202注册测绘师资格考试测绘综合能力海洋测绘文档格式.docx
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海上定点验潮站采用水位计或回声测深仪，水位计观测误差不大于5cm;
用回声测深仪进行观测，站位处水深不得超过50m，观测误差不大于水深的1%。
验潮的目的：
①确定各验潮站的多年平均海面、深度基准面、各分潮的调和常数;
②获得测深时的水位改正数。
1.4海图（P51）[掌握]:
海图是以海洋及其毗邻的陆地为描绘对象的地图。
1.海图要素
分为数学要素、地理要素和辅助要素三大类。
●数学要素是建立海图空间模型的数学基础，包括坐标系、投影和比例尺等。
①坐标系：
我国海图采用cgcs2000，国际海图采用1984世界大地坐标系（wgs-84）。
②投影：
航海图采用墨卡托投影;
大于等于1：
2万比例尺的海图可采用高斯一克吕格投影;
制图区域60%以上的地区纬度高于75°
时，采用日晷投影（该投影中大圆[地球面上两点间最短距离是通过两点间大圆的劣弧，在航海或航空中，运用此特性而走最短距离的航线叫大圆航线]投影后成为直线，便于编制航海图）。
●地理要素是借助专门制定的海图符号系统和注记来表达的海图内容。
海图地理要素分为海域要素和陆地要素两类。
●辅助要素是辅助读图和用图的说明或工具性要素。
例如海图的接图表、图例、图名、出版单位、出版时间等。
2.海图分类
按内容可分为普通海图、专题海图和航海图三大类;
按照存储形式可分为纸质海图和电子海图。
3.海图分幅
海图分幅的基本原则：
保持制图区域的相对完整、航线及重要航行要素的相对完整，在保证航行安全和方便使用的前提下，尽可能减少图幅的数量。
主要采取自由分幅方式。
海图一般设计为全张图，图幅尺寸为980mm×
680mm左右;
对开图一般图幅尺寸为680mm×
460mm。
图幅的标题配置在图廓外时，纵图廓应比标准长度小25mm。
1.5海洋测量定位（P54）[掌握]:
海洋定位是海洋测绘和海洋工程的基础。
海洋定位主要有天文定位、光学定位、无线电定位、卫星定位和水声定位等手段。
1、天文和光学定位
光学定位是借助关学仪器，如经纬仪、六分仪、全站仪等实施海上定位，主要有前方交会法、后方交会法、侧方交会法和极坐标法等。
2、无线电定位
无线电定位多采用圆一圆定位或双曲线定位方式。
3、卫星定位
卫星定位属于空基无线电定位方式，为目前海上定位的主要手段。
卫星定位系统主要包括美国的GPS，俄罗斯的格洛纳斯（GIONASS）、我国的北斗定位系统以及欧洲的伽利略（Galileo）定位系统。
4、水声定位
1.6海洋测深（P51）[掌握]:
海洋测深的方法和手段主要有测深杆、测深锤（水铊）、回声测深仪、多波束测深系统、机载激光测深等。
1.7海图要素（P51）[掌握]:
海图要素分为数学要素、地理要素和辅助要素三大类。
（1）数学要素是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。
（2）地理要素是借助专门制定的海图符号系统和注记来表达的海图内容。
（3）辅助要素是辅助读图和用图的说明或工具性要素。
1.8海图分类（P51）[熟悉]:
海图分类的方法很多，按内容可分为普通海图、专题海图和航海图三大类;
航海图按航海中的不同用途可分为海区总图、航行图和港湾图。
1.9海图数学基础（P67）[掌握]:
一般情况下，海图的数学基础包括：
坐标系、投影和比例尺。
