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理论课程教学大纲参考体例

中国海洋大学海洋测绘课程大纲

英文名称MarineCharting

【开课单位】信息科学与工程学院海洋技术系【课程模块】专业知识

【课程编号】【课程类别】必修课

【学时数】48（理论32实践16）【学分数】2.5

一、课程描述

本课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订或制定。

（一）教学对象

海洋技术专业本科生。

（二）教学目标及修读要求

1、教学目标

通过该课程的学习，使学生能了解海洋测量的研究内容、特点以及发展趋势，掌握海洋定位技术，掌握海洋水深测量技术，掌握海洋大地控制网的建立方法，掌握海洋地形测量技术，掌握港口工程测量、水下工程测量的基本理论和方法，了解海图绘制过程，了解海洋地理信息系统研究内容及分析方法。

使学生具备海洋测绘方面的基本能力，认识并可使用电子海图。

通过该课程的学习，可以使测绘学科各专业学生和其他相关学科的学生掌握海洋测绘研究对象、基本理论、基本方法以及海洋工程开发技术，服务于国民经济和国防现代化建设。

2、修读要求（简要说明课程的性质，与其他专业课程群的关系，学生应具备的基本专业素质和技能等）

海洋测绘是海洋测量与海图绘制的总称，其任务是对海洋及其邻近陆地和江河湖泊进行测量和调查，获取海洋基础地理信息，编制各种海图和航海资料，为航海、国防建设、海洋开发和海洋研究服务。

海洋测量与陆地测量的相关理论和方法有密切的关系，但他又要根据海上工作条件的特点，对这些理论和方法进行创造性的运用，尤其是海洋测量所用的仪器设备与陆地测量的仪器设备有明显的差别，因此形成了具有显著特色的海洋测量工作。

现代海洋测量技术的基础是无线电子学和计算机科学，由于海洋测量的主要工作场所是在船上，因此航海技术和导航技术已经成为海洋测量工作中的一个不可缺少的组成部分。

随着卫星技术的发展以及海洋领域的广泛应用，海洋遥感学也成为目前研究的一个热门领域。

学生学习这门课程需要对海洋学有所了解，并需要掌握电子技术及计算机技术的基本理论。

（三）先修课程

海洋学

二、教学内容

（一）第一章海洋与海洋测绘

1、主要内容：

1.1海洋

1.2海洋测绘

1.3本书的体系结构

2、教学要求：

1）了解海洋测绘的概念

2）了解海洋测绘的研究内容

3）了解海洋测绘的结构体系

3、重点、难点：

重点：

海洋概况、海底地形和地貌特征、我国的海域状况、海洋测量的任务、内容及分类

4、其它教学环节：

（二）第二章海洋大地控制网

1、主要内容：

2.1概述

2.2海面控制网

2.3海底控制点的照准标志和作用距离

2.4海底控制点的几何图形

2.5海底控制点坐标的测定

2、教学要求：

1）理解海洋大地测量定义

2）掌握海底控制网的网形结构

3）了解海底照准标志类型及作用范围

4）掌握海底控制网数据处理流程

3、重点、难点：

重点：

海底控制网的布设和施测方法

4、其它教学环节：

（三）第三章海洋水文要素观测

1、主要内容：

3.1海水温度

3.2海水盐度

3.3海水密度

3.4海水透明度、水色

3.5潮汐及潮汐观测

3.6海洋波动类型及其影响

3.7海流的类别及其特点

3.8ADCP及流速、流向测量

2、教学要求：

1）掌握与海洋声速相关的海洋水文要素

2）了解以上水文要素测量原理

3）了解潮汐定义、类型

4）理解航潮位测量的基本思想

5）掌握海流类型及测量方法

3、重点、难点：

重点：

与海洋声速密切相关的水文要素：

海洋温度、盐度和密度，这些要素的测量方法

难点：

基于ADCP的现代测流方法

4、其它教学环节：

实验环节:

