资源描述
,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,海洋测绘,赵建虎,海洋测绘大纲要求,根据项目要求,确定,海洋测绘内容,,进行,技术设计,。,根据技术设计,实施,海洋控制测量,,并进行测区,深度基准面,的联测传递。,(控制),根据技术设计,实施海洋,定位、水深,测量,,并对,测深结果进行必要的改正,,获得海道和海底地形测量成果。,根据技术设计,确定海图的,类型,和,投影,方式,进行,海图制图综合,,并按照海图图饰,制作海图,。,根据海洋测绘项目的特点和要求,对,项目过程,质量控制,,并对,项目成果,进行整理、检查、验收和,归档,。,内 容,按照大纲要求,培训内容分如下:,第一部分:,海洋测绘内容及任务,第二部分:,平面和垂直控制测量,第三部分:,水下地形测量,第四部分:,海图绘制,第五部分:,质量控制及成果汇总,3,大纲内容:,根据项目要求,确定海洋测绘内容,进行,技术设计,。,研读,:,海洋测绘,的,定义和特点,?,海洋测绘的,内容,?,海洋测绘的,任务,?,海洋测绘的,方法,?,如何设计水下地形测量,技术方案,。,第一部分:海洋测绘内容,1,、海洋测绘的定义和特点,定义:,是,海洋,测,量,和,海图编,绘,的总称,包括:,内陆,江河湖泊,和,海洋,测量;,获取,海洋地理信息,制作,各类,海图,编绘,航行资料,;,特点,实时,测量,海底地形地貌特征的,不可见性,测量,基准的变化性,测量,内容的综合性,5,2,、海洋测绘任务,测:,范围:,海水及与海水衔接的,全方位内容,;,要素:,全方位、立体要素,气象:气温、风、雨、云、雾等;,水文:温度、盐度、密度、水色、透明度、潮汐、波浪、水流等,海底:地形、地貌、重力、磁力、底质等,绘,各种海图、海图集、海洋资料的编制和出版;,任务,科学性任务,:地球科学研究、地震等,实用性,任务:,海洋开发的所以,工程,6,3,、海道测绘内容(分类),根据工作内容不同,可分为:,海洋大地测量,(海洋控制测量,),海洋重力、海洋磁力测量,水文,(,海洋跃层、海洋声速、潮汐和潮流),海道测量,(扫海测量、助航标测量。,),海底地形和沿岸地形测量,海洋工程,海区资料调查,海图制图等,4,、海道测量目的和任务,定义:,是,海洋测绘中的一项重要工作,对,水下、岸线地形测量,获取,地貌、航行障碍物等信息,为编绘航海图提高资料,,确保,航行安全,内容,:,基本,内容(,4,项):,控制测量,(平面),水位观测,(,平均海平面和深度基准面确定、为测深提供潮位,),水深测量,(,助,航标,测量、航行障碍物探测、水文、底质,),海岸地形;,按远近(,4,类):,港湾,、,沿岸,、,近海,和,远海,测量,8,5,、,基准,测量的,参考框架,;,包括,大地测量基准,、,高程基准,、,深度基准,、,重力,基准,坐标,基准,近海,CGCS2000,、远海,WGS84,投影,高斯,(陆地,),墨,卡托,(近海,大于,1:25,万),/,Lambert,兰博特(远海、小,于,1:25,万,),高程:,海岸带:,1985,国家高程;,远海:,当地平均海平面,深度基准,理论最低面,与平均海平面的,差距量,需与国家高程基准面,联测,9,定位,为海洋表面、水体和水底各种标志位置的确定服务。,天文,光学,无线电,卫星,水声,测深,测深锤(水铊)、测深杆,回声测深仪(单波束),多波束测深系统,LIDAR,卫星,水深遥感测深,。,6,、测量方法,海底地貌及底质测量,地形测量:,海底,起伏形态和地物的工作。特点,:内容,多,精度要求高,显示地物、地貌详细,。,多波束、侧,扫声纳测量,海底,底质探测,:对,海底表面及浅层沉积物类型进行判别的工作。,底质采样、浅底层剖面仪,水文测量,温度,:,表层温度计、颠倒温度计,盐度,:,阿贝折射仪、折射仪等,密度,:,密度计,透明度,:,透明度仪、光度计,潮位,:,潮位站,验潮、水尺、海上定点,潮流,:,ADCP,、流向仪,声速,:,声速,剖面仪,SVP,验潮(水位,/,潮汐观测),潮汐一种海水规律涨落自然现象。,源动力是日月引力,月球引力占主要成分。,作用:,确定,海洋垂直基准,多年长期平均海平面,深度基准面,开展,潮汐调和分析,确定分潮调和常数,测,深处,水位,障碍物探测,确认障碍物,探明其位置。,多波束,侧扫声纳,磁力仪,浅地层剖面仪,其他探测设备,海洋工程,为海洋工程的稳定性服务。