我国海图一般采用2000国家大地坐标系（CGCS2000），国际海图一般采用1984世界大地坐标系（WGS-84）。
航海图一般采用墨卡托投影，这种投影具有等角航线为直线的特性，是海图制作所选择的主要投影。
同比例尺成套航行图以制图区域中纬为基准纬线，其余图以本图中纬为基准纬线，基准纬线取至整分或整度。
1:
2万及更大比例尺的海图，必要时亦可采用高斯一克吕格投影。
制图区域60%以上的地区纬度于75。
时，采用日晷投影。
1.10海洋测绘的任务（P50）[熟悉]:
海洋测绘通过对海面水体和海底进行全方位、多要素的综合测量，获取包括大气（气温、风、雨、云、雾等）、水文（海水温度、盐度、密度、潮汐、波浪、海流等）以及海底地形、地貌、底质、重力、磁力等各种信息和数据，并绘制成不同目的和用途的专题图件，为航海、国防建设、海洋开发和海洋研究服务。
根据海洋测绘的目的，可把海洋测绘任务划分为科学性任务和实用性任务两大类。
1.11海洋测绘的分类（P50）[熟悉]:
海洋测绘属于测绘学中的二级学科，包括海洋大地测量、海洋重力测量、海洋磁力测量、海洋跃层测量、海洋声速测量、海道测量、海底地形测量、海图制图、海洋工程测量等。
海洋测绘是由海道测量开始的，现在已逐步发展到海洋大地测量、海底地形测量和许多海洋专题测量。
海道测量在所有海洋测量工作中占有重要地位，是为保证船舶航行安全为目的而对海洋水体和水下地形进行的测量和调查工作，有些国家还把它和江河湖泊的测量统称为水道测量或航道测量。
测量获得的水区各种资料，可用于编制航海图等。
根据测量内容，海道测量包括控制测量、岸线地形测量、水深测量、扫海测量、海洋底质探测、海洋水文观测、助航标志的测定以及海区资料调查等。
根据测区距海岸的远近、水下地形的复杂状况和制图的要求，海道测量通常又可分港湾测量、沿岸测量、近海测量和远海测量等四类。
1.12海洋测绘基准（P51）[掌握]:
海洋测绘基准是指测量数据所依靠的基本框架，包括起始数据、起算面的时空位置及相关参量，包括大地（测量）基准、高程基准、深度基准和重力基准等。
海洋测绘根据测绘目的不同，平面控制也可采用不同的基准。
海道测量的平面基准通常采用2000国家大地坐标系（CGCS2000），投影通常采用高斯一克吕格投影和墨卡托投影两种投影方式。
我国的垂直基准分为陆地高程基准和深度基准两部分。
陆地高程基准采用“1985国家高程基准”，对于远离大陆的岛礁，其高程基准可采用当地平均海面。
深度基准采用理论最低潮面。
2海洋测量
2.1技术设计（P52）[熟悉]
海洋测量技术设计的主要内容：
（1）确定测量目的和测区范围;
（2）划分图幅及确定测量比例尺;
（3）确定测量技术方法和主要仪器设备;
（4）明确测量工作的重要技术保证措施;
（5）编写技术设计书和绘制有关附图。
技术设计工作步骤分为：
资料收集和分析、初步设计、实地勘察、技术设计书编制等阶段。
2.2控制测量（P52）[掌握]
（一）平面控制测量
海洋平面控制测量的方法有：
三角测量、导线测量、卫星定位测量等。
按平面控制精度，海洋平面控制点分为;
海控一级点（h1）、海控二级点（h2）、测图点（hc）。
海控一、二级点布测的方法主要采用gps测量、导线测量和三角测量，测图点可采用gps快速测量法、导线、支导线和交会法测定。
海控点的分布应以满足水深测量和海岸地形测量为原则。
测定平面控制的主要控制点时，采用常规大地测量方法，其相对误差不大于1/100000;
采用卫星定位方法，在置信度为95%时，定位误差不超过10cm。
测定次级控制点时，采用常规大地测量方法，其相对误差不大于1/10000;
