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海洋测绘规范范文1
[关键词]近岸海洋；水深测量；研究
中图分类号：P229 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0337-01
海洋勘察测绘是建设海洋强国的基础性工作，也是开发利用海洋自然资源与空间资源的根本保障工作。尽管相关的规范对于水深测量数据误差规定可以0.2m范围内，但水深测量的误差控制直接影响近海工程尤其是疏浚工程的经济效益，控制水深测量误差对于减少工程建设时的人力物力浪费现象进而达到提高工程效益的目的是相当重要的。
一、水深测量误差的原因分析及措施
1、水深测量误差原因分析
测量数据的误差一般由系统误差和人为误差共同影响而成的。对于改正水深测量误差，主要是关注其系统误差，系统误差影响因素一般包括仪器因素、声速因素、海况因素和船只因素等；而人为误差则是由不同的操作人员的技术水平及职业道德所决定的。
仪器因素主要指的是测深仪的相关的性能以及与其相配套的系统所造成的误差引起的水深测量误差，往往是引起水深测量误差的主要因素。某些型号的测深仪接受自身反射声波的精度不一样，当测深船在航行过程中，水中存在的障碍物会影响声波的反射情况，而测深仪对这类假声波不能做出正确的区分，从而影响水深测量的数据结果；另外测深仪可能由于使用时间超过其额定使用寿命导致其内部的元器件松动或老化，从而造成发出的波束以及仪器运转速度出现不规则的变化，从而对水深测量数据的精度造成直接影响。
通常采用的走航式水深测量方法，对声波的灵敏度依赖较大，因此，声波因素也是影响水深测量误差大小的重要因素。对于不同情况的海水环境、气候条件，水深测量之前声速设置精度对测量结果的影响是直接的。声速的设置准确与否需考虑海水盐度大小、含例、气压以及海水的温度等因素。一般认为当海水温度升高一摄氏度时，声波的传播速度增加约4.5m/s。例如所测水深为10米时，其声速按1490m/s和1500m/s两种情况设置，所得水深结果一般相差达10厘米，误差达1%，声速对水深测量的精度影响较为明显。
影响水深测量数据精度的海况因素包括海浪的大小和潮位观测的精度。海浪的起伏对于水深测量结果影响一般在10cm-20cm之间。潮位观测的精度受潮位站的位置条件和观测者的技术水平有关，应选择在风浪较小的区域进行潮位观测，观测读数应取波峰、波谷读数的平均值。
船只因素主要指的是船只的型号和测深仪换能器的安装使用对水深测量误差的影响。在海洋工程水深测量工作时选择合适的船只型号很重要。一般在水深较浅、风浪较小的海域进行水深测量时，建议选用船体较短小、活动灵活的船只；在水深较深，风浪较大海域进行水深测量工作时，建议选择吃水较深，稳性较好的船只。测深仪换能器安装于测深船只上时，需保证其处于垂直状态，建议用重锤进行检查，否则影响水深测量数据结果，倾斜角度越大，水深测量数据误差也越大。
2、减少水深测量误差的措施
要减少水深测量过程中的误差应注意以下几个方面：选择对测量工作有利的气象条件，尽量选择风力小、无浪的天气；需尽量选用精度高、耐用性好、稳定性能好的水深测量仪器；根据测区环境选择合适的测量船，测深仪换能器尽量安置测量船重心位置，如使用大型测量船应在测量前对船舶动吃水值进行测定。
二、无验潮模式与潮位改正模式的优缺点与误差分析
随着全球定位技术以及RTK技术的发展，RTK测量技术在沿海近岸以及内河航道的水深测量中的优越性日益凸显。RTK高程信号和Heave信号融合还可以提高最终测量成果的精度。RTK用于海洋测绘有两种方式：架设基站方法和网络RTK方法，架设基站发射功率高、信号强，一般不会发生信号中断的情况，但是需要多一台GPS接收机作为基准站，还需要有专人看守，比较麻烦；CORS网络RTK高程测量的中误差为0.022米，只需要一张手机卡，在手机有信号的地方就可以实现测量，缺点是：有时会因为网络原因导致信号中断，信号一旦中断就会造成数据的丢失，必须及时发现，测量船掉头重新测量，这样严重影响了施测效率。
潮位改正模式一般是用信标机定位，用验潮仪采集水面高程或直接读取潮位数据。信标机定位精度较低但对于海洋测绘精度足够，网络稳定。
测量船在海上受涌浪的影响会发生倾斜，由于无验潮模式用来计算水下高程的测量值是GPS椭球高经过似大地水准面精化后推算的85高程，而潮位改正模式使用的是海水面，二者受测船倾斜影响而产生的高程误差不同，如图1所示：测船受涌浪的影响而倾斜，图上三角形的斜边是声线，根据相似三角形原理有：
（1）
其中H水：水面到海底的垂直高度，S水：测量水深记录值，HG：GPS接收机到海底的高度，SG：GPS接收机到海底的测量记录值。接收机为了得到良好的信号需要离开测船一定高度，所以SG>S水。
（SG―HG）>（S水―H水）（2）
从以上分析可知：记录值与真实值的差距（误差），无验潮模式大于潮位改正模式，船舶横摇纵摇对无验潮模式测深精度影响更大。
三、验证潮位改正精度的一种方法
