海洋測繪第1章 概論

1、本科階段需掌握的基礎(chǔ)理論本科階段需掌握的基礎(chǔ)理論大地測量學大地測量學 工程測量學工程測量學 海洋測繪海洋測繪攝影測量學攝影測量學 遙感科學與技術(shù)（遙感科學與技術(shù)（RS） 全球衛(wèi)星定位導全球衛(wèi)星定位導航技術(shù)（航技術(shù)（GPS） 地理信息系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)（GIS） 地球空間信息學與地球空間信息學與數(shù)字地球（數(shù)字地球（3S集成）集成）觀測誤差與測量平差觀測誤差與測量平差地圖制圖學地圖制圖學 海洋測繪海洋測繪課外參考書課外參考書 趙建虎，趙建虎， 現(xiàn)代海洋測繪，武漢大學現(xiàn)代海洋測繪，武漢大學出版社，出版社，20082008本課程取得好成績本課程取得好成績(80分以上分以上)的方法的方法 認真聽講認真聽

2、講 認真閱讀課外參考書，期末進行系統(tǒng)復(fù)習認真閱讀課外參考書，期末進行系統(tǒng)復(fù)習 成績評定：平時成績成績評定：平時成績?+期末成績期末成績? 平時成績：出勤，實習平時成績：出勤，實習課 程 結(jié) 構(gòu)第一章第一章 緒論緒論第二章第二章 海洋基本知識海洋基本知識第三章第三章 海洋水文要素測量海洋水文要素測量第四章第四章 海洋大地控制網(wǎng)海洋大地控制網(wǎng)第五章第五章 海洋定位技術(shù)海洋定位技術(shù)第六章第六章 海洋水深測量海洋水深測量第七章第七章 海底地形和海道測量海底地形和海道測量第八章第八章 海圖海圖第九章第九章 港口工程測量港口工程測量第十章第十章 水下工程測量水下工程測量第一章第一章 概概 述述 海洋測繪：

3、海洋測繪： 研究海洋定位、測定瞬時和平均海面、研究海洋定位、測定瞬時和平均海面、海底地形、海洋重力、磁力、海洋環(huán)境等自海底地形、海洋重力、磁力、海洋環(huán)境等自然和社會信息的地理分布及編制各種海圖的然和社會信息的地理分布及編制各種海圖的理論和技術(shù)。理論和技術(shù)。本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容1、鄭和下西洋、鄭和下西洋14051433年：年：中國明朝著名航海家中國明朝著名航海家鄭和下西洋，率領(lǐng)船隊途經(jīng)四十多國，七次橫渡印度洋；鄭和下西洋，率領(lǐng)船隊途經(jīng)四十多國，七次橫渡印度洋；2、哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸、哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸14921504年：年：意大利航海家哥意大利航海家哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸，四次橫渡大西洋并到達美洲；倫

4、布發(fā)現(xiàn)新大陸，四次橫渡大西洋并到達美洲；3、麥哲倫環(huán)球航行、麥哲倫環(huán)球航行15191532年：年：葡萄牙航海家麥哲葡萄牙航海家麥哲倫環(huán)球航行，完成了人類歷史上的第一次環(huán)球航行；倫環(huán)球航行，完成了人類歷史上的第一次環(huán)球航行；4、庫克海洋科學考察、庫克海洋科學考察17681779年：年：英國探險家?guī)炜擞诫U家?guī)炜俗钤邕M行了在海洋探險中的科學考察。最早進行了在海洋探險中的科學考察。一、著名的海上活動一、著名的海上活動1-1 海洋測繪的發(fā)展歷史海洋測繪的發(fā)展歷史5、達爾文環(huán)球航行考察、達爾文環(huán)球航行考察18311836年：年：進化論創(chuàng)始人進化論創(chuàng)始人達爾文隨達爾文隨“貝格爾貝格爾”號的環(huán)球航行考察；

5、號的環(huán)球航行考察； 6、 “挑戰(zhàn)者挑戰(zhàn)者”號遠程海洋考察號遠程海洋考察18721876年：年：英國英國“挑戰(zhàn)者挑戰(zhàn)者”號遠程海洋考察，對海洋生物、海洋氣象、海號遠程海洋考察，對海洋生物、海洋氣象、海水特性、珊瑚礁等進行了大量的考察和研究，取得了豐碩水特性、珊瑚礁等進行了大量的考察和研究，取得了豐碩的成果，相繼出版了多種著作，奠定和初步形成了海洋物的成果，相繼出版了多種著作，奠定和初步形成了海洋物理學、海洋化學、海洋地質(zhì)學和海洋生物學等構(gòu)成海洋科理學、海洋化學、海洋地質(zhì)學和海洋生物學等構(gòu)成海洋科學基本體系。學基本體系。1-1 海洋測繪的發(fā)展歷史海洋測繪的發(fā)展歷史 人類的海上活動，產(chǎn)生并促進了海洋