,工程结构的稳定性及形变监测,海床的稳定性;,水文特征及其规律,地形地貌特征,底质及地质结构,7,、海图,对象:,海域,+,毗邻的,陆地,海图要素,(,3,大类),:,数学要素,:,建立海图空间模型的,数学基础,,包括海图,投影,及与之有关的,坐标网,、,基准面,、,比例尺,等,。,坐标:,国内:,CGCS2000,;国际:,WGS84,投影,:,一般,采用,墨卡托,;,大于等于,1:2,万,比例尺,,高斯,;,高纬度,(,75,),,日晷,地理,要素:,借助专门制定的,海图符号系统,和,注记,来表达的。包括:,海域,要素,+,陆,域,要素,辅助要素:,辅助要素是帮助读者读图和用图的要素。,包括:,接图表、图例、图名、出版单位和时间,等,海图分类:,按用途(,3,类):,通用,/,普通,、,专用,和,航海,图三大类。,按存储形状(,2,类),:,纸质或电子,海图,分,幅,形式:,自由,分,幅,原则:,制图,区完整,航线及重要航行,要素完整,确保航行安全下,尽量少图幅,图幅大小,:,一般:,980mm680mm,;,对开,图:,680mm460mm,标题,在图轮廓外,,纵图廓比标准,小,25mm,海图绘制,海图以,海洋及其毗邻的陆地,为描绘对象的地图,,主体是海洋,海图,的主要,要素:,海岸,海底地貌,航行障碍物,助航标志,水文要素(水位、流速、声速),各种,界线。,海图,是通过海图编制完成的,。按作业过程分:,编辑准备,原图编绘,出版准备三个阶段。,15,8,、技术设计,主要内容,测量目的和测区范围,确定测量比例尺和划分图幅,技术方法和仪器设备,测量工作技术保障措施,编写技术设计书和绘制相关附图,设计,资料收集和分析,1,、,任务,来源、性质、技术要求;,2,、,测区,的自然地理特征,3,、技术,标准,、规范规程及原有测量成果采用,初步设计,4,、,控制点,的,等级,标石类型和,数量,;,5,、,水深,测量,图幅,、测深,里程,、,航行障碍物数量,;,6,、,海岸地形测量,的,图幅,、,面积,和,岸线长度,;,7,、,作业,所需,仪器,、器材以及船只的类型和,数量,;,实地踏勘,8,、根据,测区,地理气象及装备,计算各作业的工作量和工作天数,9,、根据测区特征和技术水平,提出作业,方法,和,注意事项,,以及,具体的技术要求,技术设计书编制,大纲内容:,根据技术设计,实施,海洋控制测量,,并进行测区,深度基准面,的联测传递。,研读,:,平面控制,陆地垂直控制:高程,测量,海洋垂直基准:平均海平面、深度基准面,什么是深度基准?,有哪些深度基准?,如何确定?什么情况下确定?,如何传递?什么情况下传递,第二部分:海洋控制测量,1,、平面控制,原则,:,满足,水下,、,岸线地形,测量,方法,:,三角,测量、,导线,测量、,GPS,控制网,等级及采用的方法:,海,控,一,(,H,1,),:,GPS,、导线、三角测量,海控二,(,H,1,),:,与,H,1,相同,测图点,(,H,c,),:,GPS,快速测量,导线、支导线、交会法,比例尺,最低控制,直接用于测量,投影,S1:5000,国家四等,H1,高斯,(1.5),带,1:5000S1:1,万,H1,H2,高斯,(1.5),带,S,1:1,万,H2,Hc,高斯,(1.5),带,S,1:5,万,墨卡托,限差项目,H1,H2,Hc,测角中误差,5,10,10,相对相邻起算点中误差,/m,0.2,0.5,测距中误差,1/5,万,1/2.5,万,1/2.5,万,交会点最大互差,/m,1:1,万,1,小,1:1,万,2,精度,投影,主要控制点,常规大地测量,1/10,万,GPS,10cm,次要控制点,常规大地测量,1/1,万,GPS,50cm,精度及,投影,2,、高程控制测量,方法:,几何水准、测距高程导线、三角高程测量、,GPS,测高,技术要求:,主要采用,三角高程测量、,GPS,测高,测距高程,测量,可替代四等和等外,水准,三角高程测量,应,对向观测,三角高程测量起算,点,:海控点、测图点、水尺零点、工作水准点及主要水准点,,起算点均应与水准联测,验潮站零点:,等外,水准联测,GPS,高程,应考虑高程异常,平坦地貌:控制点不少于,4,个,距离小于,15km,困难地区,,控制点不,少于,3,个,,3,、海洋,垂直,基准,及,测量,高程基准,陆地高程起算面,由,长期平均海面确定,适用岸线,地形测量,潮汐确定,平均海平面,陆地和海洋公共基准面,潮汐,确定,深度基准,海洋,专用,潮汐确定,海洋测量中,3,个基准并存,21,水深计算,将潮位,T,归算到平均海平面或深度基准面,由水深,h,得到的相对深度基准面的深度,D,为:,平均海面,长时间潮位,定义,潮汐调和分析,短时间潮位,22,水准联测法,同步,改正法,线性关系,最小二乘拟合法,综合传递法,日平均,MSL,月平均,MSL,年平均,MSL,多年平均,MSL,深度基准面(海洋专用),海图深度基准面确定的基本原则,航行安全,航道利用率,局部的一致性,深度基准面保证率,:,一定时间内,高于深度基准面的低潮次数与总次数之比的百分数。