航標(biāo)志測(cè)量、底質(zhì)探測(cè)、灘涂及海岸地形測(cè)量等。助航標(biāo)志測(cè)量（p75）助航標(biāo)志是指浮標(biāo)、定向信標(biāo)、燈塔、燈樁、導(dǎo)標(biāo)、無線電定位系統(tǒng)以及其他標(biāo)繪在海圖上的有關(guān)航行安全的設(shè)備或標(biāo)志，其作用是確定航道方向，反映航道寬度，標(biāo)示航道上的水下航行障礙物，引導(dǎo)艦船安全航行。1.陸上助航標(biāo)志測(cè)量1)位置測(cè)定燈塔、燈樁、立標(biāo)等助航標(biāo)志應(yīng)按照測(cè)圖點(diǎn)精度要求測(cè)定其準(zhǔn)確位置。對(duì)測(cè)深及航海有使 用價(jià)值的天然目標(biāo)如海上獨(dú)立巖峰、礁石、山頂

24、獨(dú)立著石等顯著物標(biāo)的位置測(cè)定精度可放寬一倍，兩組觀測(cè)值坐標(biāo)互差不應(yīng)超過2m。導(dǎo)標(biāo)、測(cè)速標(biāo)等成對(duì)的標(biāo)志，其中一點(diǎn)必須設(shè)站觀測(cè)，前后導(dǎo)標(biāo)的真方位角須由直接觀測(cè)的角度算出。2)高度測(cè)定燈塔、燈樁的燈光中心高度從平均大潮高潮面起算，同時(shí)(tngsh)還應(yīng)測(cè)量燈塔底部高程。2.水上(shu shn)浮標(biāo)測(cè)量由于水上浮標(biāo)隨海流和潮汐變化，浮標(biāo)的實(shí)際位置以錨為中心在一定范圍內(nèi)移動(dòng)，所以應(yīng)測(cè)定其平流時(shí)的位置和最大漲落潮時(shí)的旋回半徑。浮標(biāo)的位置測(cè)定可采用在岸上交會(huì)法和測(cè)船靠近浮標(biāo)直接(zhji)測(cè)定兩種方法。第3節(jié)海圖制圖數(shù)量特征概括（p79）制圖物體數(shù)量特征的顯示，受海圖用途和比例尺的限制。隨著比例尺的縮小，

25、制圖物體的數(shù)量特征在圖上的顯示趨向概略，這種方法即稱為數(shù)量特征的概括。數(shù)量特征概括的具體方法有分級(jí)合并、取消低等級(jí)別和用概括數(shù)字代替精確數(shù)字三類。數(shù)量特征是分級(jí)的基礎(chǔ)，分級(jí)的合并就是用擴(kuò)大級(jí)差的方法來減少分級(jí)。如編制航海圖時(shí)，規(guī)定1:1萬圖上基本等高距為5m，1:2.5萬圖上為10 m，1:5萬圖上為20 m，1: 10萬圖上為40 m，這種隨比例尺縮小，等高距擴(kuò)大的方法，就是等級(jí)的合并。取消低等級(jí)別就是規(guī)定某一數(shù)量等級(jí)以下的制圖物體不予表示。用概括數(shù)字代替精確數(shù)字就是對(duì)某些用數(shù)字表示的要素，根據(jù)海圖的具體用途或比例尺，有時(shí)用概括數(shù)字代替。如某些航海圖上高程注記不注小數(shù)。海圖要素的原則（p80

26、）1、海岸線海岸線形狀的化簡(jiǎn)應(yīng)遵循“擴(kuò)大陸地、縮小海域”的原則。有時(shí)為了突出顯示某一深入陸地的小海灣，也可以將海灣適當(dāng)夸大表示。岸線性質(zhì)的概括主要采取刪除、夸大和轉(zhuǎn)換三種方法，即刪除短小的岸線性質(zhì)，夸大表示特殊性質(zhì)的岸線，將次要的短小岸線轉(zhuǎn)換為主要性質(zhì)岸線表示。2、等深線等深線的綜合一般遵循“擴(kuò)淺縮深”的原則，當(dāng)?shù)壬罹€比較密集時(shí)，可保留最淺的等深線，將較深的等深線中斷在較淺的等深線上，并保留0.2 mm的間隔。等深線的取舍原則是“取淺舍深”。3、水深水深注記的選取一般遵循“舍深取淺”的原則;同時(shí)也應(yīng)保留適當(dāng)數(shù)量的深水點(diǎn)，特別是狹窄航道，適當(dāng)保留深水點(diǎn)，以顯示其通航能力。水深注記的密度(圖上相鄰