6、測繪的發(fā)展。一、著名的海上活動一、著名的海上活動1-1 海洋測繪的發(fā)展歷史海洋測繪的發(fā)展歷史1313世紀前，船位：目測和經(jīng)驗；水深：測深繩；數(shù)據(jù)處世紀前，船位：目測和經(jīng)驗；水深：測深繩；數(shù)據(jù)處理：手工。理：手工。1313世紀世紀-19-19世紀，船位：羅盤和六分儀，水深：測深繩；世紀，船位：羅盤和六分儀，水深：測深繩；數(shù)據(jù)處理：手工。數(shù)據(jù)處理：手工。2020世紀前期（一戰(zhàn)期間），船位：世紀前期（一戰(zhàn)期間），船位：六分儀；六分儀；水深：回聲水深：回聲測深儀；數(shù)據(jù)處理：手工測深儀；數(shù)據(jù)處理：手工。2020世紀后期（二戰(zhàn)后），船位：無線電技術(shù)；水深：多世紀后期（二戰(zhàn)后），船位：無線電技術(shù)；水深：多波

7、束；數(shù)據(jù)處理：計算機技術(shù)。波束；數(shù)據(jù)處理：計算機技術(shù)。現(xiàn)代海洋測繪技術(shù)，現(xiàn)代海洋測繪技術(shù)，船位：船位：GPSGPS；水深：多波束和遙感；水深：多波束和遙感；數(shù)據(jù)處理：計算機技術(shù)數(shù)據(jù)處理：計算機技術(shù)。二、海洋測繪發(fā)展歷史二、海洋測繪發(fā)展歷史1-1 海洋測繪的發(fā)展歷史海洋測繪的發(fā)展歷史海洋測繪的對象海洋測繪的對象: :自然現(xiàn)象、人文現(xiàn)象自然現(xiàn)象、人文現(xiàn)象一、海洋測繪的對象一、海洋測繪的對象1 1、自然現(xiàn)象、自然現(xiàn)象: :海洋自然界客觀存在的各種現(xiàn)象海洋自然界客觀存在的各種現(xiàn)象 如海岸和海底的地貌起伏形態(tài)、物質(zhì)組成、如海岸和海底的地貌起伏形態(tài)、物質(zhì)組成、地質(zhì)構(gòu)造、重力和地磁地質(zhì)構(gòu)造、重力和地磁; ;

8、海水溫度、鹽度、密度海水溫度、鹽度、密度、潮汐、波浪、海流、潮汐、波浪、海流; ;?？盏臍鉁?、氣壓、風、海空的氣溫、氣壓、風、云、降水，以及海洋資源狀況等。云、降水，以及海洋資源狀況等。1-2 海洋測繪的對象和特點海洋測繪的對象和特點2 2、人文現(xiàn)象：、人文現(xiàn)象：指海洋經(jīng)過人工建設(shè)、人為指海洋經(jīng)過人工建設(shè)、人為設(shè)置或改造形成的現(xiàn)象設(shè)置或改造形成的現(xiàn)象如岸邊的港口設(shè)施如岸邊的港口設(shè)施-碼頭、船塢、系船浮簡、碼頭、船塢、系船浮簡、防波堤等；海中的各種平臺，航行標志防波堤等；海中的各種平臺，航行標志-燈塔、燈塔、燈船、浮標等；人為的各種沉物燈船、浮標等；人為的各種沉物-沉船、水雷、沉船、水雷、飛機殘