海洋测绘是测量船在海面上测量海底相对于海水面的深度，而海水面由于日月引力的影响周而复始地做固定周期的升降运动，因此必须确定一个固定的深度基准作为参考（如85高程基准），一般选择当地理论深度基准面，将瞬时测量的水深值归算到当地理论深度基准面就需要设立验潮站测量海面的瞬时高程值进行潮位改正。潮位改正的目的是尽可能地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理论深度基准面为基准的水深数据。 在实际测量中不可能观测测区内每一时刻的潮汐变化值，所以，水位观测通常以“点”代“面”的改正方法。潮位改正方法主要有单站潮位改正法、线性内插法、水位分带法、时差法和参数法等，每种方法都有自己的假设条件，所以在水位改正时存在一定的误差。
目前，我国对于水位改正的精度还没有给出具体的规定，但是GB12327―1998《海道测量规范》给出了“相邻验潮站之间的距离应满足最大潮高差不大于1m，最大潮时差不大于2h，且潮汐性质基本相同”的规定。考虑到现在高速发展的海洋测绘技术以及仪器条件比颁布《海道测量规范》时要高许多，可以用外推法或者内插法对潮位数据的精度进行一定的评估，具体方法是：在确立验潮站布设方案之后，在呈三角形设置的验潮站中间位置投放一自容式验潮仪（或者人工在测区内的几个小岛上不同时间不同位置分别观测7h）与水位分带法计算的该位置的潮位值比较，以确定分带法潮位改正的精度。
结论
海洋测绘是一门多传感器协同作业的数据采集与处理技术，集GPS空间定位、海洋声学测深、声速测量、潮位测量等于一体，要提高海洋测绘数据精度必须从施测的每一个环节入手分析。换能器船舷安装时测线方向应该尽量设计与波向涌向一致；测船横摇纵摇对无验潮测深模式的影响较验潮模式更大；潮位的内插改正精度是可以通过多余观测来实现评定的。
参考文献
海洋测绘规范范文2
关键词：S57 S101 电子海图 比较
1概要
自2000年IHO颁布了S57-3.1版本以来，极大地推动了电子海图的发展，推动了航海技术的进步。尽管S57有许多优点，但是它仍然存在局限性。如：S57几乎只用于电子海图与显示信息系统（ECDIS）的电子海图（ENC）编码，没有被GIS领域广泛接受，维护机制不灵活，不能支持未来发展需要（例如网格化水深，时变信息应用）等。为此，IHO组织借鉴了S57开发和应用经验，开发了S100《通用海洋测绘数据模型》，同时组织开发基于S100标准的S10X系列海洋测绘专题标准，S101就是基于S100开发的电子海图产品规范。并于2013年12月完成了最终初稿。S101采用S100可交换的、动态要素FEATURE（S57中称为物标OBJECT）和图示表达目录、丰富的几何模型、信息类型和复合属性，从而使ENC的产品更加开放，功能更加丰富，表达更加完美。为了使全球电子海图尽快采用新的标准，IHO组织制定了S101实施时间表（见图1）。为了使我们的电子海图产品能紧跟IHO发展计划，我们必须及时掌握新标准发展方向和特点，本文就S101标准下的电子海图与S57标准下的电子海图产品做一些粗略比较，供大家参考（如图1）。
2 S101标准下的ENC与S57标准下的ENC的差别
2.1 ENC文件命名规则及大小的差异
在S57标准中，数据文件按下列规则命名：
EEE=基本单元为000，更新号码为1-999，其他支持性格式文件按文件格式后缀。
P= 航海用途（1-6），由产品生产者结合ENC编辑比例和区域ENC生产情况制定（1综述图，2一般图，3沿海图，4近岸图，5港口图，6码头泊位图）。
在S101中，数据文件按下列规则命名：
CCXXXXXXXX.EEE
标识符各部分的意义如下：
CC - 前两个字符为机构。
第三个到第十个字符是可选的，可以被生产者随意使用，用来标识唯一文件名。A-Z、0-9和_可用于数据集命名。
.EEE - 新版和再使用000，更新从001开始递增到999。
数据集名字中最小的字符数是3，最大为10。
从文件命名规则变化中可以看出，在S101中已不再规定ENC的航海用途，并且其文件名长度不再是固定不变的，而是从3-10位字符可变长度。
在S57中由于受当时计算机计算速度和内存容量等的限制，规定ENC基础数据单元（CELL）不得大于5M。在S101中，规定ENC基础数据集（DATASET）不得大于10MB，更新数据一般不大于50KB，绝对不得大于200KB。
2.2 ENC在ECDIS上加载和显示策略的差异
在S57标准中电子海图的加载和显示策略主要通过数据单元的航海用途、编辑比例尺和物标最小比例尺的设置进行控制。ECDIS厂商会根据电子海图的这些设置制定ECDIS产品的加载与显示策略。因此不同的ECDIS在ENC加载与显示时显示效果会有一些差异。给用户带来了一些不便。
在S101标准中，为了改进海图的加载和显示效果，在ENC数据集中增加了最大显示比例尺maximum Display Scale和最小显示比例尺minimum Display Scale，同时取消了ENC航海用途的设置。一个数据集的比例范围用来指示生产者想要数据在哪一个比例范围内使用。最小显示比例尺由minimum Display Scale定义，最大显示比例尺由maximum Display Scale定义。当浏览比例比minimum Display Scale小时，在Data Coverage要素中的地球表面要素不会被显示。当浏览比例大于maximum Display Scale时，在Data Coverage要素中的地球表面物标会提示“超出比例”。ENC数据集必须带有最小和最大显示比例值。并定义了一个比例范围（见表1），数据集必须在此范围内选择比例值。