1）使用测流仪测定水文要素

2）利用测潮仪测定水文要素

（四）第四章海洋声速及声线跟踪

1、主要内容：

4.1海洋声学

4.2声呐及其工作方式

4.3海洋声速及声速剖面类型划分

4.4声线跟踪

4.5等效声速剖面法

4.6声线跟踪过程

4.7声速测量误差对水深计算的影响

2、教学要求：

1）掌握声波在海水中船舶特点

2）了解海水中声速确定方法

3）掌握声呐及工作方式

4）了解层内-常声速声线跟踪和层内-常梯度声线跟踪的基本思想

5）掌握各种声线跟踪方法

3、重点、难点：

重点：

海洋声速以及声线改正理论方法

难点：

声速对水深测量的影响

4、其它教学环节：

（五）第五章潮汐调和分析及海洋垂直基准面

1、主要内容：

5.1平衡潮理论

5.2潮汐、潮流分析

5.3垂直基准

5.4基准传递与推估

5.5海洋垂直基准统一框架

2、教学要求：

1）了解潮汐调和分析方法

2）掌握垂直基准面

3）了解垂直基准传递与推估方法

4）理解海洋垂直基准统一架构

3、重点、难点：

重点：

平衡潮理论、潮汐的调和分析方法

难点：

潮汐动力学理论

4、其它教学环节：

（六）第六章GPS定位与海底声学定位

1、主要内容：

6.1概述

6.2GPS绝对定位

6.3GPS静态相对定位

6.4局域差分GPS定位

6.5广域差分GPS定位

6.6水声定位的基本原理与方法

6.7水声定位系统

6.8水声定位改正

2、教学要求：

1）理解海上动态GPS定位方式与分类

2）掌握局域差分GPS定位原理，掌握广域差分GPS定位原理

3）理解水声定位方式及原理

4）掌握超短基线系统

5）了解水声定位改正

3、重点、难点：

重点：

以各种GPS定位技术为主体的海面定位理论和方法

4、其它教学环节：

实验环节：

使用GPS测位，并读取GPS数据

（七）第七章水深测量及海底地形测量

1、主要内容：

7.1概述

7.2回声测深原理

7.3四波束扫海测深仪

7.4多波束测深系统

7.5高分辨率测深侧扫声呐

7.6基于水下机器人的水下地形测量

7.7机载激光测深

7.8测线布设

7.9测深精度

7.10水位改正

7.11测量数据质量与管理

7.12海底地形成图

2、教学要求：

1）了解水深测量的测深手段

2）理解单波束回声测深仪器测量原理

3）了解多波束测深系统原理

4）了解机载激光测深原理

5）了解测线布置方式

6）掌握海底地形测量作业流程

7）了解海底地形成图方法

3、重点、难点：

重点：

立体海底地形测量

4、其它教学环节：

（八）第八章海洋地貌及底质探测

1、主要内容：

8.1声波与海底地质的相互作用

8.2回波强度及其数据处理

8.3声呐图像的形成原理

8.4多波束声呐图像

8.5侧扫声呐及其声呐图像

8.6基于声呐图像判读海底地貌

8.7基于声呐图像划分海底底质类型

8.8海底浅层剖面仪

2、教学要求：

1）理解回波强度与海底类型之间关系

2）了解如何利用多波束系统探测海底地貌

3）了解利用侧扫声呐系统探测海底地貌

4）理解如何利用声呐图像判读海底目标及地貌

5）掌握海底底质分类

3、重点、难点：

重点：

海底底质分类技术

难点：

利用多波束和侧扫声呐探测海底底质的基本理论

4、其它教学环节：

（九）第九章海洋重力测量

1、主要内容：

9.1扰动位、大地水准面及垂线偏差

9.2海洋重力测量的干扰影响及消除

9.3海洋重力仪

9.4海洋重力测量的设计及实施

9.5海洋重力测量的数据处理

9.6海洋重力异常的解释及应用

2、教学要求：

1）掌握影响海洋重力测量的因素

