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海洋水准测量
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[[File:海洋水准测量1.jpg|缩略图|海洋水准测量[https://ss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3741360448,4115227885&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][https://ss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3741360448,4115227885&fm=26&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
'''海洋水准测量'''(oceanographic leveling)是通过测定[[海水密度]]、[[海面大气压]]、[[海水流速]]等海水物理特性,确定海面地形的测量技术和方法。
'''中文名''':[[海洋水准测量]]
'''外文名''':[[oceanographic leveling]]
'''用 途''':[[测定深海海域的海面地形]]
'''包 括''':[[位差一距水准测量]]
==简介==
主要用于测定深海海域的海面地形。包括:①位差一距水准测量,是将[[海面]]的[[等压面]]视作等位面,通过测定海水分层的[[温度]]、[[密度]],用基本流体静力方程计算平均海面相对于等位面的力高;②地转流水准测量,是通过测定海面的流速,用[[地转平衡]]方程(表征水平方向的科氏力与压力的水平分量之间平衡关系的方程,当此方程被满足时海水将稳定且均匀流动)确定两点之间的海面地形之差的;③连通管水准测量。<ref>[赵建虎,陆振波,王爱学. 海洋测绘技术发展现状[J/OL]. 测绘地理信息,:1-10(2017-09-07).]</ref>
[[File:海洋水准测量2.jpg|缩略图|海洋水准测量[https://ss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3054992483,2126817132&fm=11&gp=0.jpg 原图链接][https://ss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3054992483,2126817132&fm=11&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
==海底控制网的建立==
海底控制网是各种海洋测量和[[航海定位]]工作的基础。 海底控制网中的控制点是安置在海底的一些声应答器,它们的三维位置是以统一的大地基准为参考,利用[[声学测距]]技术测定的。当以海底控制网为依据测定一点的位置时,必须由这点至少向3个已知点测量距离。因此,海底控制网要以阵列的形式来布设,每一阵列至少有3个应答器[[T1]]、[[T2]]、[[T3]]。测定海底控制点[[U]] 的方法是借助于海面上的测量,建立已知点同海底控制点之间的联系。已知点可以是陆地上的大地控制点,也可以是空间控制点──已知位置的人造卫星。从海面测量船上,用声学方法根据声波经历的时间测量至海底控制点的距离,同时用[[电磁波]]测距技术(测量距离),或用摄影测量方法(测量方向),或用多普勒技术(测量距离差)测定相对于(陆地上的、卫星上的)已知点的位置。<ref>[杨元喜,徐天河,薛树强. 我国海洋大地测量基准与海洋导航技术研究进展与展望[J]. 测绘学报,2017,46(01):1-8.]</ref>
==海面定位==
岸海域的定位可用常规陆地大地测量方法和电磁波测距技术解决。较远[[海域]]的定位需要利用[[人造卫星]]、[[声呐]](声学导航和测距系统)和各种无线电定位系统,其中[[卫星技术]]对于海面定位有重要意义。它的优点是可以全天候作业,作用范围不受限制。利用声呐技术进行海面定位,是以海底控制网为依据,由海面船舰向其中一个阵列的各控制点测距,确定船舰的位置。