表1 ENC最小和最大显示比例尺
具有相同最大显示比例的数据集可以互相重叠，但在这些数据集中的Data Coverage要素绝不可以重叠。即使多个生产者参与，也必须遵循该原则。除非是约定邻接国家的数据边界，即很难达成一种完美的连接，可用一个5米的重叠缓冲区来解决。在这种情况下，数据间不可以有裂缝。
当数据集有多个Data Coverage要素时，数据集中所有Data Coverage要素的minimum Display Scale必须相同。
s-101同时规定了一个ECDIS中加载与卸载ENC的算法，如图2。
注：具有较小maximum Display Scale的数据集先画。
图2 数据加载与卸载算法
为了让用户在ECDIS上使用“选择浏览比例”（MSCS）放大或缩小操作时，恰当的加载和卸载ENC数据，其加载与卸载算法如下。
（1）创建选择列表
（a）在比例范围（被MSVS覆盖）内的图形窗口中所有的数据（Data Coverage区域首先按maximum Display Scale排序，如果Data Coverage区域有相同的maximum Display Scale则按最大覆盖面百分比进行排序。
（b）其他所有图形窗口中较小比例Data Coverage区域首先由maximum Display Scale排序，然后如果Data Coverage区域有相同的maximum Display Scale则使用最大覆盖面百分比进行排序。
（c）显示顺序从最小的maximum Display Scale到最大的maximum Display Scale，也就是说，具有最大maximum Display Scale的Data Coverage区域具有最高优先显示权。
如果MSVS比窗口中区域面要素的maximum Display Scale大，则显示超出比例提示。
如果船员选择了单独一个数据集去加载，则必须在它的maximum Display Scale下显示，也就是说，MSVS需要设置为选定数据集的maximum Display Scale，然后按照相应算法填充窗口。
下面的例子通过4种场景，采用4种不同的maximum Display Scale和minimum Display Scale的Data Coverage类型，分别使用区域A、B、C、D标示它们，见图3、图4、图5和图6。
图6 场景4：四种不同的重叠Data Coverages的显示
在数据集中增加maximum Display Scale和minimum Display Scale定义，使得电子海图在ECDIS上的加载与显示效果在制作ENC时就给予明确。便于ENC制作方在制作ENC时更加全面考虑数据的一致性和显示效果。各厂家的ECDIS系统加载和卸载ENC也基本得到了统一，同时，为用户的使用提供了方便。
2.3 增加的其他功能
为了ENC的显示美观、简洁，在S101增加了制图物标的使用及对线面的屏蔽功能（如图7）。边缘与海岸线重合的面要素可以是在水中也可以在陆地上。对于用户来说，这些面要素的海岸边缘没有意义，遮蔽这些边缘可以避免屏幕混乱，减少覆盖其他重要的海岸信息的可能。
增加了对时变数据的应用可能，通常情况下，深度信息应以ENC中的信息进行显示，不应该由潮汐高度进行调整。如果ECDIS已经将S-10X潮汐产品规范的使用集成在一起，S101标准下的ENC它就可以显示调整后的潮汐作为ENC水深数据的改正。从而增加实际水深的利用率。
3 结语
基于S101的电子海图产品比基于S57的电子海图产品更具有开放性、功能更加丰富、显示更加完美，使用更加便利。我们目前生产的电子海图产品都是基于S57标准的，但今后生产基于S101标准的电子海图产品将是大势所趋，因此今后我们需密切跟踪S10X系列标准，及时准确掌握新标准的特点，为今后生产更加符合国际标准的电子海图做好前期准备。
参考文献
[1]S-100 UNIVERSAL HYDROGRAPHIC DATA MODEL 1.0.0 VERSION IHO
海洋测绘规范范文3
[关键词] 地理信息系统 基准面 港航 转换
1 前言
由于历史原因，港航地理信息系统中使用的基面繁多，比例尺多样，遇到的拼接问题较多，但又缺乏一套统一的基准面转换理论，导致每次转换结果不一致。为适应港航管理信息化的需要，建立港航地理信息系统平台，及建立一套可操作性强、效率高的基准面转换理论模式势在必行。
目前国内外研究现状仅停留在局部范围处理，如遇到一些基准面转换就采用手工或半自动化解决，理论和实践都没有成熟而现成的材料。但理论最低潮面推算、潮位改正理论等与基准面转换相关的理论比较成熟，可以借鉴。为此本文提出基于港航地理信息系统的基准面转换模型的解决方案。
2 基准面转换理论分析
港航地理信息系统收集的数据来源众多，采用的深度基准面有1956年黄海高程系、1985国家高程基准、罗星塔零点、航道设计通航水位（俗称绘图水位）、整治水位、各港湾理论最低潮面、平均低潮面、平均大潮低潮面、平均低潮面、平均大潮低低潮面、最低潮面和略最低低潮面、各港口筑港零点、各地长期水文站零点（如厦门零点）、冻结基面等。因此转换需求巨大，在基础数据入库、提供数据视图浏览、港航数据查询、专题图制作、分析功能、系统维护等各环节都涉及，基准面转换模块是系统必需的重要模块。