,我国航海图采用的深度基准面,理论最低潮面。,23,深度基准面的模型计算,世界各沿海国家根据海区潮汐性质的不同采用不同的计算模型。这些模型主要有:,平均大潮低潮面:,L,=,H,M,2,+,H,S,2,平均低潮面,平均低低潮面:,H,M,2,+(,H,K,1,+,H,O,1,)cos45,略最低低潮面,:,H,M,2,+,H,S,2,+,H,K,1,+,H,O,1,观测的最低潮面:,1.2,(,H,M,2,+,H,S,2,+,H,K,2,),理论深度基准面,(,弗拉基米尔斯基,),13,分潮,至少,1,年潮位。,24,深度基准面传递与推估,(A),可以借助,水准联测法,来传递,/,确定,(B,),主要方法是,潮差比法,。,因为深度基准面数值等效于最大半潮差,可以假定两站的短期潮差比与两站的理想最大潮差比相等,.,(C,),深度基准面综合传递法可,采用最小二乘曲线拟合法,。,假设长期验潮站利短期验潮站的水位序列分别可表示为,C,(,i,),、,D,(,i,),,二者的关系可用数学模型表示为:,(D,),海图深度基准面传递还可采用,四个主分潮与,L,的比值法,。,若略最低潮位面值与深度基准面值成线性比例关系,该关系可用四个主分潮振幅和的比值来描述。,4,、定位,基本原理,通常,借助,2,条以上位置线交会定位,,,位置线,有,:,方位、角度、距离、距离差,手段:,光学定位,:,前方交会、后方交会、侧方交会和极坐标法,陆基无线电定位:,测距、测距差或混合,圆一圆定位和双曲线法定位,卫星定位:差分定位:,位置差分、伪距差分、相位平滑伪距、相位差分,(,RTKPPKPPP),水声定位,:,原理:测定,船台设备与海底应答设备声,传播时间或时间差,定位,基本方式:,测距,/,测向,定位,工作方式:,直接,工作、,中继,工作、,长基线,、,短基线,、,超短,基线,26,5,、水文观测,(,1,)潮汐,现象,:,规律涨落现象,源,动力是日月引力,。,过程:,涨潮,平潮,落潮,停潮,作用:,了解当地潮汐性质,掌握潮汐规律、为科研生产,服务,基本要素:,周期:,相邻,2,高(低)间时间,潮汐不等:,相邻,周期,潮差不等,潮差:,随,月相变换,,每月,2,次大潮(朔望后,2-3,天,),,2,次小潮(上、下弦后,2-3,天),大潮差,:,大潮时,,涨最高、落最低,小潮差:,小潮时,,涨不,高,,落不,低,高低潮间隙:,月球经过某地子午圈时称为月中天,;,天顶,最近,的为,月上中天,,最,远的为月下中天,,,从,月中天到高(低)潮间隙为潮间隙,类型:,全日潮、半日潮、混合潮,日不等现象,:,分潮点:,月球位于赤道附近,日不等现象最小;,回归潮:,位于南北回归线位置,如不等现行最严重。,日潮,混合潮,半日潮,正规半日潮:,一个太阴日(约,24,小时,50,分)内,有两次高潮和两次低潮,相邻高低潮间潮差几乎相等,不正规半日潮:,一个太阴日内有两次高潮和低潮,相邻高低潮之间的潮差不等,涨落潮时间也不等,且是变化的。,不正规日潮:,一个朔望月内出现的一日一次高潮和一次,低潮。,正规日潮:,一个朔望月内大多数天是日潮性质,少数天发生不正规半日潮。,观测方式、内容及精度,水尺验潮(固定,岸边,,2cm,),井式验潮(,固定,,岸边,2cm,),超声波验潮(,固定,,岸边,2cm,),压力式验潮(固定、海上定点,5cm,),测深(海上定点,,1%,水深),天文潮、余水位、观测噪声,30,按时,间划分:,长期验潮站:,2,年,以上,确定,长期平均海平面或深度基准面,短期验潮站,:,30,天,,补充长期站不足,与长期站共同,推算深度基准面,临时验潮站:,水深测量时设置,至少与长期站或短期站、大潮期间同步,观测,水位,3,天,,用于深度测量时进行,水位改正,海上定点验潮站:,大潮,期间与长期站或短期站同步观测一次或三次,24h,或,连续观测,15,天,水位,,推算平均海面、深度基准面,水位改正,。),布设密度:,应,控制全测区潮汐变化,;,站,间距离应满足最大潮高差不大于,1m,、最大潮时差不大于,2h,,,潮汐,性质基本相同,。