27、水深注記的間距)一般為1015 mm，海底地形起伏變化較大的區(qū)域，港池、航道、錨地等重要航行區(qū)域水深間距可加密到610 mm。水深注記一般呈菱形分布。4、千出灘干出灘的制圖綜合包括干出灘的取舍、輪廓形狀的化簡(jiǎn)、質(zhì)量特征的概括以及干出水深的選取四個(gè)方面。孤立的干出灘不得舍去，成群分布的可以相互合并。干出灘形狀的化簡(jiǎn)遵循擴(kuò)大干出灘的原則。于出灘質(zhì)量特征的概括包括類型合并和質(zhì)量轉(zhuǎn)換，質(zhì)量的轉(zhuǎn)換是通過于出灘的合并來完成，軟性灘可以合并轉(zhuǎn)換為硬性灘，但硬性灘不能合并到軟性灘中。5、海底底質(zhì)海底底質(zhì)的綜合包括底質(zhì)的取舍和質(zhì)量的概括。海底底質(zhì)的選取，首先要保障航行安全和便于選擇錨地，其次反映底質(zhì)的分布特點(diǎn)和

28、規(guī)律。一般采取“取硬舍軟”與“軟硬兼顧”的原則，“取異舍同”，優(yōu)先選取海底地貌特征點(diǎn)處的底質(zhì)。6、航行(hngxng)障礙物主要有礁石、沉船、障礙物等，它們是船舶海上活動(dòng)的主要障礙和威脅。障礙物的制圖(zh t)綜合主要包括選取、說明注記的表示、符號(hào)的圖形轉(zhuǎn)換和危險(xiǎn)線形狀的化簡(jiǎn)。孤立的障礙物必須選取，成片的障礙物根據(jù)其危險(xiǎn)程度選取，取高舍底、取外圍舍中間、取近航道舍近岸、取稀疏處舍密集處。7、助航標(biāo)志(biozh)航標(biāo)的選取按照其重要程度、地理位置等由高級(jí)向低級(jí)、由重要向次要的順序選取，即按燈塔、無線電航標(biāo)、燈船、燈柱、燈浮順序選取紙海圖的作業(yè)流程（p81）目前制作海圖一般都采用計(jì)算機(jī)輔助制圖

29、，其制作流程主要分為四個(gè)階段：編輯準(zhǔn)備階段，數(shù)據(jù)輸入階段，數(shù)據(jù)處理階段和圖形輸出階段。(1)編輯準(zhǔn)備階段：即海圖總體設(shè)計(jì)。(2)數(shù)據(jù)輸入階段：將編圖使所用的圖形資料、數(shù)字資料、文字資料輸入計(jì)算機(jī)的過程。(3)數(shù)據(jù)處理階段：通過對(duì)數(shù)據(jù)的加工，取得新編海圖的過程。包括兩個(gè)方面：一是數(shù)據(jù)預(yù)處理，包括投影、制圖坐標(biāo)系以及比例尺的變換，高程基準(zhǔn)面和深度基準(zhǔn)面的改算以及數(shù)據(jù)資料不同的數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。二是獲取新編海圖的數(shù)據(jù)處理，包括新編海圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的建立，對(duì)編圖數(shù)據(jù)的制圖綜合，圖形處理、符號(hào)化以及拓?fù)潢P(guān)系的處理等。(4)圖形輸出階段：輸出方式主要有：直接在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示海圖;將海圖數(shù)據(jù)傳輸給打印機(jī)，噴繪彩

30、色海圖;海圖數(shù)據(jù)傳輸?shù)郊す庹张艡C(jī)，輸出供制版印刷用的四色(CYMK)菲林片;傳送到數(shù)字式直接制版機(jī)(computer-to-plate，CTP)，制成直接上機(jī)印刷的印刷版;數(shù)字式直接印刷機(jī)可直接輸出彩色海圖。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)（p82）1、電子海圖的平面坐標(biāo)采用2000國家大地坐標(biāo)系(CGCS 2000)或1984世界大地坐標(biāo)系(WGS-84)，采用的制圖資料為其他坐標(biāo)系時(shí)，需要應(yīng)使用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)或控制點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。2、電子海圖不使用投影，空間物標(biāo)中坐標(biāo)以地理位置(經(jīng)緯度)表示。3、深度基準(zhǔn)：中國沿海采用理論最低潮面，不受潮汐影響的江河采用設(shè)計(jì)水位。4、高程基準(zhǔn)：中國大陸地區(qū)一般采用1985國家高程基