采用卫星定位方法测定时定位误差不超过50cm。
（二）高程控制测量
海洋高程控制测量的方法主要有：
几何水准测量、测距高程导线测量、三角高程测量、gps高程测量等。
海洋高程控制测量的有关技术要求如下：
1）在有一定密度的水准高程点控制下，三角高程测量和gps高程测量是测定控制点高程的基本方法;
2）电磁波测距三角高程测量可代替四等水准测量和等外水准，但三角高程网各边的垂直角应进行对向观测;
3）用于三角高程起算的海控点、测图点、验潮水尺零点、工作水准点及主要水准点，均应用水准联测（所谓水准联测，就是用水准测量的方法，测出水尺零点相对国家标准基面中的高程，从面固定了水位零点、平均海面及深度基准面的相互关系，也就保证了潮位资料的统一性。
）的方法确定其高程。
用水准联测高程时，必须起测于国家等级水准点。
验潮站水准点与验潮站水尺间的联测，按等外水准测量要求施测;
4）gps高程测量时，应对测区的高程异常进行分析。
在地貌平坦区域，已知水准点距离不超过15km，点数不少于4个;
困难地区，水准点分布合理情况下不少于3个，解算出的未知点高程在满足规范要求时可作为相应等级的水准高程（外推点除外）使用。
（三）深度基准面的确定与传递
海洋测深是确定海底表面至某一深度基准面的差距。
确定深度基准面的基本原则：
●充分考虑船舶航行安全;
●保证航道或水域水深资源的利用效率（衡量航道水深资源利用率的尺度就是深度基准面保证率）;
●相邻区域的深度基准面尽可能一致。
我国采用理论最低潮面作为深度基准面。
深度基准面的高度从当地平均海面起算，深度基准面一经确定且在正规水深测量中已被采用者，一般不得变动。
海洋测深基本空间结构如下图：
2.3海洋测量定位（P54）[掌握]
海洋定位通常是指利用两条以上的位置线，通过图上交会或解析计算的方法求得海上某点位置的理论与方法。
海上位置线一般可分为方位位置线、角度位置线、距离位置线和距离差位置线四种。
通常可以利用两条以上相同或不同的位置线定出点位。
目前海洋定位的方法主要有：
光学定位、无线电定位、卫星定位、水声定位等。
2.4海洋水文观测（P55）[掌握]
主要观测海水温度、盐度、密度、含沙量、化学成分、潮汐、潮流、波浪、声速等要素，为编辑出版航海图、海洋水文气象预报、海洋工程设计以及海岸变迁和泥沙淤积等海洋科学研究提供资料。
（一）海洋潮汐观测
1.海洋潮汐现象
海水受太阳、月球等天体引潮力的作用，并受到海底地形和海岸形状影响，而产生的海面周期性升降运动叫作潮汐。
●潮汐周期：
两个相邻高潮或两个相邻低潮之间的时间间隔，简称周期;
●潮汐不等：
由于月球、太阳、地球之间的相对位置不同，每日的潮差是不等的，这种现象称为潮汐不等;
●高（低）潮间隙：
月球经过某地子午圈的时刻，称为对应地点的月中天或太阴中天（其中离天顶较近的一次称为月上中天，离天顶较远的一次称为月下中天）。
从月中天至高（低）潮时的时间间隔叫作高（低）潮间隙，取其平均值为平均高（低）潮间隙。
2.水位观测
●长期验潮站是测区水位控制的基础，主要用于计算平均海面，一般应有2年以上连续观测的水位资料;
●短期验潮站用于补充长期验潮站的不足，与长期验潮站共同推算确定测区的深度基准面，一般应有30天以上连续观测的水位资料;
●临时验潮站在水深测量时设置，至少应与长期站和短期站在大潮期间同步观测水位3天，主要用于深度测量时进行水位改正;
●海上定点验潮站，至少应在大潮期间与相关长期站或短期站同步观测一次或三次24小时或连续观测15天水位资料，用于推算平均海面、深度基准面以及预报瞬时水位，进行深度测量时的水位改正。