9、骸，捕魚的網(wǎng)；專門設(shè)置的港界、軍事訓飛機殘骸，捕魚的網(wǎng)；專門設(shè)置的港界、軍事訓練區(qū)、禁航區(qū)、行政界線等，還有海洋生物養(yǎng)殖練區(qū)、禁航區(qū)、行政界線等，還有海洋生物養(yǎng)殖區(qū)。區(qū)。1-2 海洋測繪的對象和特點海洋測繪的對象和特點 海洋測量的對象是海洋，而海洋與陸地的最海洋測量的對象是海洋，而海洋與陸地的最大差別是海底以上覆蓋著一層不透明的、所含各大差別是海底以上覆蓋著一層不透明的、所含各類生物和無機物質(zhì)有很大區(qū)別的、動蕩不定的水類生物和無機物質(zhì)有很大區(qū)別的、動蕩不定的水體。體。二、海洋測繪的特點二、海洋測繪的特點 海洋沒有陸地那樣的水系、居民地、道路網(wǎng)、海洋沒有陸地那樣的水系、居民地、道路網(wǎng)、植被等要素

10、，而且海底地貌也比陸地地貌要簡單植被等要素，而且海底地貌也比陸地地貌要簡單得多，地貌單元巨大，從這點來講海洋測繪要比得多，地貌單元巨大，從這點來講海洋測繪要比陸地測繪簡單陸地測繪簡單. .（1 1）儀器：）儀器：水體具有吸收光線和在不同界面上產(chǎn)生水體具有吸收光線和在不同界面上產(chǎn)生光線折射及反射等效應(yīng)，在陸地測量中常用的光學儀器，在光線折射及反射等效應(yīng)，在陸地測量中常用的光學儀器，在海洋測量中使用很困難，航空攝影測量、衛(wèi)星遙感測量只局海洋測量中使用很困難，航空攝影測量、衛(wèi)星遙感測量只局限在海水透明度很好的淺海域。限在海水透明度很好的淺海域。海洋測深主要使用聲學儀器，但是聲波在海水中的傳播海洋測深

11、主要使用聲學儀器，但是聲波在海水中的傳播速度隨海水的物理性質(zhì)，如海水鹽度和溫度等的變化而不同速度隨海水的物理性質(zhì)，如海水鹽度和溫度等的變化而不同，這就增加了海洋測深的困難。，這就增加了海洋測深的困難。 （2 2）時間經(jīng)費：）時間經(jīng)費：由于水體的阻隔，肉眼難以通視由于水體的阻隔，肉眼難以通視海底，因此，海底地形的詳測需要進行加密，或采用全覆蓋海底，因此，海底地形的詳測需要進行加密，或采用全覆蓋測量，這就會極大地增加測量時間和經(jīng)費。測量，這就會極大地增加測量時間和經(jīng)費。海洋測量在許多方面比陸地測量要困難海洋測量在許多方面比陸地測量要困難1-2 海洋測繪的對象和特點海洋測繪的對象和特點海洋測繪的特點

12、：海洋測繪的特點：（1）海洋測量中三維坐標（）海洋測量中三維坐標（X、Y、H）同步測定）同步測定（2）海洋測量具有動態(tài)性，必須考慮四維性）海洋測量具有動態(tài)性，必須考慮四維性（3）海洋測量具有同步多余性）海洋測量具有同步多余性（4）水下測量采用聲波作信號源）水下測量采用聲波作信號源（5）海洋測量中控制點作用距離較大（）海洋測量中控制點作用距離較大（50km以上）以上）（6）海洋測深受潮汐、海流和溫度的影響）海洋測深受潮汐、海流和溫度的影響（7）海洋測量觀測精度相對較低）海洋測量觀測精度相對較低1-2 海洋測繪的對象和特點海洋測繪的對象和特點三、海洋測量精度三、海洋測量精度1 1、相對精度和絕對精

13、度、相對精度和絕對精度（1 1）相對精度：同一點進行復(fù)原的可能程度。）相對精度：同一點進行復(fù)原的可能程度。 （2 2）絕對精度：確定的點相對于某一參考系（或參）絕對精度：確定的點相對于某一參考系（或參考點）的可靠性。考點）的可靠性。1-2 海洋測繪的對象和特點海洋測繪的對象和特點2 2、各類海洋測量點位精度要求、各類海洋測量點位精度要求測量作業(yè)測量作業(yè)相對精度（相對精度（m ）絕對精度（絕對精度（m）X（N）Y（E）HX（N）Y（E）H控控 制制 點點試驗網(wǎng)點試驗網(wǎng)點重力基本點重力基本點大地水準面大地水準面1110-1110-10.310.1101010-101010-5550.5平均海水面平

