山东省沿海高程_深度基准转换模型及其精度评估.pdf

山东省沿海高程/深度基准转换模型及其精度评估冯义楷，杨龙，付延光*，周东旭（自然资源部第一海洋研究所，山东青岛266061）摘要：为实现陆海协同、时空一体的地理空间数据体系建设，需将陆海基础地理信息在统一基准中表达。通过构建陆海高程/深度基准转换模型，实现了山东沿海高程基准与深度基准之间的相互转换。本研究联合利用验潮站数据、卫星测高数据等多源数据，借助潮汐数值模拟、调和分析及模型优化等方法，通过区域潮汐模型、平均海面高模型和海面地形模型等模型构建，完成了山东沿海空间分辨率 1.21.2的深度基准面 1985 国家高程基准模型构建，并利用验潮站实测结果分析了该转换模型精度，结果表明，中误差15cm，这为中国海域甚至全球海域垂直基准统一和转换提供了切实可行的技术方法和理论基础。关键词：深度基准；高程基准；垂直基准；基准转换；潮汐模型中图分类号：P731.23文献标志码：A文章编号：1671-6647（2023）03-0488-10doi：10.12362/j.issn.1671-6647.20220505002引用格式：冯义楷,杨龙,付延光,等.山东省沿海高程/深度基准转换模型及其精度评估J.海洋科学进展,2023,41(3):488-497.FENG Y K,YANG L,FU Y G,et al.Accuracy evaluation of the coastal vertical datumtransformationmodelinShandongProvinceJ.AdvancesinMarineScience,2023,41(3):488-497.随着全球气候变化引起的广泛关注，实现局部乃至全球统一的陆海高程/深度基准转换对海平面变化、海岸线变迁和风暴潮等研究具有重要意义1。陆海高程/深度基准转换模型的构建，为陆地高程与海洋深度在统一基准下相互转换提供了途径，是实现陆海空间基础地理信息统一表达的基础。目前，我国陆海高程/深度基准之间转换关系的缺失，严重影响了相关成果的推广应用及陆海统筹战略的实施2。长期验潮站数据、卫星测高数据和潮汐模型是确定海洋深度基准面的基础数据3。我国历史上采用的海洋深度基准面类型多样，在 1956 年定义为理论最低潮面，并在 1999 年对其确定算法进行了改进4-5。理论最低潮面的定义为：对于特定地点在一定时域内，海面达到的理论上最低的位置，由分潮调和常数计算并通过与当地多年平均海平面之间的距离表示，具有显著的地域差异。我国传统深度基准值由长期验潮站获取的潮位观测数据确定，存在分布离散、确定时间尺度不一致和计算算法不统一等问题，使得相邻的长期验潮站在控制范围的毗邻海域的深度基准数据存在缝隙、不连续过渡6。现代化海洋深度基准面模型的构建是以潮汐模型为基础，通过高分辨率网格实现近连续的数字表达，其精度主要取决于潮汐模型的精度。随着验潮站和多源卫星测高数据的不断积累，以及 GNSS 验潮等新型潮位观测方式的出现，大量学者围绕卫星测高数据精细化处理、分潮调和常数收稿日期：2022-04-26资助项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目（2023Q05）；国家自然科学基金项目(42104035)；山东省自然科学基金项目(ZR2020QD087)作者简介：冯义楷（1979），男，高级工程师，硕士，主要从事海洋测绘理论、技术及应用方面研究.E-mail:*通信作者：付延光（1990），男，副研究员，博士，主要从事陆海垂直基准构建方面研究.E-mail:（陈靖编辑）第41卷第3期海洋科学进展Vol.41No.32023年7月ADVANCESINMARINESCIENCEJuly,2023精确提取、海洋潮汐数值模拟等开展了深入研究。近年来，潮汐模型在构建方式7-8、空间分辨率和分潮数量等方面具有较大程度的改善9，使得潮汐模型在近海海域精度不断提高10。高程基准和深度基准统称为垂直基准。国际上，很多沿海国家开展了陆海垂直基准转换模型构建的工程建设。美国研制的 VDatum 工具实现了由最初 28 个发展到 36 个不同的陆海垂直基准面之间的相互转换，可覆盖距离海岸线 25nmile 的海域，并不断优化逐步扩大至 75nmile11-12。英国海道测量局联合伦敦大学开展了英国周边 12nmile 海域的 VORF（VerticalOffshoreReferenceFrames）工程，实现了 17 种垂直基准面之间的相互转换，并持续扩展到相邻海域13-14。我国陆域地形测量基准采用 1985 国家高程基准，海域水深测量采用理论最低潮面。山东所邻的渤海与北黄海是世界潮汐变化复杂的典型海域，并且在北隍城附近存在日潮无潮点，在成山头与日照东侧存在半日潮无潮点，潮汐类型与潮差在空间上呈现较复杂的变化。