第2章海洋大地控制网

《第2章海洋大地控制网》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第2章海洋大地控制网（47页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、现代海洋测绘现代海洋测绘赵赵 建建 虎虎|概概 述述|海面控制网海面控制网 |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）的几何图形 |海底控制点（网）坐标的测定海底控制点（网）坐标的测定|思考题思考题 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 。21 概概 述述 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 。22 海面控制网海面控制网采用的几何图形与陆上大地网基本相同，如三角形、四边形、

2、中点多边形 。n 采取逐级控制的方法；n 按片形或锁形两种方式布设；海面大地测量控制网布设特点：海面大地测量控制网布设特点：片形海洋控制网正方形锁 三角锁 锁状海洋控制网 为基本控制点，o为加密点 加密后的海洋控制网基本点：基本点：与陆地大地网直接联结的海洋大地控制点 。间距约为1001000km，定位误差约0.5m。加密点：加密点：在基本点的基础上进一步加密设置的海洋大地控制点。间距约为230km，定位误差约12 m 。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23 海底控制点的照准标志和作用距离海

3、底控制点的照准标志和作用距离231 主动式水声照准标志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 232 被动式水声照准标志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

4、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。 目标强度离目标（如被动式照准标志）1m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 )lgI(lg10lg1000IIITS材料的选择对

5、不同性质结构的界面，通常以反射系数和透射系数来区分。反射系数： 2221122211)1 ()1 (CCCC透射系数： 22211221114CCCC 1C1表示第一种介质的声阻；2C2表示第二种介质的声阻；为密度；C为声速 下图就是用不同材料制成的被动式照准标志所具有的各种形状 ，其中最具均匀反射声能特点的是球体或半球体形状的照准标志。 (1) 钢质正方形反射体；(2) 铝质角形反射体；(3) 铝质，用于垂直面上的角形反射体；(4) 玻璃球反射体；(5) 串形玻璃球反射体。 232 水声声标的有效距离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

6、平距离 影响水声声标有效距离的因素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。定义定义:水声声标有效距离的计算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 方法方法图解法 00RcoscCG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 iiiDZ ctg

7、 1niiDD在每一分层有： Zi 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 :n 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 ;n 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。24 海底控制点（网）的几何图形海底控制点（网）的几何图形241以三角形构成的海底控制网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，为以D为边线的交会角，d为声标之间的距离。AB、AC

8、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BACP3P2OrdDsin2sin60Dr2sin2Dd 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=0.866D2 ；242 以正方形构成的海底控制网以正方形构成的海底控制网 海底四边形控制网P1、P2 、P3和P4为配置在以边长为d的正方形角顶处的声标位置 ，E 、F 、G