第2章海洋大地控制网课件.ppt

思考题 海洋大地测量定义？ 海洋大地控制网的组成？ 海底控制网的网形结构？ 简要说明海底照准标志的类型以及作用范围。 简述海底控制网的建立思想以及数据处理流程。 海洋面积占地球总面积的70%，海洋是人类的生命摇蓝、现代社会的交通要道，也是地球上的资源宝库。 地球表面海陆分布极不平衡： 地球表面总面积= 5x108km2 海洋面积= 3.61x108km2 比例=70.8% 陆地面积= 1.49x108km2 比例=29.2% 海陆面积之比=2.5：1 第二章 海洋大地测量控制网 Marine Geodetic Control Network 本章内容 概 述 海面控制网 海底控制点的照准标志和作用距离 海底控制点（网）的几何图形 海底控制点（网）坐标的测定 思考题 海洋大地测量控制网是陆上大地网向海域的扩展。海洋大地测量控制网主要由海底控制点、海面控制点（如固定浮标）以及海岸或岛屿上的大地控制点相连而组成 。 2.1 概 述 海面控制网主要包括以固定浮标为控制点的控制网、海岸控制网、岛屿控制网以及岛屿—陆地控制网 。 2.2 海面控制网 海底控制点的结构，通常由固设于海底的中心标石和水声照准标志两部份组成。 水声照准标志分主动式和被动式两种。 图2-4 海洋控制点的中心标石 2.3 海底控制点的照准标志和作用距离 2．3．1 主动式水声照准标志 所谓主动式水声照准标志，实际上是一种水声声标。它能主动发射出强度足以保证测量船上的水声设备能在其有效作用距离内接收到该信号；或者当接收到船台发射出的询问声信号后，能转发应答声信号被船台接收。 具有这样两种功能的水声声标，我们称为主动式水声照准标志。 海洋定位中常采用的应答器就被普遍采用作为海底控制点的主动式照准标志作为海底控制点照准标志的水声应答器，通常由换能器、电子系统（包括电源）、锚以及浮标等组成 浮标 负荷 声标 锚 水声应答器及其组成 2．3．2 被动式水声照准标志 以自身表面反射来自船上水声设备所发射的声信号再被船台接收，这种水声照准标志称为被动式照准标志。 对被动式水声照准标志的主要技术要求是它反射信号的能力，在声学中称目标强度，即离目标（如被动式照准标志）1米处，从目标反射回的反射信号的声强和入射到目标的入射信号的声强之比取对数乘10 。 提高被动式照准标志的目标强度，应考虑下列因素： 入射声信号所具有的声功率； 入射声信号的方向性，当位于入射声波波阵面的法线方向时，显然它具有最大的声能； 被动式水声照准标志的材料结构和形状。 2．3．2 水声声标的有效距离 水声声标的有效距离，即声信号的最大传播距离。这里的有效距离，指的是有效水平距离 影响水声声标有效距离的因素 （1）声信号的发射强度和频率； （2）声信号传播路径中噪声的掩盖作用； （3）声信号传播过程中的衰减； （4）声射线的折射特性。 定义: 水声声标有效距离的计算 通常用于海区声速梯度Gc为常数的情况 。此时声射线是一条以半径为 方法——图解法 的圆弧，求出该圆弧中心的坐标，以R为半径，在方格纸上划出该声线（圆弧），从而在图上直接量取相应的有效水平距离。 方法——计算法 计算法的基础，是将海水根据具体情况分层（水平层），每一分层中的声射线视为直线。 那么整个声线所相应的有效水平距离为 在每一分层有： ΔZi 是人为划分的，?i为声射线与海平面（或平行于海平面的水平方向）之间的夹角 当利用坐标已知的海底控制点来确定测量船位时，须满足二个条件 : 测量船必须位于作为海底控制点的水声声标的 有效范围之内 ; 至少需要三个这样的控制点，否则无法实施定位。 因此，就要求海底控制点应以规则的几何图形布设 。一般有正方形和等边三角形。 2.4 海底控制点（网）的几何图形 2．4．1以三角形构成的海底控制网 P1、P2 和P3为配置在以半径为r的圆周上的声标位置，D为声标的有效水平距离，θ为以D为边线的交会角，d为声标之间的距离。AB、AC和BC是以三个声标为圆心，以D为半径的圆弧 。圆弧AB,AC和BC所包围的区域就是三个声标的有效面积场。 P1 图2-8 海底三角网网 B A C P3 P2 O r d D ? 如果布设成网，那么如图所示 图2-9 海底控制网 注意： 为了确保三角形的三个声标具有较大的有效面积场，边线的长度不应超过声标的有效距离，在三角形边长为D的情况下，可同时有三至七个声标可供使用。 三角形构成的菱形面积=D2 sin 60=0.86