[发明专利]一种获取未知海域理论最低潮面模型的方法

说明书

本发明公开一种获取未知海域理论最低潮面模型的方法，使用潮高公式，选出最低潮位，形成工程海域理论最低潮面网格；并采用已有验潮站的理论最低潮面已知值对模型进行精化微调，形成最终理论最低潮面模型。本发明不用弗拉基米尔斯基模型，而是用全部分潮19年预报的天文最低潮经计算和建模确定理论最低潮面，经检验，精度有显著提高。能显著减少海上定点验潮站的数量，产生可观的经济效益；效率的提高也非常显著，精度可以达到厘米级，完全可以满足海洋测绘、疏浚施工等工作的需要。而且在应急测绘等紧急情况下，具有无可替代的作用。

技术领域

本发明属于海洋测绘技术领域，具体涉及一种获取未知海域理论最低潮面模型的方法。

背景技术

在各种涉及海洋的活动中，经常需要用到水深图。在我国，海洋水深的起算面是理论最低潮面，测绘水深图必须知道水深点的理论最低潮面。通常通过建设验潮站，进行一年以上连续潮位观测，通过调和分析方法求取13个分潮的调和常数，再按照规范规定的数学模型计算理论最低潮面；或者设置临时、短期或海上定点验潮站，通过与附近的长期验潮站进行同步潮位观测，用传递的方法获得临时验潮站的理论最低潮面。

目前的技术存在的问题是只能获得验潮站位置的理论最低潮面，如果要获取一片海域的理论最低潮面模型，就要布设多个验潮站，其缺点一是不经济，二是海上定点验潮十分困难，不易获得准确的成果。其原因是，理论最低潮面本身是一个曲面，验潮站相当于一个一个取样点，用这些取样点的实测数据进行拟合，从而获得海域的理论最低潮面模型，而增加验潮站的密度是困难、不经济的也是不现实的。

发明内容

本发明解决的技术问题：现有的方法设多个验潮站，其缺点一是不经济，二是海上定点验潮十分困难，不易获得准确的成果。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种获取未知海域理论最低潮面模型的方法，包括以下步骤：

（1）收集工程海域已经建立的海潮数学模型或者全球海潮模型；

（2）收集工程海区已有验潮站的理论最低潮面已知值；

（3）确定海区网格，且海区网格与海潮模型的网格相同；

（4）从海潮模型中提取海区每个网格点的全部调和常数，并对分潮进行时区转换；

（5）使用潮高公式，代入全部分潮，以5分钟间隔计算多年的潮位，选出最低潮位，形成工程海域理论最低潮面网格；

（6）采用已有验潮站的理论最低潮面已知值对模型进行精化微调，形成最终理论最低潮面模型。

作为优选，步骤（1）中，采用的海潮模型为NAO99jb模型、TPXO8模型或者TPXO9模型。

作为优选，步骤（3）中，采用矩形网格覆盖工程海域，网格点的位置与密度应与海潮模型的网格一致，计算网格点的经纬度。

作为优选，步骤（4）中，提取调和常数的方法包括以下步骤：

（41）把每个分潮文本文件转成二进制文件，再将所有分潮合并成一个二进制文件，根据经纬度位置提取调和常数；

（42）在网格中定位，纬度差db=(65-B)*12；经度差dl=(L-110)*12，计算网格4个角点的坐标，其中B表示北纬，L表示东经；

（43）设nb1= Floor(db)；nb2= Ceiling(db)；nl1= Floor(dl)；nl2= Ceiling(dl)， nb1,nb2是纬度方向的格数，nl1,nl2是经度方向的格数，根据步骤（42）中纬度差和精度差公式计算4个角点的坐标；

（44）提取4个角点的调和常数后，用距离插值的方式获得(B,L)处的调和常数。