2）了解海洋重力测量的实施过程

3）掌握海洋重力测量数据处理流程

3、重点、难点：

重点：

海洋重力测量主要仪器设备、实时过程及数据处理

4、其它教学环节：

（十）第十章海洋磁力测量

1、主要内容：

10.1地磁要素及其分布特征

10.2地磁场的表示

10.3地磁场的结构及其变化

10.4海洋磁力测量采用的仪器

10.5海洋磁力测量的设计与实施

10.6海洋磁力测量数据处理及其应用

2、教学要求：

1）了解地磁要素及其分布

2）理解地磁场的结构

3）了解海洋磁力测量仪器

4）掌握海洋磁力测量实施过程

3、重点、难点：

重点：

海洋磁力测量主要仪器设备、实时过程及数据处理

4、其它教学环节：

（十一）第十一章卫星海洋遥感

1、主要内容：

11.1概述

11.2海表温度遥感

11.3海色卫星遥感

11.4微波高度计

11.5微波散射计

11.6星载合成孔径雷达

11.7相干雷达

11.8水深遥感

2、教学要求：

1）理解海表温度及海色遥感

2）了解微波高度计

3）了解微波散射计

4）了解合成孔径雷达

5）了解相干雷达

6）理解水深遥感

3、重点、难点：

重点：

应用于海洋测绘中的主要海洋遥感技术和手段

4、其它教学环节：

（十二）第十二章国际海域划界测量技术方法

1、主要内容：

12.1相关术语

12.2使用的国际法原则

12.3国内外划界技术的发展现状

12.4海域划界的关键技术

12.5常用的划界方法

12.6海域划界中的主要测量任务

12.7等距离线及其构成方法

12.8海域划界的技术支撑

12.9划界方法与分析

2、教学要求：

1）了解海域划界的相关术语及国际法原则

2）了解划界技术的发展现状

3）掌握海域划界的关键技术

4）理解常用的划界方法

5）了解海域划界中的测量任务

6）理解划界方法及分析

3、重点、难点：

重点：

国际海域划界关键技术、划界方法

4、其它教学环节：

（十三）第十三章海洋工程测量

1、主要内容：

13.1港口工程测量

13.2地球物理测量

13.3水下工程测量

2、教学要求：

1）理解港口工程及测量工作

2）理解海底地球物理场测量

3）理解水下工程测量

3、重点、难点：

重点：

海洋测绘在港口工程、海面工程和水下工程的应用

4、其它教学环节：

（十四）第十四章海图绘制

1、主要内容：

14.1海图的内容和形式

14.2海图的类别划分

14.3海图的数学基础

14.4海图坐标系及分幅

14.5海图符号及要素表示

14.6制图综合及海图制作

2、教学要求：

1）理解海图内容及形式

2）掌握海图数学基础及坐标系

3）了解海图符号及要素

4）了解海图制作生产流程

3、重点、难点：

重点：

海图绘制内容及数学基础、坐标系

4、其它教学环节：

上机实践：

学习使用电子海图，理解电子海图读取及绘制方法

（十五）第十五章海洋基础地理信息系统

1、主要内容：

15.1MGIS研究的主要内容

15.2时空过程

15.3海洋GIS框架

15.4海洋现象特征及栅格化

15.5海洋时空数据模型

15.6海洋GIS分析方法

15.7海洋GIS集成环境与模式集成

2、教学要求：

1）了解MGIS研究的主要内容

2）理解海洋时空过程及数据模型

3）理解MGIS框架及分析方法

4）理解MGIS集成方法

3、重点、难点：

重点：

海洋时空过程及MGIS框架

4、其它教学环节：

三、教学环节及学时分配

本课程总学时48学时，其学时分配见下表。

《海洋测绘》课程教学学时分配表

教学内容

总学时

课堂教学学时

课外辅导/课外实践学时

备