,特殊,地区布设长期站或短期站,+,增加临时站。,(,2,)(,2,)水位观测,(,3,)潮汐分析,目的:,计算分潮调和常数,,,确定分潮模型,;,作用:,计算,平均海平面,深度基准面,理论,最低,面,天文最低,(,最高)面,潮汐预报,分类:,按时,间,,,短期,、,中期,和,长期,三类。,按方法,:,经典:,Darwin,分析法,、,Doodson,分析法,;,现代:,最小二乘分析法,、,傅立叶分析法,和,波谱分析法,等,。,31,(,4,)声速测量,目的,:,对测深数据进行声速改正,,,确定声线的传播路径和方向,;,特点:,与,温度,(影响最大)、,盐度,和,深度,(压力)相关,朝冷水区传播,(正梯度声线朝海面、负梯度朝海底),温跃层声线变化最显著,测量:,间接法:,将温度、盐度和深度带入,经验模型计算,。,直接法:,直接测量,(脉冲时间法、干涉法、相位法、脉冲循环法),应考虑测量的,时间和空间,密度、测区水文要素变换,测量设备,声速剖面仪:,吊放式,和,消耗式,32,(,5,)海流观测,定义:潮汐的水平运动,;,特点:,按涨落区分:,涨潮流(外海,港湾);落潮流(港湾,外海),转流(港湾,外海),按流向,往复流:相差,180,,流速存在变换,易出现在狭窄通道如航道,回转流:流速和方向不断变化,出现在宽阔水域,测量:,地点:潮汐变换位置,。,内容:流速、流向,长度:半日潮,13h,,日潮,25h,时段:半日潮:初一后,3,天,十五后,3,天,潮流分析:,2,次观测,大潮、小潮日期进行,每次,25h,测量设备:,ADCP,(走航、座底)、流速流向仪,33,第三部分:水下地形测量,大纲:,根据技术设计,实施海洋定位测量和水深测量,并对测量成果进行必要的改正,获得海道和海底地形测绘成果。,解读,:,测量什么?(,定位、测深(吃水、声速、姿态)、潮位,),如何实施?,数据处理过程?,分析各个因素对水下地形测量的影响,进行精度评估。,地形图绘制,36,方法:,测绳,重锤、测深杆,(,点测量),单,波束测深(点测量),多,波束测深(面测量),机载激光测深(面测量),1,、海洋测深,37,1,测深数据采集,2,水深数据处理,3,水深成果质量检查,4,水深图输出,流程,:,(,1,)单频单波束测深(点测量,),38,水深改正包括:吃水改正、基线改正、转速改正、声速改正,总改正可借助,校对,法,和,水文资料,法确定,。,校对法:,比测板,,适用于,小于,20,米,的,水深测量,,综合改正,。,水文资料法,适用于水深,大于,20,米,的水深测量,,,分项改正,,包括,:,吃水,(静、动)改正,H,b,基线改正(新仪器不用),转速改正,H,n,(新仪器不用,),声速,改正,H,c,。,(2),多波束测深系统,(,面扫侧系统,),在单波束系统发展起来的全覆盖、面扫侧系统。,多波束系统是由多个子系统组成的综合系统。,多波束声学系统(,MBES,),换能器为多波束的声学系统,负责波束的发射和接收;,多波束数据采集系统(,MCS,),完成,波束的形成,将接收到的声波信号转换为数字信号,,反算其测量距离或记录其往返程时间;,数据处理系统和外围辅助传感器。,外围设备,主要包括,定位传感器(如,GPS,),姿态传感器(如姿态仪),声速剖面仪(,CDT,)和,电罗经,实现测量船瞬时位置、姿态、航向的,测定以及海水中声速传播特性的测定,数据处理系统,以工作站为代表,综合,波束,定位,船姿,声速剖面,潮位等信息,,计算波束脚印的坐标和深度,并绘制海底平面或三维图。,参数校正,导航延迟校准测试,特征地物,往返测量,距离、速度,计算延迟,横摇校准测试,平坦地形,往返测量,地形相交,计算交叉角,纵摇校准测试,斜坡海床,往返测量,往返测量同一地物偏移量,根据偏移量和水深计算偏角。,艏偏校正,选择孤立点,两侧布设平行测线,,50%,公共覆盖区,根据两次测量的孤立点位移及孤立点到测线距离计算艏偏角。