31、準(zhǔn)。5、編輯比例尺：當(dāng)一個(gè)單元采用多種比例尺的制圖資料且未經(jīng)過綜合時(shí)，須確定主編輯比例尺，并在電子海圖文件頭中的數(shù)據(jù)集參數(shù)字段中說明主編輯比例尺，使用編輯比例尺元物標(biāo)覆蓋其他比例尺區(qū)域，并使用編輯比例尺屬性具體說明。海底地形圖的表示方法（p84）1、符號(hào)法符號(hào)法是海圖上用不同形狀、顏色和大小表示物體或現(xiàn)象的位置、性質(zhì)和分布范圍的方法，是海圖內(nèi)容要素的主要表示方法。2、深度注記法海洋的深度注記與陸地的高程注記相類似，也稱為水深。3、等深線法4、明暗等深線法明暗等深線法是海圖上以不同粗細(xì)程度和不同深淺色調(diào)的等深線表示海底地貌的方法。5、分層設(shè)色法分層設(shè)色法也稱色層法，是在不同(b tn)的深度層和

32、高度層用不同的色相、色調(diào)進(jìn)行普染，以顯示地面起伏形態(tài)的方法。6、暈渲法暈渲法是用濃淡不同(b tn)的色調(diào)來顯示陸地和海底的起伏形態(tài)，立體效果比較好。缺點(diǎn)是在圖上不能進(jìn)行深度的量算，且繪制和印刷均有較高的技術(shù)要求。7、暈滃法8、寫景(xi jn)法寫景法是利用透視繪畫的方式表示海底地貌的一種方法。優(yōu)點(diǎn)是形象生動(dòng)，通俗易懂。第4節(jié)質(zhì)量控制和成果歸檔測(cè)量成果質(zhì)量檢驗(yàn)（p85）測(cè)量成果質(zhì)量檢驗(yàn)內(nèi)容主要包括測(cè)量?jī)x器設(shè)備檢校、平面控制、高程和潮位控制、定位、測(cè)深、障礙物探測(cè)、助航標(biāo)志測(cè)量、海底地貌測(cè)量和灘涂及海岸地形測(cè)量等。1、測(cè)量?jī)x器設(shè)備檢校屬于國家計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)強(qiáng)制檢定的儀器設(shè)備應(yīng)檢查是否有檢定證書，

33、且應(yīng)在有效期內(nèi)。不屬于強(qiáng)制檢定的儀器設(shè)備應(yīng)檢查是否按有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了檢驗(yàn)，并應(yīng)符合要求。2、平面控制平面控制成果主要檢查用于海洋測(cè)繪的平面控制點(diǎn)精度是否符合相應(yīng)比例尺測(cè)圖要求。3、高程和潮位控制潮位控制成果檢驗(yàn)內(nèi)容主要包括：(1)水位站布設(shè)應(yīng)滿足測(cè)深精度要求，采用的工作水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)與國家等級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè);(2)岸邊水位站水位觀測(cè)誤差允許偏差應(yīng)滿足2 cm，海上定點(diǎn)站水位觀測(cè)綜合誤差允許偏差應(yīng)滿足5 cm;(3)平均海面、深度基準(zhǔn)面?zhèn)魉銘?yīng)符合有關(guān)限差要求。4、定位5、測(cè)深1)單波束測(cè)深儀2)多換能器測(cè)深系統(tǒng)3)側(cè)掃聲吶4)多波束測(cè)深系統(tǒng)主 檢測(cè)深對(duì)比（p87）1、檢查線布設(shè)的方向應(yīng)盡量與主測(cè)深線垂直，分布均勻，并要求布設(shè)在較平坦處，能普遍檢查主測(cè)深線。檢查線總長度應(yīng)不少于主測(cè)深線總長的5%。2、主測(cè)線水深與檢查線水深不符值進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)異常水深時(shí)，應(yīng)根據(jù)誤差來源進(jìn)行系統(tǒng)分析，查明原