海洋垂直基准面的测量精要.ppt

潮汐概念 潮汐概念 潮汐是怎么产生的？ 潮汐观测 潮汐分析方法 潮汐分析方法 潮汐分析方法 垂直基准的概念、算法 垂直基准的概念、算法 垂直基准的概念、算法 垂直基准的概念、算法 垂直基准的概念、算法 垂直基准的概念、算法 垂直基准的概念、算法 垂直基准的概念、算法 垂直基准的概念、算法 垂直基准的概念、算法 垂直基准的概念、算法 垂直基准的概念、算法 垂直基准的概念、算法 垂直基准的概念、算法 垂直基准的概念、算法 海洋垂直基准统一框架 * * 现代海洋测绘技术 —海洋大地控制网 主讲人：赵玉新 电话：0451 Email: zhaoyuxin@hrbeu.edu.cn 本节提纲 潮汐概念 潮汐是怎么产生的？ 海洋垂直基准统一框架 潮汐分析方法？ 垂直基准的概念、算法 潮汐概念: 受月球和太阳吸引力的作用，海水产生一种规律性的升降运动，称之为海洋潮汐。 潮汐的涨落: 海面上升到最高時为满潮（亦称高潮），降到最低为乾潮（亦称低潮）。 乾、满潮间的水位差叫潮差，满、乾潮間的海岸称为潮间带，是生态环境 相当丰富的地方，海面上升的期间为涨潮，反之则为落潮。 引潮力（势）: 引潮力是地球上任何一点所受的天体引力减去该天体对地球中心的引力。地球上任意单位的质点，在面向月球的一边，它们距离月球比地心距离月球要近，该质点受月球的引力大于地心受月球的引力；在背向月球的一侧，质点距离月球比地心距离月球远，该质点受月球的引力比地心受月球的引力要小。总体来说，地球上单位质量的质点所受月球的引力，大小不同、方向也不同，但都指向月球中心。 根据引潮力的定义，地球面对月球一边的各个质点所受月球的引力减去月球对地心的引力，得到一个趋向月球的力场；而在背向月球的一侧，各质点受月球的引力减去月球对地心的引力后，得到一个背向月球的力场，这两个力场合称为月球的引力场。月球引潮力是太阳引潮力的2. 17倍。 月球的引潮力可以用[地球-月球]系统来讨论。 地球和欲求共同绕着整个系统的质量中心运转，这两个星球的质量相差太多，所以系统的质量中心在二球中心连线上的地球内部。此[地球-月球]系统绕质心运转时，离质心较远的A点海水较易甩出去而形成满潮；而正对月球的B点海水因为距月球较近易被月球吸引而形成另一个满潮，其他地点则因受到上述因素影响较小，形成乾潮。这就是为什么一天会有两次满朝、乾潮的理由。 潮汐是怎么产生的？ 潮汐周期，为何一天两次潮？ 面向及背对月亮都是满潮 潮汐是怎么产生的？ 高潮与低潮 面向及背对月亮都是满潮 潮汐是怎么产生的？ 高潮与低潮 台湾西岸沿海的潮差分布 潮汐是怎么产生的？ 潮差 两个相邻的高潮和低潮的水位高度差，称为潮差。潮差的大小因地因时而异，我国最大的潮差在杭州湾，有8m左右(著名的钱塘潮)；世界上最大潮差在北美芬地湾(Bay of Fundy)，约有18m之多。 在潮差大的地方，河流与外海的海水交换较快，海水一般都比较干净，反之，则较差。 初一、二(新月)及十五、十六日(满月)前后，潮差是最大期。 潮汐是怎么产生的？ 大潮 阴历初七、八(上弦月)及二十二、二十三日(下弦月)前后， 潮差是最小期。 潮汐是怎么产生的？ 小潮 测量方式: 水尺验潮、井式自记验潮仪验潮、超声波潮汐计验潮、压力式验潮仪验潮等。 潮汐调和分析: 潮汐分析亦称潮汐调和分析，把任一海港的潮位变化看做是许多分潮余弦振动之和，根据最小二乘或波谱分析原理由实测数据计算出各分潮平均振幅和迟角的过程，即潮汐调和分析过程。 调和分析的目的是为了潮汐预报！ 实际海洋潮汐是天体引潮力作用下的一种波动，由于陆地存在、海底地形起伏变化、海底摩擦及地球自转等影响，潮汐变化十分复杂，某一潮位站的潮汐观测仅是对复杂潮波系统在这一点振动的采样，无法准确的反映该地区潮波运动的准确规律。 潮汐调和分析: 根据物理学有关原理可知，任何一种周期性运动，都可以由许多简谐振动组成。潮汐变化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，进而求得分潮波的振幅和相位。 潮汐调和分析: 垂直基准: 陆地高程与海洋深度都需要固定的起算面，这里统称这些垂直坐标的参考面为垂直基准，垂直基准包括高程基准和水深基准。 在测量实践中，陆地高程的起算面通常取为某一特定验潮站长期观测水位的平均值——长期平均海面，即定义该面的高程为零。 海洋测量中常采用深度基准面。深度基准面是海洋测量中的深度起算面。不同的国家和地区及不同的用途采用不同的深度基准面。 就实际测量而言，高程基准与深度基准并不统一！ 为什么？保守水深和平均水深 平均海平