,多波束野外数据采集,测前实验,系统和外围设备的检查、测试和校准,测前准备,启动主机和计算机,装入声纳参数、声速剖面仪文件、输入计划测线、量测吃水;,数据采集(现场),估计水深,启动发射功能,实施水深测量;声速测量;潮位测量;,数据处理,多波束测深数据处理,换能器,x,i,发射波束,T,r,i,z,i,x,i,R,i,接收波束,中央波束,波束脚印,测深数据编辑,(,预处理,消除噪声、剔除粗差),手工编辑,自动滤波,投影法:,测深点投影到平面编辑,沿测向前进方向投影,正交方向投影,垂直方向投影,曲面拟合,法,计算过程,姿态改正。,船体坐标系下波束投射点位置的计算,(,声速改正,/,声线跟踪,),。,波束投射点地理坐标的计算。,波束投射点高程的计算(潮位改正)。,(3),机载激光测深(,LIDAR,),设备:,集,激光,+GPS+INS+POS,,,用途:,用于,获得数据并生成精确的,DEM,。,适用:,浅水,,50m,缺陷,:,对水质要求较高。,飞机上向海面发射两种波段的激光,,一种为红光,波长为,1064nm,,海水反射;,另一种为绿光,波长为,523nm,,,透射。,测深能力一般都在,50,米左右,精度在,0.3,米左右,探测目标,2m,2,。,测线类型、,主测深线:指导实际测深航行,检查线:检查定位、测深和水深改正等内容。,测线间隔,单,波束:主测深线图,上,10mm,,,多波束:,确保足够覆盖,,20,%,公共,覆盖,至少,检查,线与扫描条带交叉,1,次,。,测深线方向,有利于完善地显示海底地貌。,有利于发现航行障碍物。,有利于工作。,对多波束需考虑:机动性、效率、安全,主测深线方向应垂直等深线方向,狭窄航道,45,3,、测线布设,44,4,、测深数据处理,包括:,测量数据质量控制,水深改正,吃水改正,姿态改正,声速改正,水位改正,测深精度评估,水下地形图绘制,45,(,1,)吃水改正,静吃水,静止时,换能器在水下安装深度。,动吃水,运动时,换能器实际吃水相对静吃水的变化量。,吃水,=,静吃水,+,静吃水,(,2,)姿态改正,姿态参数及来源,航向,heading/bearing,GPS/,罗经,横摇,roll,MRU/IMU,纵摇,pitch,MRU/IMU,涌动,Heave,MRU/IMU,改正,实则是构建旋转矩阵,,R,=,R,(,Heading,),R,(,Pitch,),R,(,roll,),实现瞬时船体坐标系向理想坐标系的转换,。,(,3,)声速改正,声速获取,声速剖面仪,测深比对,影响,系统性影响,单波束:,影响水深,多波束:,平面位置和水深,改正,已知声速剖面:,声线跟踪,分层改正,未知声速剖面:,根据横断面上的叠加统计,集合旋转变换改正地形畸变;,等效声速剖面法,(,4,)水位改正,水位改正是将测得的瞬时深度转化为一定基准上的较为稳定数据的过程,其目的是尽可能消除测深数据中的海洋潮汐影响,将测深数据转化为以当地深度基准面为基准的水深数据。,水位观测过程中采用以“点”代“面”的水位改正方法。,水位改正方法主要有,线性,内插法,回归内插法,时差,法,水位,分带法,最小,二乘参数法等。,也,可分为:,单站水位改正,双站水位改正,多站水位改正,49,(,5,)测深精度,测深等级,依测量精度要求、覆盖率不同、,IHO,定义了四种测量等级。,一级测量:,适用海道测量部门明确规定的重要海区;要求测线间距要小、,100,的海底覆盖率,。,二级测量:,适用于其,港口、入口航道、一般的沿岸和内陆航道,,限于,水深小于,l00,米,的海区使用。,三级测量:,适用于水深,浅于,200,米,且不被一、二级测量覆盖的海区。,四级测量:,四级海道测量适用于水深,超过,200,米且不被一、二、三级海道测量所覆盖的其它所有海区。,50,深度,Z/m,极限误差,/m,0Z,20,0.3,20Z,30,0.4,30Z,50,0.5,50100,2%Z,海道测量规范,GB,(,2,)影响测深精度的因素,水深精度应理解为改正后水深的精度。水深精度主要受系统误差和随机误差影响。,包括:,与,声信号传播路径,(,包括声速剖面,),有关的声速误差;,测深与定位仪器,自身的系统误差;,潮汐测量,和,模型误差,;,船只,航向与船摇,误差;,由于,换能器安装不正确,引起的定位误差;,船只,运动传感器的精度,引起的误差,如纵横摇的精度、动态吃水误差;,数据处理,误差等等。,51,(,3,)精度评估,根据交叉点两次测量的不符值统计结果来评价系统水下地形测量的精度。,测量线,检查线,52,5,、海道和水下地形测量,海道测量内容:,水深,水文,影响航行安全的要素,(,1,)障碍物探测,(,2,)助航标志测量,(,3,)底质探测,(,4,)滩涂、海岸地形测量,(,1,)障碍物探测,目的:,对危机航行安全的礁石、浅地和沉船等分布、性质、大小、位置进行调查。