一种珠江口深度基准面格网模型的建立-论文.pdf

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1、第34卷第1期海洋测绘VO1．34．No．12014年1月HYDROGRAPHICSURVEYINGANDCHARTINGJan．，2014DOI：10．3969／j．issn．1671—3044．2014．01．010一种珠江口深度基准面格网模型的建立俞成明，周庆冲，陈跃平(广州海事测绘中心，广东广州510320)摘要：针对珠江口现阶段陆海高程基准不统一的事实以及由此产生的海岸带陆海数字成果无法拼接的问题，详细介绍了基于国家高程基准建立珠江口深度基准面格网模型的技术流程及构建方法。通过项目实施获取的实测数据对模型进行精度检验与方法比较，确立采用克里金内插法建立珠江口深度

2、基准面格网模型。最后对模型的具体应用进行了阐述与展望。关键词：GPS；海道测量；高程基准；深度基准面；克里金内插法；精度检核中图分类号：P229．3文献标志码：B文章编号：1671—3044(2014)01—0034—03度基准面与局部海平面之间的差距，即深度基准面1引言值，通过区域内的验潮站观测数据确定。陆图高程基准和海图深度基准的不统一，在沿平均海面海滩涂陆海图拼接时常常出现麻烦。现有深度基准大地水准面随时间变化的特点，严重地影响了测深资料的广泛N应用和积累。不但各国基准不统一，而且同一国家参考椭球面的不同海域也不统一，同一海域的不同时期也不统1985国家高程基准¨一

3、。海图的深度基准以潮位面为依据，不但没有深度基准面统一的起算面，而且随地点、时间变化，具有明显的地域性和时效性。目前深度基准的现状，不但妨碍图1不同的垂直基准面之J司的相互关系不意图大量有效信息的使用和收集积累，而且还直接危害通过验潮站的GPS观测以及二等水准联测，可国际水域的航行安全。因此有必要将陆上的高程基以确定各个验潮站上深度基准面到陆地高程基准面准延伸至海洋，实现陆海统一的高程／深度基准l2J。的距离。确定区域内深度基准面与高程基准面之间本文对已经建立的珠江口基于陆地高程基准(1985的转换关系，第一步就是在验潮站上使用GPS观国家高程基准与CGCS2000／WG

4、S84参考椭球面)测，结合验潮站的水准联测数据，计算各个验潮站上的深度基准面格网模型进行技术讨论。的差值；然后根据这些离散验潮站上的差值，采用适2技术流程当内插方法推算区域内其他点位上深度基准面与高程基准面的差距。本文仅讨论基于1985国家高在海道测量中，世界各国采用了多种海图深度程基准的深度基准面模型的建立。基准面的算法，甚至有些国家如美国、德国等，在不3构建方法同的海域采用了不同的计算模型。海图深度基准面主要有：平均大潮低潮面、平均低潮面、平均低低潮垂直基准转换首先需要建立不同基准之间的联面、最低低潮面、略最低潮面(印度大潮低潮面)、平系。可以将基准分为三种，即三维基

5、准、正常高基准均海面、近最低潮面、最低天文潮面、理论最低潮以及潮汐基准。三维基准以参考椭球面为基准面。面等一。正常高基准采用1985国家高程基准，起算面为通过图1显示了大地水准面、参考椭球面、平均海青岛验潮站零点的平均海面。潮汐基准的常用起算面、高程基准面及深度基准面之间的关系，其中，面为当地平均海面、海图深度基准面、平均大潮高表示某一高程基准面与深度基准面之间的差异。深潮面一收稿日期：2013—04—17；修回日期：2013—09—26作者简介：俞成明(1975一)，男，浙江绍兴人，高级工程师，主要从事海洋测绘技术与潮汐技术研究。第1期俞成明，等：一种珠江口深度基准面格

6、网模型的建立35本文构建的深度基准面格网模型是基于1985残差大于10era，而在其他点上的误差均小于10em。国家高程基准。根据珠江口现有23个主要验潮站这几种方法得到的残差统计情况见表2。由表的水准点分别基于1985国家高程基准面以及理论2可以看出，克里金方法的精度最高，残差最小值为深度基准面的高程值，利用基于理论深度基准面的-0．014m，最大值为0．027m，标准差为±0．009m。高程值减去基于1985高程基准面的高程值的差值，反距离加权、连续曲率张力样条等两种方法次之，而按照一定的模型构建方法内插出区域内2×2格网点曲面函数拟合法得到的结果精度最差。上的差值，

7、作为两个基准面之间的差值模型J。23表1不同建模方法在23个验潮站个主要验潮站高程的获取，其中近岸验潮站通过与高点上的残差值单位：lrl等级的国家水准点二等水准联测，岛屿(或孤立)验潮站则通过建立区域大地水准面的方法精化获得。根据测区内各验潮站水准点的现行深度基准面值，以及GPS观测和水准联测，可以求定验潮站的理论深度基准面在1985国家高程基准下的高程。用公式表示如下：Ah=H1一式中，Ah为某一验潮站的理论深度基准面在1985国家高程基准下的高程；H．为验潮站水准点在理论深度基准面上的高程；Ho为验潮站水准点在1985国家