山东沿海深度基准值南北差异2m，且在空间上呈现明显的非线性变化15，导致山东沿海海域整体成图存在困难。因此，山东省开展了沿海最低潮意义一致、空间分布连续的高分辨率高精度的深度基准面模型、深度基准面 1985 国家高程基准模型（深度基准面 85 高程模型）的构建，以实现区域内整个水深成果以及水深成果与陆地地形成果间的无缝拼接与相互转换16。本文对该高程/深度基准转换模型构建过程中采用的数据和主要技术方法进行介绍，并利用长期验潮站数据对基准转换模型的精度进行评估分析，以期为我国陆海垂直基准体系构建提供技术和资料参考。1数据1.1潮位数据共收集山东及周边地区 26 个长期验潮站（图 1）潮位数据，每站的实测潮位数据时间跨度都1a。各长期验潮站潮位数据的时间分辨率为 10 或 60min，时间尺度为 19752015 年16，其中，桩西 106、潍坊站实际有效潮位数据的时长300d，其他各站的潮位数据时长均1a。38N373635118119120121122123E长期验潮站短期验潮站有效网格点山东半岛图 1 验潮站布设概略位置及深度基准面有效网格点分布Fig.1 Distribution of tide gauge stations and validated grid point of chart data model used in this study3期冯义楷，等：山东省沿海高程/深度基准转换模型及其精度评估489在保证相邻验潮站潮汐类型相似、测区潮位有效控制的基本要求下，自然资源部第一海洋研究所共布设 14 个短期验潮站（图 1）开展了潮位观测，其中在黄河口等无潮点海域适当增加了短期验潮站点。各短期验潮站的实测潮位数据时长，除鳌山站只有 17d 外，其他各站均超过了 30d。布设的验潮站基本保证了山东省管辖区域沿岸 50km 内存在验潮站点，且在沿岸潮汐变化较复杂的烟台与黄河口周边，验潮站密度较大。1.2卫星测高数据本研究区域为山东邻近海域（1173012330E，34303830N）。长周期 Sa 分潮的沿迹调和常数为主要参数，为获取该参数，采用的卫星测高数据为法国空间数据中心（CentreNationaldEtudesSpatiales，CNES）发布的 TOPEX/Poseidon 原始轨道地球物理数据集，时间跨度由 1992 年 9月 25 日至 2002 年 8 月 11 日。为了改善卫星测高数据在近海海域的精度，首先进行去除陆地、海冰标识以及粗差较大的数据等 数 据 编 辑 处 理，在 此 基 础 上，利 用 雷 达 高 度 计 数 据 库 系 统（RadarAltimeterDatabaseSystem，http:/rads.tudelft.nl/rads/）提供的各项地球物理参数改正模型（表 1）进行海面高时间序列的提取。表 1 卫星测高数据改正采用的参数改正模型Table 1 Geophysical parameter correction model used in satellite altimetry data correction地球物理参数采用的改正模型干对流层改正ECMWFdrytroposphericcorrection湿对流程改正Radiometerwettroposphericcorrection电离层改正Smootheddual-frequencyionosphericcorrection逆气压改正MOG2Ddynamicatmospheric（ERAInterimforcing）固体潮改正tidepotentialmodel负荷潮改正FES2014aloadtide海况改正CLSnon-parametricseastatebias2深度基准值计算及订正2.1理论最低潮面值的计算根据海道测量规范（GB123272022）关于理论最低潮面值的计算规范，目前理论最低潮面值一律采用 13 分潮模型17计算，方法如下：L=min(fH)K1cos K1+(fH)K2cos(2K1+a4)R1R2R3+(fH)M4cos M4+(fH)MS4cos MS4+(fH)M6cos M6+HSacos Sa+HSSacos SSa，（1）0，360式中：L为相对平均海面的深度基准垂直偏差，负号使求得的L表达为正值；min 表示求极小值；f为分潮交点因子；H为分潮振幅；，为各分潮相角；其余各参数表达式为：490海洋科学进展41卷R1=(fH)M2)2+(fH)O1)2+2(fH)M2(fH)O1cos(K1+a1)R2=(fH)S2)2+(fH)P1)2+2(fH)S2(fH)P1cos(K1+a2)R3=(fH)N2)2+(fH)Q1)2+2(fH)N2(fH)Q1cos(K1+a3)，（2）a1=gK1+gO1gM2a2=gK1+gP1gS2a3=gK1+gQ1gN2a4=2gK1180gK2，（3）式中：g 为 Q1、O1、P1、K1、N2、M2、S2、K2、M4、MS4、M6、Sa 和 Ssa 十三个分潮的迟角，具体计算过程可参考文献 17。