==水下定位==
定水下运载体的位置,主要采用[[船载惯性导航系统]]。它是利用质量的惯性来测量运载体的加速度,然后由[[电子计算机]]对它进行两次时间积分,求得运载体的位置。这种方法的主要问题是会产生系统的漂移,因此每隔一定时间,需要利用其他定位方法进行订正。
==海面地形测定==
平均海面不是一个重力等位面,它相对于一个与之接近的等位面(大地水准面)的起伏称为海面地形。也有人把海面地形定义为海面相对于大地水准面的高,这里有瞬间海面地形和似平静海面地形之分。瞬间地面地形消除了海面随时间的一些变化之后,得到似平静海面地形。
测定近岸[[海域]]的海面地形,可采用大地水准测量法,即在沿岸设置若干个验潮站测定当地平均海面。以某一站的平均海面作为高程起算的重力等位面(大地水准面),再以精密水准测量联测其他各站的平均海面高程。若平均海面是一个等位面,则联测的高程都为零。实际上它们并不为零,所出现的[[差值]]就是海面地形。
测定深海域的海面地形,可以采用海洋水准测量法。这种方法是把大洋深处(1000~4000米)的等压面看成是一个等位面,通过测定海水分层的温度、密度,再利用基本的[[流体静力方程]],计算出平均海面相对于这个等位面的力高。
==海洋水准面的测定==
理论上来说,如果有了充分的重力[[测量数据]],就可以利用[[斯托克斯积分公式]]求定大地水准面至地球椭球面的差距,从许多个点上的这种差距便可得出大地水准面的形状。实际上,已有的[[重力数据]]不能满足斯托克斯公式全球积分的要求,特别是海洋上的重力测量还有很多空白。因此,测定海洋大地水准面最有效的手段是卫星雷达测高技术,其原理如图2。卫星上的雷达测高仪向海面发[[射脉冲波]],返回信号用快速反应[[仪器监测]],从得出的信号时间延迟,可以推算由测高仪至瞬间海面的垂直距离ΔH。由于散射,雷达波束在海面上的射迹是一个圆。“[[测地卫星]]”3号(Geos-3)的雷达波束在海面上的射迹的直径约为 3000米。ΔH是由这个圆内所有反射波加以平均后求得的,从而消除了海面短波长特征(海浪)的影响。已知[[卫星轨道]]参数,可以算出卫星对地球椭球面的高H。H -ΔH=Nm是瞬间海面对于椭球面的高。如果[[ΔH ]]中加入海面随时间的变化的改正,则[[Nm]]为似平静海面对于椭球面的高。如果采用大地水准测量或海洋水准测量得到海面地形ΔN,则由Nm减去ΔN,就得出大地水准面至[[椭球面]]的差距N。
==视频==
==地质海洋测量==
;{{#iDisplay:e0512zblqay | 560 | 390 | qq }}
==参考文献==
{{Reflist}}
'''海洋水准测量'''(oceanographic leveling)是通过测定[[海水密度]]、[[海面大气压]]、[[海水流速]]等海水物理特性,确定海面地形的测量技术和方法。
'''中文名''':[[海洋水准测量]]
'''外文名''':[[oceanographic leveling]]
'''用 途''':[[测定深海海域的海面地形]]
'''包 括''':[[位差一距水准测量]]
==简介==
主要用于测定深海海域的海面地形。包括:①位差一距水准测量,是将[[海面]]的[[等压面]]视作等位面,通过测定海水分层的[[温度]]、[[密度]],用基本流体静力方程计算平均海面相对于等位面的力高;②地转流水准测量,是通过测定海面的流速,用[[地转平衡]]方程(表征水平方向的科氏力与压力的水平分量之间平衡关系的方程,当此方程被满足时海水将稳定且均匀流动)确定两点之间的海面地形之差的;③连通管水准测量。<ref>[赵建虎,陆振波,王爱学. 海洋测绘技术发展现状[J/OL]. 测绘地理信息,:1-10(2017-09-07).]</ref>
[[File:海洋水准测量2.jpg|缩略图|海洋水准测量[https://ss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3054992483,2126817132&fm=11&gp=0.jpg 原图链接][https://ss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3054992483,2126817132&fm=11&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