3.潮汐调和分析
任何一种周期性的运动都可以由许多简谐振动组成。
潮汐变化也是一种非常近似的周期性运动，因而也可以分解为许多固定频率的分潮波，进而求解分潮的调和常数（振幅、迟角），这种分析潮汐的方法称为潮汐调和分析。
潮汐调和分析的主要目的是计算分潮调和常数，调和常数在计算平均海平面的时候可以用来消除潮汐的影响，研究海平面变化。
（二）声速观测
声速测量的目的：
①对测深数据进行声速改正;
②确定声线在水中的传播方向和路径。
船用声速测量仪分为吊放式和消耗式：
吊放测量时，测量船处于锚泊或漂泊状态;
消耗式声速测量适用于航行时使用，将探头投放到水中自由下沉，将深度剖面上测得的循环频率通过电缆线传输到船上。
（三）海流观测
海水受月球和太阳的作用产生周期性的运动，其中海水的垂直运动称为潮汐，海水的水平流动称为潮流，由外海经内海向港湾流动的潮流为涨潮流;
由港湾流向外海的潮流为落潮流。
验流点一般选择在锚地、港口和航道入口及转弯处、水道或因地形条件影响流向流速改变的地段，观测内容包括流速和流向。
2.5水深测量（P57）[掌握]
水深测量的主要技术方法有：
单波束测深、多波束回声测深、机载激光测深。
水深测量测线一般布设为直线，又称测深线。
测深线分为主测深线和检查线两类。
测深线布设的主要因素是测线间隔和测线方向：
●测线间隔。
对单波束测深仪而言，主测深线间隔一般采用为图上10mm。
多波束测深系统的主测线布设应以海底全覆盖且有足够的重叠带为原则，其检查线应当至少与所有扫描带交叉一次，以检查定位、测深和水深改正的精度，两条平行的测线外侧波束应保持至少20%的重叠;
●测线方向。
选择测深线布设方向的基本原则：
有利于完善地显示海底地貌，有利于发现航行障碍物。
对于多波束测深，还要考虑测量载体的机动性、安全性、最小测量时间等。
主测深线方向应垂直于等深线的总方向，对狭窄航道，测深线方向可与等深线方向成45°
角。
2.6海道和海底地形测量（P61）[熟悉]
海道测量除了获得水深、水文等基本信息外，还需要对影响船舶航行和锚泊的其他要素进行观测，包括障碍物探测、助航标志测量、底质探测、滩涂及海岸地形测量等。
（一）障碍物探测
航行障碍物探测的主要方法有侧扫声呐探测、多波束探测、单波束加密探测、扫海具扫测、磁力仪探测等。
（二）助航标志测量
助航标志指浮标、定向信标、灯塔、灯桩、导标、无线电定位系统以及其他标绘在海图上的有关航行安全的设备或标志。
其作用是确定航道方向，反映航道宽度，标示航道上的水下航行障碍物，引导舰船安全航行。
（三）底质探测
（四）滩涂及海岸地形测量
1.干出滩测量
海岸线至水深零米线间的海滩称为干出滩（又称潮间带）。
干出滩的性质、范围、地形、干出高度（从深度基准面起算），可采用地形测量方法或水深测量方法测定。
重要的大面积干出滩的地形测量，可采用水深测量和航空摄影测量相结合的方法进行。
2.海岸地形测量
海岸地形测量指对海岸线位置、海岸性质、沿岸陆地和海滩地形进行测量。
实测海岸地形时，海岸线以上向陆地方向测进：
大于（含）1:
1万比例尺为图上1cm;
小于1:
1万比例尺为图上0.5cm;
密集城镇及居民区可向陆地测至第一排建筑物。
海岸线以上部分，按国家相应比例尺地形图航空摄影测量规范执行，当有同比例尺或大比例尺最新地形资料可利用时，可只对最新变化进行修测。
海岸线以下测至半潮线，与水深测量成果图相拼接。
人工建筑码头地区应测量完整，需要取舍时，应保留对航海有意义的全部要素，突出显示海岸线;
