海道测量中几种水位改正方法的比较与分析.pdf

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1、第34卷第1期海洋测绘VOL34．No．12014年1月HYDROGRAPHICSURVEYINGANDCHARTINGJan．．2O14DOI：10．3969／j．issn．1671—3044．2014．O1．005海道测量中几种水位改正方法的比较与分析陈春，黄辰虎，王智明，吴太旗，段福楼(1．92899部队，浙江宁波315200；2．海军海洋测绘研究所，天津300061；3．总参作战部测绘导航局，北京100088；4．92292部队，山东青岛266405)摘要：针对多波束测深易出现的因水位改正不完善导致的相邻测深条带间的拼接断层，分别采用天文潮预报、基于余水位配置的海洋潮汐推算以及基

2、于日平均海面订正的海洋潮汐推算等方法进行水深测量水位改正。结果表明，后两种方法均适用于多波束水深测量水位改正。关键词：海道测量；多波束测深；天文潮预报；余水位；日平均海面中图分类号：P229．3文献标志码：A文章编号：1671—3044(2014)01．0016—05从该验潮站的实测水位中剥离的干净程度J。在1引言具体使用过程中发现，由于余水位的代表性误差较水位改正是水深测量的一项基础性工作。大，基于余水位配置的潮汐推算法可能会造成水位对于单波束水深测量来讲，由于其测深精度主要通改正精度不满足相关要求情况。过主、检测线交叉点不符值的中误差获得评估，因此为此将基于日平均海面订正的海洋潮汐推

3、算方其水位改正效果优劣通过该指标得不到明确反映；法引入水深测量水位改正，并与天文潮预报、基于余对于多波束水深测量来讲，由于其全覆盖测量特点，水位配置的海洋潮汐推算等水位改正方法进行比其测深精度除采用上述指标外还可在数据处理阶段较，以探讨各自的适用性和可靠性。通过检查相邻测深条带是否存在拼接断层等情况获2几种水位改正方法的比较与分析得评估，换言之，其水位改正效果优劣在数据处理阶段即可得到明确反映J。因此从某种角度讲，相对从验潮站验潮零点起算水位值表达于单波束测深，水位改正对于多波束测深显得更为如下，：重要。目前水深测量水位改正可通过布设验潮站、A(t)=MSL^+hA(t)+6^(t)+△

4、^(t)(1)GPS无验潮测深模式、潮汐场数值预报以及基于余式中，MSL为站长期平均海面；(t)为A站天文水位配置的潮汐推算等方法予以解决J。潮位；(t)为A站余水位；A(t)为潮汐观测误差，余水位一般指由天气、气象等随机因素引起的此项可忽略不计。海面扰动，主要包括风、气压、降水等短周期因素引同理，可得水深测量作业区域内某测深点B位起的水位异常和气候因素引起的海面季节异常两部置处的水位值，即：分。在海道测量领域，余水位应用主要体现在如何从沿岸的验潮站实测水位中分离出余水位，并将其B(￡)=MSLB+hB(￡)+6B(￡)(2)合理配置到测量区域内经潮汐预报得到的天文潮信各符号意义同上，由

5、上可得余水位计算式，即：息上。在实际水深测量作业中常遇到仅有1个沿岸()=(t)一MSL一hA(t)(3)验潮站作为控制站、且测区距离该站较远的情况，这B(t)=B(t)一MSL一hB(f)(4)时采用基于余水位配置的潮汐推算方法实施水位改正，其精度主要受制于两个因素，一是测区潮汐场的基于余水位配置的潮汐推算思想为，假定余水天文潮预报精度；二是使用控制站的余水位代替测区位与空间位置无关或呈规律性变化，即：余水位后所造成的代表I生误差，其中还包括余水位值6(￡)=(￡)(5)收稿日期：2013—08—11；修回日期：2013—11-28基金项目：国家863计划(2006AA06A202，2

6、009AA121405)；国家自然科学基金项目(41174062)。作者简介：陈春(1972一)，男，浙江诸暨人，高级工程师，主要从事海洋测量数据处理研究。第1期陈春，等：海道测量中几种水位改正方法的比较与分析17或(t)=k8A(t)(6)下面分别选取C、D两个验潮站在1978年的实其中，k为距离变化因子。测水位数据(t)，共计8760个观测值进行分析。由此则B位置处的水位可表示为：首先分别对原始的水位观测数据进行粗差和系统差的判别和剔除；其次进行潮汐调和分析，分别得B(t)=MSLB+hB(t)+6A(t)(7)到两个站Q1、O1、P1、Kl、N2、M2、S2、K2、M4、MS4、M

7、6、或口()=MSL口+日()+硒A()(8)Sa、S。共计13个分潮的调和常数；然后按照式基于日平均海面订正的潮汐推算思想为，首先(3)一(4)分别计算6(t)、(t)，并计算(t)、计算验潮站的逐时日平均海面数值(t)，其次h问c的(互t)差；最，该后统比计较结6c果(t反)、M映c了(t使)-用hcCsa(t)与(t)之消除sa等长周期分潮对(t)的影响，由此得到站余水位值或h(t)，则B位置处的水位值可表示为：逐时El平均海