,方法:,侧扫声纳,多波束,单波束加密,扫海具扫测,磁力仪探测,要求,至少有,1,组多余观测,平均得到障碍物位置,单波束加密测量,对已明确目标(测深或扫测得到)进行精测。,以目标为中心,垂直交叉布设测线,间隔,5-10m,;,确定最浅点水深及目标范围。,对危及航行安全 需潜水员摸探,扫海具扫测,软扫海和硬扫海,软扫海:有概略位置的目标扫测,硬扫海:普扫和发现。,磁力仪探测,磁性体障碍物探测,(,2,)助航标测量,目的:,测定浮标、灯塔、灯桩、导标、无线电定位系统其他标志。,内容:,陆上助航标位置测量(,2,组,互差小于,2m,),灯塔、灯桩和立标按照测图精度测定;,天然目标(如岩峰等)精度降低,1,倍。,陆上助航标高程测量,灯光中心高度以,平均大潮高潮面,起算,水上浮标测量,平流时位置,涨落潮时活动范围,可采用交会(近距离)或者测量船靠近测定。,(,3,)底质探测,目的:获取航行海底底质变化情况,。,类型:,根据海图图式要求,需要,14,类,方法:,采样器:水陀、测深杆、重力式取样管和底质采样器,声学探测:单波束、多波束、侧扫声呐、浅地层剖面仪,密度,水深小于,100m,,图上,25cm,2,航道:,4-9,cm,2,底质变换不大:,50-100,cm,2,(,4,)滩涂及岸边地形测量,干出滩涂,范围:,海岸线至水深零米线(潮间带),方法:,陆地地形测量、水下地形、摄影测量,方法:,水深测量(高潮时),+,航空摄影测量(低潮干出),=,相结合,海岸地形,范围:,海岸线向陆地推进,,1:1,万,图上,1cm,,小于,1:1,万,图上,0.5cm,内容:,岸线位置、海岸性质、沿岸陆地及海滩地形测量,方法:,全站仪极坐标、,GNSS,、摄影测量,等,误差:,一般不大于图上,1.0mm,,转折点不大于,0.6mm,标记:,陡岸和堤岸标记比高,精度,0.1m,第四部分,海图绘制,大纲:,根据技术设计,确定海图的类型及投影方式,进行海图综合,并按照海图图式制作海图。,解读,:,海图类型?,投影方式,海图综合?,制作海图流程?,综合设计,制图综合,航海图制作,海底地形图制作,65,1,、综合设计,包括如下,5,个方面,(,1,)总设计:,确定图规格、内容及表示方式,包括:,图幅设计:,确定图幅规格、数量、分幅方案及每幅图标题及图配置;,数学基础:,比例尺、投影、坐标系统、深度,/,高程基准等,构思图的内容及表示方法:,内容选择、确定地理要素,、制图综合,原则和指标、表示方法、确定地名原则,(,2,)制图资料:,控制资料(平面、垂直),海,测资料:水深、海岸地形、障碍物探测等资料,成果资料:各种图及图集,其他,(,3,)制图区域研究:,对测区自然、人文、经济、军事等进行定性、定量分析,(,4,)制图方案制定:,编绘方法、制图资料加工处理、转绘原则、印刷工艺,(,5,)编辑文件编写,:,包括:海图形状、用途、规格、数学基础、内容、精度、技术方法。,2,、海图综合,定义,:,是海图内容的压缩、化简和图形关系处理的制图,技术,任务:,按照特定原则和方法解决:,海图内容的详细性与清晰性,几何精确性与地理适应性的对立统一问题,,实现海图符号和图形的有效建立,。,原则:,表示主要的、典型的、本质的信息,舍弃、缩小不突出次要信息,方法:,一般方法:选取、化简、概括、位移,面对实地制图现象向图形转换,还需加实际地物分类分析、建立符号,系统,(,1,)海图内容选取:,资格法、定额法、平方根定律法,(,2,)形状化简:,删除、合并、扩大,(,3,)数量特征概括:,方法:分级合并、取消低等级别、用概括代替精确,(,4,)质量特征概括:,概括分类代替详细分类、意义不大的用相邻类别替代,(,5,)制图物体,移位:,凸显物体主要,特征,解决比例尺缩小产生的问题,(,6,)海图要素综合,原则,海岸线:,扩大陆地,缩小海域,等深线,:,扩浅缩深,取浅舍深,,,间隔,0.2mm,水深标记:,取浅舍深,,,标记密度,1015mm,,复杂地区,6-10mm,,菱形,分布,干出滩:,内容:,取舍、轮廓化简、质量特征概括、干出水深选取,原则,:,孤立滩不舍、成群滩合并,扩大干出滩,底质,:,取舍,:,利于抛锚,反映底质规律,原则:,“,取硬舍软”、“软硬兼顾”、“取异舍同”,航行障碍物:,明确标记其性质、高度、深度等,选危险性等级高的,按孤立选取,成,片选,高危、