海岸线可根据海岸的植物边线、土壤和植被的颜色、湿度、硬度以及流木、水草、贝壳等冲积物来确定位置。
有滩地区从倾斜变换点起算，无滩地区从形成海岸线的痕迹线算起。
在河口地区测绘海岸线时，潮差较大的地区，按平均大潮高潮线测绘;
在河水影响大于潮汐影响的河口内部地段，则以河水的常水位（一年大部分时间平衡的水位）作为河岸线;
海岸测量位置最大误差不得大于图上1.0mm，其转折点的位置误差不得大于图上0.6mm。
图上实测的海岸线位置与其他地物位置发生矛盾时，不得移动海岸线位置。
陡岸、堤岸均须注记比高，测注精度为0.1m。
2.7潮汐调和分析（P56）[掌握]:
根据物理学原理，任何一种周期性的运动都可以由许多简谐振动组成。
潮汐调和分析的主要目的是计算分潮调和常数。
调和常数在计算平均海平面的时候可以用来消除潮汐的影响，研究海平面变化。
另外它还可以应用于计算理论最低潮面、天文最高和最低潮面以及描述潮汐特征的潮汐非调和常数、开展潮汐预报等
2.8潮流观测（P57）[掌握]:
验流点一般选择在锚地、港口和航道人口及转弯处、水道或因地形条件影响流向流速改变的地段，观测内容包括流速和流向。
为更好地分离潮流，应在风浪较小的情况下进行海流观测，验流期间应对潮汐和气象情况进行同步观测。
潮流观测实施前，应详细了解测区潮流性质，确定潮流观测时间长度，半日潮港验流一般应持续13小时以上，日潮港验流一般应持续25小时以上。
另外，不同的应用目的对潮流观测方法和手段提出了不同的要求。
（1）《海道测量规范》（GB12327-1998）规定：
半日潮港海区，验流（潮流）时间应选择在农历初一、初二、初三或十六、十七、十八。
日潮港海区选择在月赤纬最大的前后回归潮期间进行，也可以从潮汐表中选取最大潮日期进行。
往复流验流必须测出景大涨、落潮流的流速、流向及时间，说明转流时间与高低潮潮时的关系（如高潮后1h15min开始转为落潮流）。
验流定位的计时精确到秒，流速精确到0.1节，流向精确到0.5°
。
（2）《海港水文规范》（JTJ213-98）规定：
当采用准调和分析方法时，海流连续观测次数应不少于3次，分别选择大、中、小潮日期进行。
在一般的潮流分析中，可采用一次或两次海流观测资料，一次海流观测应在大潮日期进行，两次海流观测应分别在大潮、小潮日期进行。
每次海流观测应持续25小时以上。
当分析如风海流或波流等其他类型的海流时，应在不同季节和不同气象状况下进行观测;
当分析河口区的径流时，应选择在枯水期和洪水期分别进行观测。
2.9多波束投影法（P59）[掌握]:
多波束系统采集的水深数据是三维的，对测线数据进行编辑时，首先必须把水深数据投影到平面中去，然后才能进行编辑工作。
投影方法主要有三种：
沿测线前进方向投影、正交测线方向投影、垂直正投影。
测线前进方向投影，就是把水深点投影到与测线正交的平面上。
正交测线方向投影是以时间为横轴，水深为纵轴，在编辑界面上水深数据是以一个个波束的形式显示的。
垂直正投影是把测深数据按经、纬度坐标位置投影到水平面上。
在海底地形变化极其复杂的海区，需要在垂直正投影方式下进行进一步的编辑。
2.10机载激光测深（P69）[掌握]:
利用绿光或蓝绿光易穿透海水，而红外光不易穿透海水的特点，用光激射器、光接收机、微机控制、采集、显示、存储及辅助设备组成机载激光测深系统。
在飞机平台上安装光激射器向海面发射两种不同波长的激光，一种为波长1064mμm的脉冲红外光，另一种为波长532mμm的绿光。