2.1 简易模型
基准面类型可归结为平面和斜面两种，其中1956年黄海高程系、罗星塔零点等为平面；而绘图水位及当地理论最低潮面为斜面。因此将转换模型研究就转换为平面与斜面的研究。根据对基准面转换点分布图形分析，还可将斜面基准面分为连续线性斜面和多边形复杂斜面，其关系如图1所示。
实现基准面转换的基本理论如下：
(1) 将所有水尺的位置和需要转换的高程编录到ARCMAP中；利用属建立水尺网络；
(2) 将深弘线或潮位方向线在ARCMAP中绘出，作为点位P投影的工具线。对于河道类型按图1上部分的方法进行在深弘线投影，计算与前后水尺点的距离d1，d2，根据公式 dh=h1+(h2-h1)*d1/(d1+d2) 计算每一点的改正数dh，对于港湾类型按图1下部分的方法计算改正数：
dh=h1*d1/(d1+d2+d3)+h2*d2/(d1+d2+d3)+h3*d3/(d1+d2+d3)
(3) 将计算方法利用DELPHI语言编程，采用线性距离内插，分带处理及加权三角内插等方法，并加入到ARCTOOLBOX的MY TOOLS中进行调用即可进行流域的基准面转换。
图1 平面与斜面基准面转换关系
2.2 转换分带理论模式
水深测量中，大部分采用分带法进行水位改正。有单站分带水位改正；双站分带水位改正；三站分带改正三种。单站水位改正、双站水位改正往往是绘制测区邻近水位站的水位曲线图进行分区、分带内插水位改正，而三角分带改正是采用模拟法，一般将测区按一定的比例缩小，使三个水位站和测区能绘制在同一幅图上，用模拟杆分别竖插在三个水位站上，用某时刻的水位读数或潮高值模拟瞬时该时刻海平面进行分区分带内插水位改正，直接用几何法量取测深点在这模拟瞬时海平面上的水位值或潮高，这就是所谓的三角分带法。
2.3 加权系数平均值的计算理论依据及条件和数学模型
假定各站间潮时和潮高变化与距离成正比，在有限的感潮河口范围内，视同相潮波点的集合为一个空间平面。故将瞬时海面视作平面，测深定位点到任何一个水位站沿线瞬时水位变化是呈线性关系的。因此，测深定位点的水位值可以用具有相关关系的水位站的瞬时水位加权平均值来表示，建立数学模型如式①所示：
Hi(x，y，t)=Ki * hi(x，y，t)①
式中：Hi(x，y，t)―为测深定位点的瞬时潮位值；
hi(x，y，t)―为第i个潮位站的瞬时潮位值；
Ki―为第i个潮位站的加权系数，它应满足以下条件：
(1)各站间的潮时和潮高变化与距离成正比，水位站的加权系数Ki与该站到测深定位点的距离di成反比，即Ki = 1/di。测深定位点离水位站越近，加权系数Ki越大。
(2)hi是从深度基准面起算的同相潮高。
(3)加权系数应为不大于1的正实数。
(4)加权系数和等于1。
(5)当测深定位点无限接近某一水位站时，该站的加权系趋于1，而其余水位站的加权系数趋于零。
2.4 基准面传递模式
2.4.1 平均海面的频谱结构
在理论研究和实际应用中，平均海面常用以下两种定义。
（1）从验潮站零点起算的潮高，可用下式表示
②
式中， 即定义为平均海面； 为交点因子； 为分潮角速率； 为格林尼治零时天文相角；Hi为分潮振幅；gi为分潮专用迟角；H和g称为分潮调和常数。
（2）视潮高为一等时间间隔观测序列T(t)(t=0，1，2，…，n-1)，定义
③
为[0，n-1]这段时间的平均海面。
当所取计算期间n不大时，M0与MSL0相差较大；但当n取值很大时，例如取1年、10年以及19年等，M0逐渐接近MSL0。因此，本文以下认为多年平均海面与MSL0无差异。
2.4.2 平均海面传递的数学模型
2.4.2.1 水准联测传递法
水准测量联测法的基本原理如图2所示，其基本假设为
(xA，yA)= (xB，yB) ④
式中， (xA，yA)及 (xB，yB)分别为长期验潮站A及短期验潮站B的海面地形，即多年平均海面与(海洋)大地水准面的差距。式④的实质是假定两站的海面地形数值相同。
(xA，yA)=MSLA-[e(xA，yA)-HA]， (xB，yB)=MSLB-[e(xB，yB)-HB] 代入式④可得
MSLB=MSLA-[e(xA，yA)-HA]+[e(xB，yB)-HB]⑤
上式中令 hAB=HB-HA，即两水准点之高差。则最终得数学模型
MSLB=MSLA-e(xA，yA)+e(xB，yB)- hAB ⑥
测定出 hAB后，即可由上式计算出短期站B从验潮站零点起算的多年平均海面值。
由于上式中的e(xA，yA)、e(xB，yB)及 hAB，依据国家标准《海道测量规范》要求，均按四等水准测量实施，因此，所求平均海面MSLB的精度及准确性取决于MSLA的确定精度及假设式④的准确性。同时，由式⑤移项可得
HB=MSLA-[e(xA，yA)-HA]+e(xB，yB)-MSLB ⑦
这就导出了通常的海面水准测量原理，可用于跨海及滩涂地区的高程联测。
图2 基准面传递示意图
2.4.2.2 最小二乘潮位拟合传递法
由于平均海面是根据潮位值取平均来确定，因此，可直接依据两验潮站潮位之间的关系来确定它们平均海面之间的关系，将长期验潮站多年平均海面传递至短期验潮站。两验潮站潮位之间的基本关系可用下式表达
⑧
式中，T(t)表示从各自多年平均海面起算的潮位； 和 分别为两验潮站A、B间的潮差比和潮时差。
这个数学模型直接体现了潮汐区域传播的特性，已被大量实践所证实，其思想被世界各国成功地用于副港潮汐预报及实时水位改正。下面引入平均海面以便导出实用数学模型。