取,高舍,低、取,浅舍,深、取,近舍,远、取,稀疏舍,密集,助航标:,根据重要程度、地理位置等级,选取,灯塔,无线电航标,灯船,灯柱,灯浮顺序选取,3,、航海图制作,(,1,)航海图制作,符号及分类:按分布划分:,点、线、面符号,按尺寸及与比例尺关系:,半比例、比例、非比例符号,按形状:,正形、象征符号,图式:包括绘制海图的,全部符号和缩写,制作流程:,A,:编辑准备:,总体设计,B:,数据输入:,图形、数字、文字资料输入,C:,数据处理:,预处理:,投影、坐标系、比例尺变换、高程,/,深度基准改算,获取新编海图数据处理:,数学基础建立、编制综合、图形处理、符号化、拓扑关系处理,D:,图形输出:,电子显示海图,/,打印,/,印刷海图,(,2,)电子海图制作,类别(,6,类):,综述、一般、沿海、近岸、港口、码头泊位,数学基础:,坐标系:,CGCS2000/WGS84,投影:,不投影,直接用,B,、,L,表示,深度基准:,沿海:理论最低潮面;内江内河:设计水位,高程:,1985,国家高程基准,比例尺:,存在多个比例尺图,采用主比例尺,单元:,地里区域分成单元,矩形,形成单独数据集文件,物标:,一组可识别信息,包括特征物标、空间物标,几何图元选择:,海图要素所以的几何形态,包括点、线、面,(,3,)海图修正,目的:保持海图的现势性,内容:,大改小,小改,大,4,、海底地形图制作,(,1,)数学基础及分幅,描述:,用等深线表示海底起伏变换,,类别:,按区域:海岸带、大陆架、大洋地形图,数学基础:,坐标系,:,CGCS2000/WGS84,比例尺:,1:5,万、,1:25,万、,1:100,万,投影:,小于,1:25,万,,Lambert,等角圆锥投影,大于,1:25,万,墨卡托投影,深度基准:,理论最低潮面,高程:,1985,国家高程基准,分幅:均采用经纬线分幅,,1:100,万为基础图,(,2,)表示方法(,8,种),符号法,深度注记法,等深线法,明暗等深线法,分层设色法,晕渲法和晕滃法,晕滃法,写景法,第五部分,质量控制和成果归档,大纲:,根据海洋测绘项目的特点和要求,对,项目过程,质量,进行,控制,,并对,项目成果,进行整理、检查、验收和,归档,。,解读,:,质量控制对象?,如何控制?,归档对象?,测量成果,检查,(,1,),分级检查,(,2,),测量成果质量检查,(,3,),水深测量成图比对检查,制图成果,检查,成果,归档,(,1,),海洋测量归档成果资料,(,2,),海图制图归档成果资料,1,、测量成果检查,(,1,)分级检查,自检:,测量,作业各个环节,三级检查,测量过程检查、最终检查和验收,,两检查一验收,过程检查,:,作业,部门,按照任务书、技术设计和有关技术标准进行检查。,分:,现场,:,抽检,内业:对外业成果,100%,检查,最终检查,:测量单位质检部门执行,验收:,上级部门检验,抽检,(,2,)测量成果质量检验,仪器检验:,有检验证书,且在有效期内,平面控制:,平面控制点精度是否满足比例尺测图,要求,高程和潮位控制:,潮位站布设满足精度要求,工作水准点和国家高等水准点联测,岸边验潮精度,2cm,,海上定点,5cm,平均海平面、深度基准面传递满足精度,定位:,手段和设备应满足精度和作业规范要求,定位中心与测深中心应一致,,1:1,万允许偏差,2m,,小于,1:1,万,允许,5m,定位与测深应同步。,测深,单波束,:,测线布设,符合要求,?补,测:,漏测图上超过,3mm,;,记录式测试仪零线不正常,深度量取不准;,等深线不合理;,测深线间隔超过测线间隔,1/2,多波束,:,各设备安装满足要求?,系统校准符合要求?,可否有效覆盖?,船速符合要求?,声速测量符合要求?,测深数据质量控制符合要求?,数据处理符合要求?,侧扫声呐:,图像清晰?,全覆盖?,拖鱼正下方和边缘,2,次覆盖,进入和离开测区时,拖鱼离测区边界位置符合要求?,偏离航线时是否形成扇形,区,机载激光测深:,水质清澈?,所以主测线与检查线至少交,1,次?,是否用单波束、多波束检验?,测线布设:,间隔、方向符合规范?,水深改正:,吃水、声速、姿态、水位改正正确?,障碍物探测:,探测手段符合,规范?,是否,有多余,验证,?,结论,明确?,助航标志:,位置有多余观测?精度符合规范?,以,平均海平面起算?,收集,的构造和灯质正确?,底质探测:,方法,、密度符合规范,?,底质性质可靠?,海底地貌测量,方法满足要求?,数据充分确定地形、底质特征?,滩涂及海岸地形测量:,范围、形状符合规范?