2.2深度基准值订正根据潮波系统的传播特点，以沿岸验潮站 L 值成果对 L 值模型的订正，实现 L 值模型与验潮站L 值的量值及最低潮意义的一致，将验潮站处基准值差异传递至各深度基准面模型网格点。以某一网格点为例，设在以其为中心、R 为半径的圆周内的验潮站个数为 n，验潮站基准值差异为 Li，验潮站类型分配的权为 pi，与网格点的距离为 Si，则该网格点的基准值订正值 L 为：L=ni=1Lipi/Sini=1pi/Si。（4）订正步骤为：设验潮站的订正范围为 R，即验潮站只订正 R 为半径圆周内的网格点，或网格点只采用 R 为半径的圆周内的验潮站进行订正；分配长期验潮站与短期验潮站不同的权，两者的比为 107；同时以距离倒数定权。3沿海高程/深度基准转换模型构建3.1深度基准面模型构建和订正采用 POM 海 洋 模 式 结 合“blending”同 化 法18-19，建 立 山 东 邻 近 海 域（11730 12330 E,34303830N）空间分辨率为 1.21.2的区域潮汐模型。建立的潮汐模型由 12 个分潮组成：Sa、Q1、O1、P1、K1、N2、M2、S2、K2、M4、MS4与 M6。其中，因 Sa 分潮为气象分潮，同时空间尺度非常大，故 Sa 分潮的模型可由卫星测高数据沿轨调和结果和沿岸验潮站结果利用 Kriging 法通过分别内插正弦分量和余弦分量的方法得到。区域深度基准面模型的构建主要分 2 步：由区域精密潮汐模型各网格点的调和常数，按深度基准值的定义算法计算生成网格形式的深度基准面模型，作为基础模型；由长期与短期验潮站的基准值对深度基准面模型实施订正，使模型在验潮站处与验潮站基准值保持一致的同时，使模型的基准系统归化于验潮站基准值系统中，生成最终的区域深度基准面模型。由于山东沿岸长期站的基准面现采用值大多采用 8 个分潮计算的理论最低潮面，因此，由区域潮汐模型计算深度基准面模型时采用 8 个分潮算法，鉴于长周期分潮的不稳定性，长周期分潮改正项采用年周期分潮 Sa 的振幅。基准值的等值线分布如图 2 所示。由图 2 可知，区域基准值等值线分布呈现明显的规律性，主要受半日潮波影响，与区域半日潮的分布基本一致。由深度基准面模型内插出各站的基准值（称为模型值），与各站的基准值进行比较，结果列于表 2。3期冯义楷，等：山东省沿海高程/深度基准转换模型及其精度评估49138N373635118119120121122123E图 2 区域深度基准面等值线分布（cm）Fig.2 The distribution of the lowest normal low water depth contours in the study area(cm)表 2 深度基准面模型与验潮站基准值的比较结果（m）Table 2 The differences between chart datum model and tide gauge results(m)验潮站基准值模型值差异验潮站基准值模型值差异黄骅2.4002.4250.025千里岩1.8302.1200.290中心二号1.2921.3240.032沙子口2.2602.4630.203桩西 1060.9831.3520.369小麦岛2.4102.5230.113黄河海港0.9860.9550.031青岛大港2.3902.6580.268孤东海堤0.8310.8120.019古镇口2.4602.7030.243垦东 12-30.6550.7930.138日照2.7003.0190.319潍坊1.2501.0660.184岚山3.1003.2130.113龙口0.7000.6800.020连云港2.9003.2510.351蓬莱0.9501.0130.063海庙港1.0371.0110.026北隍城1.0001.0490.049三山岛0.7860.7800.006烟台西港1.2801.3240.044砣矶岛0.9170.9650.048芝罘岛1.4701.5120.042长岛渔港0.9660.9740.008威海1.3001.3290.029八角1.2931.3520.059成山头0.9401.0460.106小石岛1.4011.4720.071石岛1.6601.8760.216鸡鸣岛1.1991.1870.012文登2.3902.2890.101丽江渔港1.1401.3880.248乳山口2.2002.4220.222海阳2.4282.5100.082南黄岛2.4702.3750.095鳌山2.4222.5170.095492海洋科学进展41卷由表 2 可知，深度基准面模型在大部分沿海区域的量值都偏大，在大部分验潮站，差异与短期验潮站的深度基准值的计算误差处于同一量级。