==海底控制网的建立==
海底控制网是各种海洋测量和[[航海定位]]工作的基础。 海底控制网中的控制点是安置在海底的一些声应答器,它们的三维位置是以统一的大地基准为参考,利用[[声学测距]]技术测定的。当以海底控制网为依据测定一点的位置时,必须由这点至少向3个已知点测量距离。因此,海底控制网要以阵列的形式来布设,每一阵列至少有3个应答器[[T1]]、[[T2]]、[[T3]]。测定海底控制点[[U]] 的方法是借助于海面上的测量,建立已知点同海底控制点之间的联系。已知点可以是陆地上的大地控制点,也可以是空间控制点──已知位置的人造卫星。从海面测量船上,用声学方法根据声波经历的时间测量至海底控制点的距离,同时用[[电磁波]]测距技术(测量距离),或用摄影测量方法(测量方向),或用多普勒技术(测量距离差)测定相对于(陆地上的、卫星上的)已知点的位置。<ref>[杨元喜,徐天河,薛树强. 我国海洋大地测量基准与海洋导航技术研究进展与展望[J]. 测绘学报,2017,46(01):1-8.]</ref>
==海面定位==
岸海域的定位可用常规陆地大地测量方法和电磁波测距技术解决。较远[[海域]]的定位需要利用[[人造卫星]]、[[声呐]](声学导航和测距系统)和各种无线电定位系统,其中[[卫星技术]]对于海面定位有重要意义。它的优点是可以全天候作业,作用范围不受限制。利用声呐技术进行海面定位,是以海底控制网为依据,由海面船舰向其中一个阵列的各控制点测距,确定船舰的位置。
==水下定位==
定水下运载体的位置,主要采用[[船载惯性导航系统]]。它是利用质量的惯性来测量运载体的加速度,然后由[[电子计算机]]对它进行两次时间积分,求得运载体的位置。这种方法的主要问题是会产生系统的漂移,因此每隔一定时间,需要利用其他定位方法进行订正。
==海面地形测定==
平均海面不是一个重力等位面,它相对于一个与之接近的等位面(大地水准面)的起伏称为海面地形。也有人把海面地形定义为海面相对于大地水准面的高,这里有瞬间海面地形和似平静海面地形之分。瞬间地面地形消除了海面随时间的一些变化之后,得到似平静海面地形。
测定近岸[[海域]]的海面地形,可采用大地水准测量法,即在沿岸设置若干个验潮站测定当地平均海面。以某一站的平均海面作为高程起算的重力等位面(大地水准面),再以精密水准测量联测其他各站的平均海面高程。若平均海面是一个等位面,则联测的高程都为零。实际上它们并不为零,所出现的[[差值]]就是海面地形。
测定深海域的海面地形,可以采用海洋水准测量法。这种方法是把大洋深处(1000~4000米)的等压面看成是一个等位面,通过测定海水分层的温度、密度,再利用基本的[[流体静力方程]],计算出平均海面相对于这个等位面的力高。
==海洋水准面的测定==
理论上来说,如果有了充分的重力[[测量数据]],就可以利用[[斯托克斯积分公式]]求定大地水准面至地球椭球面的差距,从许多个点上的这种差距便可得出大地水准面的形状。实际上,已有的[[重力数据]]不能满足斯托克斯公式全球积分的要求,特别是海洋上的重力测量还有很多空白。因此,测定海洋大地水准面最有效的手段是卫星雷达测高技术,其原理如图2。卫星上的雷达测高仪向海面发[[射脉冲波]],返回信号用快速反应[[仪器监测]],从得出的信号时间延迟,可以推算由测高仪至瞬间海面的垂直距离ΔH。由于散射,雷达波束在海面上的射迹是一个圆。“[[测地卫星]]”3号(Geos-3)的雷达波束在海面上的射迹的直径约为 3000米。ΔH是由这个圆内所有反射波加以平均后求得的,从而消除了海面短波长特征(海浪)的影响。已知[[卫星轨道]]参数,可以算出卫星对地球椭球面的高H。H -ΔH=Nm是瞬间海面对于椭球面的高。如果[[ΔH ]]中加入海面随时间的变化的改正,则[[Nm]]为似平静海面对于椭球面的高。如果采用大地水准测量或海洋水准测量得到海面地形ΔN,则由Nm减去ΔN,就得出大地水准面至[[椭球面]]的差距N。
==视频==
==地质海洋测量==
;{{#iDisplay:e0512zblqay | 560 | 390 | qq }}
==参考文献==
{{Reflist}}