精密潮汐模型在海洋测绘中的应用

潮汐模型是指网格化的调和常数数据集，每个网格点包含了主要分潮的振幅与迟角。模型的构建目前主要采用同化方法，具体实现上可进一步分为两类：一是基于同化技术的数值模拟，即以流体动力学方程为基础，同化验潮站与/或卫星测高（以T/P系列卫星为主）数据或结果的数值模拟；二是以纯动力学模型（通常为FES系列模型）为参考模型，通过经验法（如Representer法）由验潮站与/或卫星测高分析结果对模型进行订正。前一种方法对于潮汐变化复杂的近海区域更为有效，而后一种方法对于构建全球潮汐模型则更为高效。在沿岸验潮站分布密集的港湾等海区也可采用经验法，即由验潮站处的调和常数进行空间插值，其精度与可靠性在很大程度上取决于验潮站数目及其空间分布、潮汐复杂程度以及空间插值方法。

2022-02-25
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中国南海北部潮汐主要分潮的变化趋势分析

基于中国南海北部6个长期验潮站逐时水位资料，对该海域O1、K1、M2和S2的4个主要分潮的振幅和迟角变化趋势分别进行分析。结果表明：各验潮站的O1、K1和M2分潮振幅呈现显著的周期性变化，S2分潮振幅年变化量基本在毫米级，具有较高的稳定性。厦门站1954～1997年期间的M2分潮振幅存在18.98年的周期变化，与交点潮18.61年的变化周期相吻合。基于最小二乘原理，通过曲线拟合方式能够对主要分潮振幅在一定时间内进行比较准确的预报。

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基于卫星测高数据的潮汐分析方法对比研究

基于卫星测高数据的潮汐分析是建立海潮模型的基本方法之一，主要包括调和分析方法和正交响应分析方法。本文利用上述两种方法对中国海和西太平洋海域的Topex/Poseidon（TP）、Jason-1（J1）和Jason-2（J2）卫星测高数据进行了潮汐分析，并将两种方法的计算结果进行对比研究。结果表明，观测时间序列的长度对潮汐信息提取的准确度有较大影响。满足分离任意两个分潮会合周期的卫星测高观测时间序列下，两种方法的准确度基本相同。短时段的数据受混叠效应影响明显，正交响应分析较调和分析准确度更高。

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多波束无验潮水深测量中垂直基准模型构建

海洋测绘传统的目的是用于制作航海图以保证航行安全。随着GPS大地高测量精度越来越高，以椭球作为基准参考面的海洋测绘已经成为一个重要的课题。参考椭球面可以作为陆海测量数据获取的共同基准参考面，从而可以解决陆海基准不一致的问题，陆海各种测量要素可以直接测至参考椭球面。从数据采集源头上实现垂直基准的统一[1-4]。当前，传统的水位观测模式中，验潮站的布设及水位观测需要大量的人力和物力保障。由于自动验潮仪在投放后的仪器安全和数据安全都得不到充分保证，验潮手段仍然以人工观测为主，大大增加了作业的成本。此外，使用传统水位观测得到的水深成果的主要误差来源是受到潮汐、动态吃水、涌浪等误差因素的影响[1-4]。

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海域无缝垂直基准面表征和维持体系论证

测绘基准的建立和维持是测量工作实施和空间信息产品开发和生产的基础，大地测量基准延伸至海洋，除高精度位置基准（平面基准）和重力基准属自然的空域扩展外，从信息获取和表达的应用角度看，高程基准则主要演化为表现形式多样的海洋垂直基准。因此，海洋测绘工作所涉及的特色型测绘基准主要是海域垂直基准。

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我国各高程系统的转换关系

高程基准是推算国家统一高程控制网中所有水准高程的起算依据，它包括一个水准基面和一个永久性水准原点。国家高程基准是根据验潮资料确定的水准原点高程及其起算面。目前我国常见的高程系统主要包括“1956年黄海高程系统”、“1985国家高程基准”、“吴淞零点”和“珠江高程基准”等四种。

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我国沿岸当地平均海面的高程研究

在海洋测绘中，沿岸的平均海面是一个标准的起算基准面，在其上关系到陆地测量高度的高程基准，在其下决定着海洋水深的深度基准，进而由深度基准决定着海岸线基准和灯高基准。确定平均海面本身的高程依赖于对沿岸的潮汐观测，求取当地平均海面的85高程的方法主要是采用水准联测法、固定点位法、潮信资料法以及平均海面传递技术等。在沿岸测量特别是滩涂和礁石测量中，都会碰到△H（即当地平均海面的高程值到1985国家高程基准的高程值之间的差值）值的改正问题，黄、渤海海区的平均海面和1985国家高程基准面基本一致，因此就不存在这个问题；东海、南海海区的△H值明显，实际工作中要解决海岸地形图（采用1985国家高程基准）和水深图（采用当地平均海面）的高度衔接问题。本文就来研究和探讨这个问题。

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海洋测绘垂直基准综论

海洋测绘信息表达的基准是大地测量基准在海洋及其他水域的扩展，是大地测量基准的重要组成部分，分为空间位置信息的平面基准和垂直基准，以及地球物理测量信息的重力基准和磁力基准，上述各类基准共同构成现代海洋测绘建设的基础设施。在高精度空间技术快速发展的背景下，海洋测绘基准的建设、维持与精化日益成为重点攻关课题。

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