按 2.2 节的订正方案，由验潮站处基准值的差异对深度基准值模型进行订正，验潮站的订正范围设定为 60。以（11942E，3430N）、（12324E，3648N）、（12324E，3748N）、（12200E，3830N）、（11800E，3830N）、（11800E，3430N）六个点连线为界，删除连线外侧部分。将基准值订正量叠加至由潮汐模型直接计算的深度基准面模型上，即为深度基准面成果模型。3.2深度基准面 85 高程模型构建深度基准面 85 高程模型的构建依赖于深度基准面模型、平均海面高模型和大地水准面模型。陆海高程/深度基准转换模型构建项目利用多源多代卫星在海域形成的密集测高海面高数据，在TOPEX/Poseidon 卫星数据的约束和控制下纳入统一 CGCS2000 大地坐标系，形成高分辨率厘米级平均海面高模型。通过沿迹海面高差分，求得平均海面高方向导数，进而求得所有轨迹交叉点处的测高垂线偏差。由垂线偏差计算大地水准面，求得大地水准面与平均海面的差异构成初步的海面地形网格值，做进一步的数据平滑，得到最终的海面地形模型20-22。L85=L设网格点的深度基准值为 L，海面地形值为，则深度基准面的 1985 国家高程值，由深度基准面成果模型与海面地形模型叠加，可以得到深度基准面 1985 高程模型，等值线分布见图 3。38N373635118119120121122123E图 3 深度基准面 85 高程模型等值线分布（cm）Fig.3 The distribution of the chart datum under the 1985 national elevation datum(cm)3.3模型精度评估与结果山东海域海面地形变化平缓、量值约为 0，因此，高程/深度基准转换模型的精度主要取决于深度基准面模型的精度。利用山东附近海域潮汐表(https:/ 18 个站点的深度基准值以及国际海图软件 C-MAP 包含的山东省管辖海域的 15 个站点的深度基准值，通过模型提取的验潮站位置的基准值与潮汐表及海图上提供的深度基准值进行比较，评价模型精度。3期冯义楷，等：山东省沿海高程/深度基准转换模型及其精度评估493根据站点位置，利用形成的转换模型计算该位置的深度基准面值，将已有深度基准值与模型计算的深度基准值进行比较，互差见表 3 和表 4，共计 33 个站点。与模型使用的长短期验潮站位置（图 1）相比，潮汐表中南长山岛、女岛港、黄岛三站点为外符合精度检核，其他为内符合精度检核；C-MAP 站点中，2、3、9 三点位为外符合精度检核，其他为内符合精度检核；女岛港与 9 号点为重合点。表 3 潮汐表站点深度基准值比较Table 3 The differences between the chart datum model and the tidal table stations点号站名位置深度基准值/cm差值/cm精度检核类型潮汐表模型1东营港（1190159.88E，380759.88N）100919内符合2潍坊港（1191059.88E，371359.88N）1201182内符合3龙口（1201900.12E，373900.00N）70691内符合4蓬莱（1204359.88E，374900.12N）95961内符合5南长山岛（1204200.00E，375500.12N）92931外符合6砣矶岛（1204500.00E，381000.12N）89912内符合7北隍城岛（1205500.12E，382400.00N）1001000内符合8烟台（1212259.88E，373300.00N）1471470内符合9威海（1220759.88E，373100.12N）1301291内符合10成山角（1224059.88E，372259.88N）94940内符合11石岛（1222500.12E，365200.12N）1661671内符合12乳山口（1212859.88E，364800.00N）22023111内符合13千里岩（1212259.88E，361600.12N）1831851内符合14女岛港（1205200.12E，362200.12N）22023414外符合15黄岛（1201900.12E，360459.88N）23124110外符合16日照港（1193300.00E，352200.12N）2702733内符合17岚山港（1192200.12E，350459.88N）3103091内符合18连云港（1192859.88E，344500.00N）2902910内符合在 33 个验潮站点中，内符合点的差值最大差为 9cm、最小为11cm、平均为0.75cm、标准差为 4.10cm；除重合点外，外符合点总共 5 点，差值最大差为 13cm、最小为14cm、平均为1cm、标准方差为 11.29cm。