TB(t)+MSLB-MSLB= [TA(t+ )+MSLA-MSLA]⑨
令TB(t)=TB(t)+MSLB；TA(t)=TA(t)+ MSLA； =MSLB- MSLA，则可得从验潮站零点起算的实用数学模型：
TB(t)= TA(t+ )+⑩
式中，T(t)从各自验潮站零点起算； 称为两验潮站A、B间的基准面偏差。根据A、B两个验潮站的同步实测潮位值，对上式进行最小二乘潮位拟合即可求出未知参数 、 和 。由式⑩最终确定出短期验潮站B的多年平均海面
MSLB= MSLA+11
同时，对式⑩取短期平均值可得传递短期平均海面的数学模型：
12
对日平均海面，取n=24；对月平均海面，取n=720。由上式可知：两验潮站的短期平均海面并不是同步对应，而是时移为 的异步对应。这是由潮汐区域传播的特性所决定的。进一步将式12改写为:
13
式中14
本文称 为短期平均海面传递的时移效应，由上式可以
看出，若 =0；则时移效应 =0。并且 随n的增大趋
向于0。当n取多年平均值时，式13即变为式11。
以上方法中平均海面的传递方法的正确性取决于两验潮站的海面地形数值是否相同，一般适用于小区域。最小二乘潮位拟合传递法是直接从两验潮站之间的潮位关系导出的，数学模型直接体现了潮汐区域传播的特性，并且同步观测时间可长可短，甚至短于1天的同步观测数据也能传递计算平均海面，传递的精度取决于两验潮站之间比较参数的准确性。而最小二乘潮位拟合传递法，由于直接采用潮位比较来确定潮差比，因此，具有更高的传递精度。
3 验证
图3 水深基准面自动转换模块框架
将以上理论按上图框架形成基准面转换模块嵌入于港航GIS统一应用平台。
手工分带与本文水深基面转换模型的分带模式比较：
如图4所示，手工分带线为黑色，基本垂直河道，每条线用数字加“#”号表示，靠河道右侧标注；水深基面转换分带线为红色，每条线严格与所在区的航道中心线垂直，每条线用数字加“*”号表示，靠河道左侧标注，见图4。其区别在于：
手工分带线的分割只能大约进行，不如与航道中心线垂直的划分严格。
与河道垂直不能代表潮位的等时性，因为河流中水流的最大流速在深弘线上，等潮位是与深弘线垂直的，而设计的主航道基本是与深弘线一致的，因此分带线与主航道垂直能跟准确地代表等潮位线即等基面线。
手工分带后的改正数标注于两条线之间，表明两条线间的水深都为同一转换差值，如9 #与10 #间的转换差值为-0.6米；水深基面转换的改正数标注于分带线上的，如9*为-0.435米，实际应用时不标注，这里是为了便于说明而标注；每一个水深点的改正计算都是通过投影到主航道线上，并根据与上下游基准面控制点的距离加权计算而得，因此每个水深点的改正值都是严密计算得到。
因此，本文水深基面转换模型比手工分带无论是理论上还是在实践数据比较上都是即可行又精确。
图4 福河至海澄段水深基面自动转换分段图
4 结论
通过对基准面传递模式的分析，提出对于两个基准面都为平面时宜采用简易模型进行基准面转换，既简单又高效；对于河道区非平面基准面间的转换采用简易模型配合航道线，求取权值法；针对港湾区所有水深都能被基准面转换控制点全部控制的水域采用分带理论；对于港湾区所有水深不能被基准面转换控制点控制的部分采用潮波延伸理论的潮差比和最小二乘法。以上方法在港航GIS系统中实例检验，证明其方法可行有效。但由于数据和时间有限，本文对各方法的验证工作做得不够充分，应对基准面转换作进一步论证，以完善基准面转换的理论分析。
参考文献
[1] 刘雁春，晁定波，肖付民.中国沿岸主要验潮站海图深度基准面的计算与分析[J]. 武汉大学学报，2006, 31(3).
[2] 赵俊生，任来平.水位改正中“虚拟验潮站”的快速内插[J]. 测绘工程，2002, 11(3).
[3] 薛邦民，朱洪刚，阎波.内河航道水深测量中提高水位改正精度的实践[J].海洋测绘，2004.
海洋测绘规范范文4
关键词：滩涂测量GPS RTK三维激光扫描
中图分类号：O433文献标识码： A
桐岙村隶属于浙江省洞头县霓屿乡，位于霓屿北部，是温州经灵霓大堤进入洞头的第一村，坐落于山岙之间，后面靠山，前面是霓屿北片滩涂。村民主要以滩涂养殖为主，其中紫菜养殖户150多户，养殖面积1996亩；蛏苗养殖户20多户，养殖面积400亩；贝壳1870亩。大面积的滩涂区域为本次测量工作的顺利开展造成了影响 ，针对本测区特殊区域所制定测量方法有以下几种。
1.水深测量法
根据当地潮汐预报情况，选取潮位最高时间段，租用吃水较小的测船用水深测量法进行测量。测深设备采用美国生产的Odom Hydrotrac型单频测深仪，其频率为220KHz，换能器波束角8°，量程0～80m，测深精度5cm±0.5%D（D为测量水深值）。测前进行了停泊稳定性测试，试验时的水深比对精度小于0.1m，满足该测量项目对测深的精度要求。测量工作前，在测区范围内布设水位站，用于水深测量数据的潮位改正。用声速计测量测区声速，输入测深测量软件中，保证测深数据精度满足《水运工程测量规范》要求。具体实测中，测量区域滩涂面积较大，且潮涨潮落，适航情况不理想，紫菜养殖区域网绳较多，容易和测船尾翼纠缠，使测船无法前行。
2.地形测量法
