测绘百科▏海洋大地测量

文/《中国海军百科全书（第二版）》编委会

hɑiyɑnɡ dɑdi celiɑnɡ

海洋大地测量(marine geodesy)以确定海洋测量控制基准为目的，为海洋测绘建立平面和高程基准体系与维持框架的大地测量技术。是陆地大地测量在海洋区域的扩展。海洋大地测量一词，最早出现在1804年，20世纪60年代以后，逐渐形成较完整的理论技术体系。主要内容包括建立海洋大地控制网（点），测定平均海面、海面地形和大地水准面等。海洋大地测量为海洋测量定位、舰船精确导航、海洋划界、海洋工程设计与施工提供控制基础，并为研究地球物理和地球形状提供各种数据。

海洋大地控制网（点）的建立。包括在海底建立控制网（点），在岛屿或钻井平台上建立控制点，在海底、岛屿、钻井平台上联合建立海洋控制网。在岛屿或钻井平台上建立控制点的方法与陆地相同。海底控制网（点）的建立，通常在海底安放3个以上水下声标（声应答器），布设成等边三角形（网）或正方形（网），用水声学方法测量水面舰船与水下声标的距离，同时用无线电或卫星定位方法测量舰船至陆地或空间（卫星或其他天体）已知点的距离或距离差，然后通过测量平差的方法确定海底控制点的平面位置和高程。

平均海面的测定。测定方法一般是在沿海设立验潮站，测定该站每小时的水位，计算出日、月、年和多年平均海面。平均海面是指某地一定时间内每小时海面高度的算术平均值，又称平均海水面。多年平均海面以18.6年（潮汐天文周期）或更长时间的连续观测资料算得较为准确。中国1956年后，统一规定以青岛验潮站的1950～1956年潮汐观测资料算得的平均海面作为高程起算面，并命名为“1956黄海平均海水面”。1987年，中国公布正式启用“1985国家高程基准”，它比1956高程基准高出0.029米。

海面地形测定。测量方法主要有三种：①大地精密水准法。以某一站的平均海面作为高程起算面的重力等位面，再以精密水准联测其他各站的平均海面高程。联测的高差一般不为零，出现的差值所连成的面就是海面地形。②位水准法。将大洋深处（1000～4000米）的等压面看成一个等位面，通过测定海水分层温度，计算出平均海面对于这个等位面的力高。它是海洋学测定海面地形方法之一，又称海洋水准测量法。③卫星测高法。应用安装在卫星上的雷达测高仪，测量卫星至其正下方海面的垂直距离H，然后通过计算得到平均海面，减去由重力方法得到的大地水准面所得到的即为海面地形。

大地水准面的确定。大地水准面形状是综合利用地面和空间大地测量技术确定的。地面大地测量技术包括重力测量、天文大地测量、GPS/水准测量等；空间大地测量技术包括卫星测高、卫星激光测距、卫星重力测量等。表征大地水准面形状的模型有数学模型和数字模型。数学模型是采用球谐/椭球谐函数来表示大地水准面与地球椭球面的差距；数字模型则以网格形式将一定范围内大地水准面与地球椭球面的差距作离散化数字表示。

推荐书目

宁津生等.测绘学概论.武汉：武汉大学出版社，2012.

施一民.现代大地控制测量.北京：测绘出版社，2008.

胡明城，鲁福.现代大地测量学.北京：测绘出版社，1994.

■致谢：本文来自中国大百科全书出版社出版的《中国海军百科全书（第二版）军事海洋环境门类分册》，刊发在《海洋测绘》2015年第4期内。由海司编研部主编，《海洋测绘》编辑部提供，在此万分感谢《海洋测绘》编辑部对我微信公众平台的支持与厚爱！其他公众平台如若想转发本文，请备注出处。