模型值与潮汐表和 C-MAP 等资料结果之间差值10cm 的站点共计 5 个：潮汐表上 2 点为乳山和女岛港，C-MAP 站点中 3 点分别位于荣成、女岛港及潍坊港，其中女岛港为重合点。对上述 4 点进行分析，乳山和潍坊港两点潮汐表和 C-MAP 上沿用传统的 8 分潮计算结果。但是上述 2 点已经布设了长期验潮站，模型中收集到了 2 点长期验潮站数据，利用的是 13 分潮计算的结果，所以产生了差异。分析荣成、女岛港数据可知，它们周边都有长期验潮站分布，但潮汐表上数值较为孤立。根据潮汐变化规律，模型精度更可靠一些，模型计算时考虑了周边长期验潮站分布及数值。494海洋科学进展41卷表 4 C-MAP 站点深度基准值比较Table 4 The differences between the chart datum model and the c-map stations点号位置深度基准值/cm差值/cm精度检核类型C-MAP模型1（1224008.40E，372258.84N）1001000内符合2（1223903.96E，372454.36N）1101037外符合3（1223300.36E，371604.44N）12010713外符合4（1222904.92E，372653.88N）1201182内符合5（1222509.12E，365255.20N）1661651内符合6（1221010.20E，373001.44N）1201299内符合7（1212304.92E，373251.72N）1471470内符合8（1205319.92E，382053.16N）1001032内符合9（1204954.48E，362301.32N）22023616外符合10（1204059.52E，375855.20N）90882内符合11（1203204.20E，360558.20N）2302273内符合12（1201852.20E，360506.00N）2392412内符合13（1194750.28E，371855.44N）1001022内符合14（1192708.64E，344505.76N）2902922内符合15（1190253.52E，372003.84N）10011111内符合4结语高程基准与深度基准之间相互转换是实现陆海地理信息统一表达的基础，而构建两者之间的转换模型是实现基准转换的有效途径之一，对转换模型开展精度评估是对其可应用性的保证。本文介绍了陆海高程/深度基准转换模型构建技术方法，对山东省沿海基准转换模型构建采用综合利用潮汐模型、深度基准面模型、平均海面高模型和海面地形模型的方式，完成了 1.21.2空间分辨率的深度基准面 1985 国家高程基准模型的构建，外符合精度达到 15cm 以内，实现了山东省领海海域的深度基准面向 1985 国家高程基准的转换。随着潮汐模型构建方式、空间分辨率和短周期分潮精度的不断改善，短期潮位站的不断积累，深度基准面模型精度逐渐取决于多源数据的融合处理、长周期分潮精确提取和深度基准历元归算等问题。参考文献(References)：暴景阳,许军,于彩霞.海洋空间信息基准技术进展与发展方向J.测绘学报,2017,4(10):1778-1785.BAOJY,XUJ,YUCX.TechnicalprogressanddevelopmentdirectionsofoceanicspatialinformationdatumJ.ActaGeodaeticaetCartographicaSinica,2017,4(10):1778-1785.1暴景阳,翟国君,许军.海洋垂直基准及转换的技术途径分析J.武汉大学学报信息科学版,2016,41(1):52-57.BAOJY,ZHAIGJ,XUJ.VerticaldatumsandtheirtransformationapproachesforhydrographyJ.GeomaticsandInfor-mationScienceofWuhanUniversity,2016,41(1):52-57.23期冯义楷，等：山东省沿海高程/深度基准转换模型及其精度评估495周兴华,付延光,许军.海洋垂直基准研究进展与展望J.测绘学报,2017,4(10):1770-1777.ZHOUXH,FUYG,XUJ.ProgressandprospectsindevelopingmarineverticaldatumJ.ActaGeodaeticaetCartographicaSinica,2017,4(10):1770-1777.3暴景阳,黄辰虎,刘雁春,等.海图深度基准面的算法研究J.海洋测绘,2003,23(1):8-12.BAOJY,HUANGCH,LIUYC,etal.ResearchonthealgorithmforchartdatumJ.HydrographicSurveyingandCharting,2003,23(1):8-12.4暴景阳,张明亮,唐岩,等.