水深和岸线衔接良好,范围和测点符合比例尺要求?与干出滩地形衔接恰当?,地貌、地物和干出点高度符合规范?,(,3,)水深测量成图比对检查,主、检测深线比对,检查,线方向尽量,与主测线垂直,分布均匀,,布设,在较平坦,处。,检查,线总长度应不少于主测深线总长的,5%,;,主测线水深和检查线水深,不符值,进行统计,,发现,异常水深,时,,应查明,原因,必要时应进行,补测或重测,证实,。,图幅拼接比,对,拼接处至少测一条测深线、检查线,深度不符值符合要求?,拼接处等深线一致?,水下图和岸上图拼接应检查水深点上岸?礁石、岛礁等特殊点位置高度一致?,成图比对质量问题处理:,拼接水深不一致、水深点上岸等问题报告上级,图幅拼接主、检测深不符值超限、存在系统偏差,分析原因写入报告。,2,、制图成果检验,编辑检查、自检、三级审校和印刷成图检验,(,1,)编辑检查,编辑检查是指在海图编绘作业过程中检查。内容,按编绘规范和作业,?,图幅间的协调性和一致性;,解决发现的疑难问题;,处理校对员和编绘人员的分歧意见,.,(,2,)自检,各工序人员对自身编图作业所作的检查,包括:,重在平时随时进行。,依据主要是规范、编辑文件和制图资料。,作业员自己解决不了的问题应及时请示上级解决。,(,3,)三级审校,(两级检查一级验收),对编绘原图和出版社原图的审校,包括:,作业部门质检员审校。,制图单位质检员检查。,上级主管部门验收。,分色样图和试印样图,一般由,两级质检,即可,,成图,则由,印刷厂,检验,,上级主管部门,抽查,。,3,、测绘成果归档,(,1,)海洋测量成果资料归档,测量任务书、踏勘报告及技术设计书;,仪器设备检定及检验资料;,外业观测记录手簿、数据采集原始资料;,内业数据处理、计算、校核、质量统计分析资料;,所绘制的各类图纸及成果表;,港口资料调查报告、技术报告、各级质量检查报告;,测量过程记录;,其他测量资料,;,(,2,)海图制图成果资料归档,采用的各种编绘资料;,制图任务书、编图计划;,各类源数据文件、成果图和数据文件;,各级质量检验的成果报告;,制图过程记录;,其他制图资料;,海洋测绘,试题,及,答案分析,2011,年,(75),现行海道测量使用的,高程,系统是(,A/D,),2011年基准问题,。,A,、理论深度基准面,B,、当地平均海面,C,、吴淞零点,D,、,1985,国家高程基准,(76),干出礁高度从(,A,)起算。,(2011年基准问题),A,、理论深度基准面,B,、当地平均海面,C,、平均大潮低潮面,D,、,1985,国家高程基准,(77),海图上的,潮汐资料,有平均高潮间隙、平均低潮间隙、大潮升、小潮升和(,A,),(2011年 图注问题),。,A,、平均海面,B,、最高潮面,C,、最低潮面,D,、涨潮历时,(78),海图内容的三大要素是数学要素、地理要素和(,D,),(2011年 图饰问题),。,A,、水部要素,B,、陆部要素,C,、助航要素,D,、辅助要素,(79),人工观测水位时,水尺设置的要求是,(,B,),(2011年 验潮),A,、水尺零点不低于平均海面,B,、水尺零点低于最低潮面,C,、水尺零点不高于平均潮面,D,、水尺零点高于最高潮面,(80),目前海道测量平面控制常用的测量方法是(,D,),(,2011年控制,),A,、三角测量,B,、三边测量,C,、导线测量,D,、,GPS,测,量,二、,多项选择题(共,20,题,每题,2,分,每题的备选项中,,有,2,个或,2,个以上符合题意,至少有,1,个错项。,错选、本题不得分;少选,所选的每个选项得,0.5,分,),(,99),测量水深可采用的仪器设备包括,(,ABD,),(,2011,年测深,),。,A,、测深杆,B,、机载激光测深系统,C,、旁侧声纳,D,、多波束测深系统,E,、磁力仪,(100),利用单波束回声测深仪进行水深测量时,对主测深线与等高线应保持的方向要求包括(,BCDE,),(2011,年 测深,/,设计,),。,A,、,0,B,、,30,C,、,45,D,、,60,E,、,90,2012,年,一、单项选择题(共,80,题,每题,1,分,每题的备选项中,只有,1,个最符合题意),(10),中国沿海地区深度基准目前采用的是(,D,),基准问题,。,A
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