14、均海水面固定站浮標固定站浮標漂移浮標漂移浮標海底擴張海底擴張冰蓋運動冰蓋運動-10501000.115-10501000.115-0.1-501001050100-501001050100-0.1-探測救護打撈探測救護打撈110110-2010020100-地球物理測量地球物理測量鉆鉆 探探管線電纜鋪設(shè)管線電纜鋪設(shè)海道疏浚海道疏浚10100151102101010015110210515-跟跟 蹤蹤 站站-1010-一、海洋測繪的任務(wù)一、海洋測繪的任務(wù)1 1、科學性任務(wù)、科學性任務(wù)為各種海洋科學研究提供所需要的海洋測量的服為各種海洋科學研究提供所需要的海洋測量的服務(wù)工作。主要服務(wù)對象包括務(wù)工作

15、。主要服務(wù)對象包括: :（1 1）地球形狀研究。）地球形狀研究。（2 2）海底地質(zhì)構(gòu)造運動研究。）海底地質(zhì)構(gòu)造運動研究。（3 3）海洋環(huán)境研究。）海洋環(huán)境研究。1-3 海洋測繪的任務(wù)和內(nèi)容海洋測繪的任務(wù)和內(nèi)容 2、實用性任務(wù)、實用性任務(wù)為各種海洋開發(fā)工程提供所需要的海洋測量的服務(wù)為各種海洋開發(fā)工程提供所需要的海洋測量的服務(wù)工作，也稱海洋工程測量。主要服務(wù)對象包括工作，也稱海洋工程測量。主要服務(wù)對象包括: :（1 1）海洋自然資源勘探和近海工程）海洋自然資源勘探和近海工程（2 2）航運）航運（3 3）近岸工程）近岸工程（4 4）漁業(yè)捕撈）漁業(yè)捕撈（5 5）海底電纜、管道等海底工程）海底電纜、管道

16、等海底工程（6 6）海上劃界）海上劃界1-3 海洋測繪的任務(wù)和內(nèi)容海洋測繪的任務(wù)和內(nèi)容一、海洋測繪的任務(wù)一、海洋測繪的任務(wù)二、海洋測繪的內(nèi)容二、海洋測繪的內(nèi)容1 1、海洋重力測量、海洋重力測量 研究地球的形狀和內(nèi)部構(gòu)造、勘測海洋礦產(chǎn)研究地球的形狀和內(nèi)部構(gòu)造、勘測海洋礦產(chǎn)資源的重要手段。資源的重要手段。2 2、海洋磁力測量、海洋磁力測量 研究地球物理現(xiàn)象、海洋資源勘探以及海底研究地球物理現(xiàn)象、海洋資源勘探以及海底宏觀地質(zhì)構(gòu)造的重要手段。還用于查明沉船等磁宏觀地質(zhì)構(gòu)造的重要手段。還用于查明沉船等磁性物體。性物體。1-3 海洋測繪的任務(wù)和內(nèi)容海洋測繪的任務(wù)和內(nèi)容4 4、大地和海底控制測量、大地和海底

17、控制測量設(shè)置海底控制點并測量其坐標設(shè)置海底控制點并測量其坐標5 5、海洋定位測量、海洋定位測量 電磁波定位、慣性系統(tǒng)定位、幾何交會定位、電磁波定位、慣性系統(tǒng)定位、幾何交會定位、聲學定位、衛(wèi)星定位等聲學定位、衛(wèi)星定位等3 3、海水面測量、海水面測量 （1 1）海水面形態(tài)測定）海水面形態(tài)測定 （2 2）平均海水面測定）平均海水面測定1-3 海洋測繪的任務(wù)和內(nèi)容海洋測繪的任務(wù)和內(nèi)容7 7、海底地形勘測、海底地形勘測 大比例尺海底地形圖、海底地質(zhì)剖面圖大比例尺海底地形圖、海底地質(zhì)剖面圖8 8、海洋測繪制圖、海洋測繪制圖 專題海圖、系列海圖專題海圖、系列海圖6 6、海洋測深、海洋測深 測定海水深度測定海水深度1-3 海洋測繪的任務(wù)和內(nèi)容海洋測繪的任務(wù)和內(nèi)容三、海洋測繪任務(wù)和主要內(nèi)容關(guān)系三、海洋測繪任務(wù)和主要內(nèi)容關(guān)系海洋測繪任務(wù)海洋測繪任務(wù)科學性任務(wù)科學性任務(wù)實用性任務(wù)實用性任務(wù)海洋磁海洋磁力測量力測量海洋重海洋重力測量力測量海水面海水面測定測定海底控海底控制測量制測量海洋定海洋定位測量