理论最低潮面定义和算法的应用问题分析J.海洋测绘,2009,29(4):1-4.BAOJY,ZHANGML,TANGY,etal.Theanalysisoftheapplicationofdefinitionandalgorithmsoflowestnormallowwa-ter(LNLW)J.HydrographicSurveyingandCharting,2009,29(4):1-4.5付延光.南海海域垂直基准构建研究D.青岛:山东科技大学,2019.FUYG.Researchontheconstructionofseam-lessverticaldatumintheSouthChinaSeaD.Qingdao:ShandongUniversityofScienceandTechnology,2019.6FLORENTHL,DAMIENJA,MATHILDEC,etal.FES2014globaloceantideatlas:designandperformanceJ.OceanScience,2021,17(3):615-649.7FOKHS.OceantidesmodelingusingsatellitealtimetryD.Columbus:TheOhioStateUniversity,2012.8HART-DAVISMG,PICCIONIG,DETTMERINGD,etal.EOT20:aglobaloceantidemodelfrommulti-missionsatellitealtimetryJ.OceanScience,2021.DOI:org/10.5194/essd-2021-97.9STAMMERD,RAYRD,ANDEROB,etal.AccuracyassessmentofglobalbarotropicoceantidemodelsJ.Re-viewsofGeophysics,2014,52(3):243-282.10PARKERB,MILBERTD,HESSK,etal.NationalVDatumtheimplementationofanationalverticaldatumtrans-formationdatabaseJ.SeaTechnology,2003,44(9):10-15.11YANGZ,MYERSE,WHITES.VDatumforEasternLouisianaandMississippicoastalwaters:tidaldatums,ma-rinegrids,andseasurfacetopographyR.NOAATechnicalMemorandum,2010.12ADAMSR.SeamlessdigitaldataandverticaldatumsR.Patis:FIGWorkingWeek,2003.13ILIFFEJC,ZIEBARTMK,TURNERJF,etal.AccuracyofverticaldatumsurfacesincoastalandoffshorezonesJ.SurveyReview,2013,45(331):254-262.14孙维康,周兴华,冯义楷,等.山东沿海潮汐的时空特征分析J.海洋技术学报,2018,37(4):68-75.SUNWK,ZHOUXH,FENGYK,etal.Theanalysisofthetidalspatio-temporalcharacteristicsinShandongcoastalareasJ.Jour-nalofOceanTechnology,2018,37(4):68-75.15丁仕军,陈建忠.山东省陆海无缝垂直基准的初步实现及其应用J.测绘通报,2019(增刊2):293-297.DINGSJ,CHENJZ.PreliminarybuildingandapplicationofseamlessverticaldatumoflandandseainShandongProvinceJ.BulletinofSurveyingandMapping,2019(Suppl.2):293-297.16中国人民解放军海军参谋部.海道测量规范：GB123272022S.北京:中国标准出版社,2022.PeoplesLiberationArmyNavyStaffDepartment.Specificationsforhydrographicsurvey：GB123272022S.Beijing:ChinaStan-dardsPress,2022.17许军,暴景阳,刘艳春,等.基于POM模式与blending同化法建立中国近海潮汐模型J.