根据当地潮汐预报情况，选取潮位最低时间段，人工徒步在滩涂上测量。仪器设备采用美国Trimble公司生产的5800/R6 GPS 双频接收机，其标称静态基线测量精度为±(5mm+1ppm)，实时动态定位精度为±(1cm+1ppm)/水平、±(2cm+1ppm)/垂直。GPS RTK实时动态差分技术以快捷精准的特点广泛被测量人员所接受。测量工作前在测区已有的控制点上进行点位精度检校，满足测量精度后根据测区的测量比例尺进行断面测量。具体实测中，滩涂泥层较厚，承载能力差，潮沟遍布，泥沙陷脚，观测员立足不稳，消耗体力过大，测量进度缓慢。
3.气垫船测量法
采用风动力式气垫船为载体，安装GPS RTK进行连续地形测量。此技术在目前滩涂测量中被广泛应用。将GPS RTK对中杆固定在风动力式气垫船船舷边侧，精确量取滩涂面至GPS RTK天线的高度，然后选取控制手薄中“连续测量”模式进行测量，设置测量时间、测点间等要素。气垫船开动时，随着地势的变化移动，GPS RTK数据采集系统自动记录并存储测点的三维坐标数据，并由技术人员启动GPS RTK 姿态采集系统，随时调整气垫船运行姿态，以确保测量数据的稳定性。同时专业技术人员现场勾绘外业草图，在外业草图中详细记录测量点点号和相对位置，以供内业数字化成图。此测量法对滩涂的地貌特征有一定的局限性，在地貌相对平缓的区域可发挥出巨大的优势，在遇到沟坎或者风力较大的情况下，则要停止观测。具体实测中，测量区域养殖蛏苗和贝壳区域已被开发，养殖户已把测区划分成固定大小的养殖块，各养殖块用凸起泥层隔离开，满足不了气垫船测量时的先提条件。
4.三维激光扫描仪测量法
三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势。激光测距的原理，密集的记录目标物体的表面三维坐标、反射率和纹理信息，对空间进行真实的三维记录，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。仪器设备采用徕卡ScanStation2三维激光扫描仪，单点点位精度±6mm/50m，单次测量（±6mm/50m）±2mm/25m，测量距离300m（90%反射率），扫描速度50000点/秒，最小采样密度1m，配有相机，能够快速获取所需的场景照片，并自动嵌入点云数据。根据仪器的测量距离指标，在桐岙村近岸处布设四个控制点，作为观测测站。测量时用三脚架将仪器架设在已知观测点上做好对中工作，通过脚架移动、脚螺旋的旋转让对中标志准确对准测站点的中心，使仪器中心与测站点位于同一铅垂线上。量取仪器到控制点的垂直高度，将控制点三维坐标输入仪器中。在另一控制点安放棱镜作为后视测站，对观测数据进行检核后，开始本测站360度的全景三维坐标采集工作，观测中两测站之间需有重叠部份，保证测量数据精度。具体实测中，测区局部有积水现象，受光的折射影响反射回来的信号较差，扫描的数据精度低。
滩涂测量是海图和地形图都涉及不到或描述不精确的区域，现今还没有专门滩涂测绘规范。随着社会经济开发向海岸带地区的加快，滩涂规划开发和围海造陆工程滩涂测量项目也随之增多，气垫船测量法和三维激光扫描法将成为日后滩涂测量的必然趋势。
参考文献：
海洋测绘规范范文5
【关键词】测绘项目，项目管理，对策分析
中图分类号： P2 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
在进行测绘项目管理过程中，要充分利用多方面的知识和技能，使用先进的工具和方法，在充分利用现有资源的基础上，同多设计或者施工能够满足工程的需要，能够达到客户需要的测绘效果，如此，方可以实现测绘单位和客户的双赢。在测绘行业竞争日渐激烈的今天，加强对测绘项目的管理，将会是测绘单位在激烈的市场竞争中获得强大竞争力的主要途径之一。加强对测绘项目管理的研究，具有十分重要的社会经济意义。
二、测绘项目管理的方法探讨
1.设备管理
仪器设备是实现工作目标的主要工具，能否使得设备发挥应有的效力也直接关系到企业的经济效益。随着技术的更新，新型设备的购置价格也在不断攀升，任何因使用不当而造成的损坏都会给企业造成重大损失。而良好的保养和使用习惯，又会为企业节省大笔的设备更新费用，但想要做好这项工作仅仅依赖某一部门又是无法实现的，因此设备管理工作无论在企业管理层面还是在项目运作层面都需要提起高度重视。相信每一个测绘企业都有自己的设备仓库和专业的技术支持人员，但设备管理工作除了要做好设备的出入库以及在库阶段的存放、保养之外，设备管理人员更要走出办公室，深入到测绘项目现场，为基层的管理和技术人员提供专业的服务和建议。因为设备的最终使用者往往不具有专业的保养知识，这就需要企业设备管理部门通过提供良好的技术支持来解决这一矛盾。做为项目团队的领导者，测量队长应使自己的组员深刻认识到保护好测绘仪器并使之时刻处于良好的状态的重要性，并根据企业规章制度制定适宜的仪器管理责任制，使得每一名技术人员都能对自己的“工作伙伴”以必要的尊重和爱护。
2.实施信息化测绘项目成本管理
成本领先原则是测绘单位在市场竞争中取胜的关键战略之一，同时也是所有测绘单位都必须面对的一个重要管理课题。企业无论采取何种改革、激励措施都代替不了强化成本管理、降低成本这一工作，有效的成本控制管理是每个测绘单位都必须重视的问题，抓住它就可以带动全局。在进行测绘成本管理过程中，可以推进信息化管理战略。