红外光被海面完全反射和散射，而绿光则能够透射至海水中，经水体散射、海底反射和光接收器分别接收这些反射光，组成探测回波信号波形，探测并数字化处理回波信号（对每一个测深点，可获得一个激光波形，其上有两个与海面和海底相应的光波脉冲强度顶点，获取两顶点接收到回波脉冲时的时间和时间差），就可以得到机高和水深数据信息。
机载激光系统测深能达50m。
2.11测线布设（P60）[熟悉]:
测线是测量仪器及其载体的探测路线，分为计划测线和实际测线。
测深线分为主测深线和检查线两大类。
主测深线是实施测量的主要测量路线，检查线主要是对主测深线的测量成果质量进行检测而布设的测线。
测线布设的主要因素是测线间隔和测线方向。
测深线的间隔根据测区的水深、底质、地貌起伏状况，以及测图比例尺、测深仪器覆盖范围而定，以既满足需要又经济为原则。
对单波束测深仪而言，主测深线间隔一般采用为图上10mm，在海上养殖区域主测深线间隔可适当放宽。
多波束测深系统的主测线布设应以海底全覆盖且有足够的重叠带为原则，其检查线应当至少与所有扫描带交叉一次，以检查定位、测深和水深改正的精度，两条平行的测线外侧波束应保持至少20%的重叠。
测深线方向是测深线布设所要考虑的另一个重要因素，测线方向选取的优劣会直接影响测量仪器的探测质量。
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。
对于多波束测深，还要考虑测量载体的机动性、安全性、最小测量时间等问题。
2.12姿态改正（P60）[熟悉]:
测量船在勘测过程中，由于受到风浪和潮汐等因素的影响，会造成船体的纵摇、横摇和航向的变化。
为了消除船体行进中因摇晃和方位变化导致的位置误差，需要进行姿态测量和改正。
姿态测量通常分两部分：
（1）采用惯性测量系统（IMU）测量船体的纵摇角（pitch）和横摇角（roll）;
（2）采用电罗经或GPS测定船艏向的方位角（bearing）。
姿态改正实际上就是坐标系统变换，通过测量的姿态角，进行坐标轴的旋转，即可对测船姿态进行改正。
2.13声速改正（P60）[熟悉]:
对于单波束测深来说，声速误差仅影响测点的深度，在未实测声速剖面的情况下，通常在现场利用已知水深比对来对实际声速值进行改正。
对于多波束测深，通常用现场实测声速剖面采用声线跟踪对波束进行精确归位，但由于以点代面的实测声速剖面对不同区域可能存在误差，因此有时还需进行声速后处理改正。
2.14水位改正（P60）[熟悉]:
为了正确地表示海底地形，需要将瞬时海面测得的深度，计算至平均海面、深度基准面起算的深度，这一归算过程称潮位改正或水位改正。
水位改正中，水位改正值的空间内插是由潮差比、潮时差与基准面偏差的空间内插而实现的。
水位改正可根据验潮站的布设及控制范围，分为单站改正、双站改正、多站改正。
1）单站改正
2）双站改正
3）多站改正
三个验潮站以上的水位改正可以看作上述几种改正之间的叠加，分别求出各项改正然后再叠加在一起，求出多个站的水位改正。
2.15助航标志测量（P75）[了解]:
助航标志是指浮标、定向信标、灯塔、灯桩、导标、无线电定位系统以及其他标绘在海图上的有关航行安全的设备或标志，其作用是确定航道方向，反映航道宽度，标示航道上的水下航行障碍物，引导舰船安全航行。
1.陆上助航标志测量
1）位置测定
灯塔、灯桩、立标等助航标志应按照测图点精度要求测定其准确位置。
对测深及航海有使用价值的天然目标如海上独立岩峰、礁石、山顶独立着石等显著物标的位置测定精度可放宽一倍，两组观测值坐标互差不应
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