海洋测绘,2008,28(6):15-17.XUJ,BAOJY,LIUYC,etal.AregionaltidemodelaroundChinadevelopedbyPOMandblendingassimilationmethodJ.HydrographicSurveyingandCharting,2008,28(6):15-17.18MATSUMOTOK,TAKANEZAWAT,OOEM.OceantidemodelsdevelopedbyassimilatingTOPEX/POSEI-DONaltimeterdataintohydrodynamicalmodel:aglobalmodelandaregionalmodelaroundJapanJ.JournalofOceanography,2000,56(5):567-581.19党亚民,章传银,陈俊勇,等.现代大地测量基准M.北京：测绘出版社,2015.DANGYM,ZHANGCY,CHENJY,etal.ModerngeodeticdatumM.Beijing:SurveyingandMappingPress,2015.20杨元喜,张菊清,张亮.基于方差分量估计的拟合推估及其在GIS误差纠正的应用J.测绘学报,2008,37(2):152-157.YANGYX,ZHANGJQ,ZHANGL.VariancecomponentestimationbasedcollectionanditsapplicationinGISerrorfittingJ.ActaGeodaeticaetCartographicaSinica,2008,37(2):152-157.21496海洋科学进展41卷蒋光伟,郭春喜,田晓静,等.基于多种方法构建似大地水准面模型推估特性分析J.地球物理学进展,2014,29(1):51-56.JIANGGW,GUOCX,TIANXJ,etal.Theanalysisofextrapolatedcapabilityofquasi-geoidbasedonmulti-methodsJ.ProgressinGeophysics,2014,29(1):51-56.22Accuracy Evaluation of the Coastal Vertical DatumTransformation Model in Shandong ProvinceFENGYikai，YANGLong，FUYanguang，ZHOUDongxu（First Institute of Oceanography,MNR,Qingdao266061,China）Abstract:Inordertorealizetheconstructionofgeospatialdatasystemintegratinglandandsea,itisnecessarytoexpressgeographicinformationinunifieddatum.ShandongProvincecarriedouttheconstructionofverticaldatumconversionmodelbetweenlandandoceanverticaldata.Thisstudymadeuseoftidestationdata,satellitealtimetrydataandothermulti-sourcedata,combiningwithtidalnumericalsimulation,harmonicanalysisandmodeloptimizationandothertechnicalmeans,toestablishtidalmodels,meanseasurfaceheightmodelsandseasurfacetopographymodels,etc.Thisstudyconstructed85-heightdepthdatummodelwithspatialresolutionof1.21.2andtheerrorofwithin15cm,andconsequentlyrealizedtheconversionbetweenheightdataanddepthdatainShandongcoastalarea,whichprovidesamethodandtheoreticalbasisfortheunificationandtransformationofverticaldatainChinasseaareaandevenintheglobalocean.Key words:chartdatum；heightdatum；verticaldatum；datumtransformation；tidemodelReceived:April26,20223期冯义楷，等：山东省沿海高程/深度基准转换模型及其精度评估497