比如，在行使预算管理职能时，测绘项目管理人员可以依据类似工程的测绘成本数据，结合项目特点及项目所在地的、用工单价、机械台班费等因素，对测绘项目成本做出较合理的成本预算。因此，实施测绘项目成本管理控制信息化是非常必要的。
（一）在设计计算机程序之前，企业要先进行设计说明书的编制，实施单位要先明确系统模型、各模块的功能及管理流程等等。测绘成本管理系统的意图及管理的思路都应该体现在设计说明书中。
（二）编制完成后，可以通过专业的计算机系统设计单位来完成计算机管理系统的设计。测绘设计人员会通过与施工单位的交流和自身对设计的理解来使系统变的完善。当然，其设计还要经过初步设计阶段、模块程序设计阶段、系统集成阶段和系统完成这四个阶段。
（三）当系统的设计完成后，实施单位还要按照一定的步骤来进行运作。做好运行前的准备工作，例如管理制度建立、梳理管理流程，对操作人员进行培训等；其次要做项目试运行，施工方可以新建一个项目来完成项目的试运行工作，因为试运行要伴随着整个项目的实施，也就是说：系统的实施必须在项目一开始就开始进行；再次要完成运行的评估、系统的优化；最后，系统就可以全面运行了。
3.质量管理
测绘项目的实施，应坚持先设计后生产的原则，禁止没有设计进行生产。在进行项目设计时，应充分考虑适用规范、设计约定、客户要求等方面的因素，对各道工序的作业方法、精度限制进行详细论述。对于测绘行业而言，绝大部分企业都经过ISO质量管理体系的认证，因此质量管理工作也应以ISO质量管理体系为主线，对生产的整个过程进行控制。企业质量管理部门应按照“二级检验，一级验收”机制，对测绘产品的生产进行监督。除了严格产品的逐级审核制度外，还应加强对产品过程检验的管理、指导工作。
测量项目组织也应充分重视质量控制意识，把完成质量目标变成团队的自觉行动。依靠整个团队的力量来保证产品质量，而不能将质量仅仅依赖于项目领导或个别技术能手。
4.测绘资料管理
在笔者多年的测绘项目管理过程中，发现很多的测绘单位不会编制测绘项目的竣工资料或者是编制的资料不全面，不规范，比如测绘资料记录格式不符合相应的标准，对一些测绘项目的记载中缺乏关键的信息，比如没有记录人，没有检查人，没有规范的进行时间日期的记载等，对整个测绘项目的管理都有着很消极的影响，。笔者认为，要在遵守《测绘技术设计规定》和《测绘技术总结编写规定》相关规定的基础上，进行测绘资料的管理。
（一）要指定经过专业训练的人员负责测绘项目资料的管理和对工程检测资料及质保资料逐项跟踪收集，现场的施工竣工人员还要将当天施工项目及各单项的工作内容完成后的测绘资料及时做出来，不能堆积到一起，如果等工程验收时或有专项检查时再做，这样就会容易造成资料遗漏或者错误。
（二）针对测绘项目测绘过程中的各种原始记录，建立专项档案，使资料的整理与工程形象进度同步，施工内容同步。不会出现项目测绘资料短缺、漏作的情况。项目部有条件的话，要指定专人每个月将各方的资料统一收集，即使有露项缺项的情况，也能及时加以补充，也能及时发现资料中存在的问题和错误，及时得以纠正。
（三）最好能实现计算机软件管理，在电脑上能及时查找到每一个测绘工程项目的时间，每一份资料的存放位置，要用的时候能立即调出来。要建立相应的全宗卷、卷内目录和备考表，不仅档案盒内有手工版的，在计算机中还有备份的电子版方便查阅。
（四）资料的保管也很重要，现在很多测绘工程项目都有单独的档案室，有专职档案员，我们要有健全的测绘资料保管制度和借阅制度，档案柜内要存放防虫、防霉等物品，要有放尘、防潮、防高温的措施。特别是在温州沿海地区台风暴雨较多，工地现场很容易积水，因此测绘资料档案室的位置不可在低洼处，测绘资料要放置在较高的位置。
三、结语
测绘项目对整个项目的施工都有着十分重要的影响，是一项大型工程设计施工的基础性工作，将会直接关系到项目的进度和质量。在进行测绘项目管理中，要深刻理解项目管理对测绘提出的具体要求，要深刻理解测绘项目管理的实质和内涵，并在此过程中，不断采用先进测绘技术，加强对测绘人员，机械设备的管理，加强对测绘成本的管理，加强对测绘资料的管理，并在监理单位等多方面的配合下，实现测绘项目管理的规范化和制度化。如此可以更好的促进测绘行业的健康快速发展。
参考文献：
[1]范明华，5W方法在海事测绘项目管理中的应用及项目管理体系的建立[会议论文] 2010 - 全国第二十二届海洋测绘综合性学术研讨会
[2]丁浩然，测绘企业项目管理初探[会议论文] 2009 - 全国地理信息产业峰会
[3]陆向明，数据库技术在测绘工程项目管理中的应用[会议论文] 2009 - 全国测绘科技信息网中南分网第23次学术信息交流会
[4]倪，长江口深水航道治理工程测绘项目管理模式的探讨[会议论文] 2008 - 中国航海学会航标专业委员会测绘学组2008年学术研讨会
海洋测绘规范范文6
【关键词】GDCORS；似大地水准面；控制测量；注意事项
1 引言
目前GPS方法是进行控制测量的主要手段。连续运行卫星定位服务系统（CORS）是现代 GPS的发展热点之一，已经在控制测量、工程测量、地籍测绘、海洋测绘等领域得到了广泛的应用。目前已经完成了78个GPS基准站和一个控制中心的建设，覆盖广东省陆地面积达95%以上，形成一个符合现代经济社会发展需要的现代化、智能化的动态大地控制系统。厘米级似大地水准面精化工作的完成，可以将高精度的GPS大地高转换为正常高，从而实现平面控制测量与高程控制测量一体化作业。GDCORS及似大地水准面精化工作的完成，极大的方便了测量工作，提高了工作效率。
某D级控制网测量项目，控制点沿带状布设，控制长度约30km，共布设8个控制点。该项目时间紧、任务重、要求高，使用传统控制测量方法需要分别进行平面控制测量及高程控制测量，受到仪器设备限制，很难按时完成任务。故以GDCORS基准站为起算点进行平面控制测量，根据似大地水准面精化成果将GPS大地高转换为正常高。
2 基于GDCORS的平面控制测量方法
由于GDCORS基准站连续观测，且是全省统一的坐标框架，可以作为各级控制网的起算基准。基于GDCORS的控制网的布设与于常规GPS静态控制测量不同，不需要联测已知点，随时可与GDCORS基准站同步。基于GDCORS的控制网的布设作业方式先进、作业流程灵活、作业效率高。
2.1 控制网布设
GPS控制网应满足GBT 18314-2009《全球定位系统（GPS）测量规范》中的相关要求。点位应便于安置仪器和操作，视野开阔，视场内障碍物高度角不能大于15°；需要远离大功率无线电发射源，远离高压输电线及微波无线信号传输通道；点位附近不应有反射卫星信号的地物；地面基础稳定，易于控制点保存并尽可能的使用可靠的已有控制点。
2.2 控制网野外测量
以GDCORS基准站作为起算点进行控制测量时，为了保证精度，观测时间应适当延长，不宜低于2h，主要是因为GDCORS基准站间距离间隔较远，施测控制点到起算点的距离可能达到几十千米。观测时应做好观测计划，根据设计进行观测，同时填写GPS观测记录表。根据控制网情况，选择周边相邻的网型较好的4个基准站作为起算点，并下载基准站观测数据，与控制网观测数据统一整理和计算。
2.3 数据处理
基线向量结算：采用TBC软件进行基线向量解算，原始数据预处理时剔除部分观测质量不好的数据；采用改变卫星高度角、删除观测值残差比较大的时段等方法对对不理想的解算成果进行干预并重新结算。共解算基线36条，经过统计分析，闭合环比例残差最大为1.892ppm（异步环）。
三维无约束平差：三维无约束平差可以检查基线向量的内符合精度和系统误差，评定控制网的内符合精度。选择控制网中央位置的一个控制点的WGS84坐标为起算数据，进行三维无约束平差，并进行精度统计。最弱点的点位精度X方向为±0.74cm，Y方向±1.29cm，Z方向±0.93cm。三维无约束平差点位精度情况见表1。
表1 三维无约束平差点位精度统计表
最大（cm） 最小（cm） 平均（cm）
0.72 0.20 0.53
1.09 0.36 0.76
0.83 0.44 0.67
三维约束平差：选择相邻的网型较好的4个GDCORS基准站作为起算点，按照传统平差方法进行三维约束平差，并统计控制网中最弱点精度、最弱边精度、最弱边的基线长及比例残差等数据，评定控制网的精度。平差后最弱点精度X方向为±0.75cm，Y方向±1.13cm，Z方向±0.93cm。最弱边基线长为3977.2361m，基线比例残差为1.12ppm。
2.4 资料整理
原始观测数据应妥善保管，基线结算、无约束平差、约束平差结果均需要备份并存档。同时需要编写技术总结，包括外业技术总结和内业技术总结。技术总结的内容应满足GBT 18314-2009《全球定位系统（GPS）测量规范》的要求。
3 高程控制测量方法
根据三维无约束平差和三维约束平差成果，得到控制点的大地高和平面坐标，利用似大地水准面模型拟合求出 GPS 点的高程异常，并根据控制点的大地高和高程异常计算控制点的正常高。使用此方法求得8个控制点的正常高。
该方法省去了传统几何水准测量，从分利用GPS平面控制测量得到的高精度大地高成果，极大的提高了工作效率，节省了大量的人力物力。后期测量时，使用常规测量方法进行了高程精度检查，结果表明，使用似大地水准面转换得到的正常高精度较高，精度均优于4cm，可以满足技术设计及四等水准精度要求。
4 应注意的问题
（1）GDCORS基准站间距离较远，施测控制点到起算点的距离可能达到几十千米，为了保证精度，观测时间应2小时以上。同时，控制网中的短边应同步观测，以获取独立基线，保证成果的质量及可靠程度。
（2）由于GPS高程缺乏必要的检核条件，实际应用时应使用常规测量方法进行精度检核，如传统几何水准抽检、全站仪三角高程高差检查等，保证测量成果的可靠性。
（3）众所周知，CORS基准站数据是重要的基础数据，应该注意保密，使用CORS基准站作为起算点进行控制网布设提交成果时应将CORS站点相关信息删除或加密。
5 结论
以GDCORS基准站作为起算点进行控制测量，省去了寻找起算点、评估起算点的稳定性和精度的工作，可以直接进行测量；同时为GPS基线解算提供高精度的起算坐标，确保了基线解算的质量；由于不用在起算点架设仪器，节省了大量的人力物力，提高了工作效率；提供全省一致的坐标框架， 通过同步GDCORS基准站使得大范围跨区域的协同作业高效和可靠；质量和可靠性的提高。
GDCORS结合厘米级似大地水准面，可以将GDCORS测量得到的高精度的大地高转换为正常高，以高精度的三维框架基准实现区域内的三维实时定位，并确保数据在整个范围内的统一和完整。使GDCORS具备提供全动态、全覆盖、实时三维高精度测量的能力。
参考文献：
[1]郭光锐.GDCORS在某区像控测量中的应用[J].地理空间信息，2009（5）.
