[科普中国]-水位改正

简介

水位改正在进行水深测量时，测深仪测得的深度是由瞬时水面起算的，由于水面受水位或潮位的影响不断变化，同一地点在不同水位时测得的水深是不一致的。

因此，必须对测得的水深做水位改正，将测量水深值改正到从规定的深度基准面起算的深度。1

测深与高程系统的联系，一般通过水位观测实现。应在水深测量的同时进行水位观测。在水位观测中，可根据测区的特点和测量目的选择深度基准面。

背景海底地形信息通常由单波束测深仪和多波束测深系统等船载海洋水深测量设备以走航作业方式获取。根据测线布设特点，船载走航式海洋水深测量可分为常规性区域测线网和航渡式单测线两种作业模式，后者可随机随地开展，有重要意义和价值。对于常规性区域测线网水深测量，可采用布设验潮站、潮汐预报以及 GPS 无验潮等方式实施水位改正;对于航渡式单测线水深测量，由于具有范围跨度大、测量时段长、检查线布设少甚至无检查线等特点，合理确定测线上各测深点深度基准面并实施水位改正将面临缺乏足够验潮站有效控制这一困难，这种情况下，若测线位于中国海域内，应尽量选择或布设验潮站加以控制，若超出控制范围，则可应用潮汐预报或 GPS 无验潮方式实施水位改正。

对于多波束测深，由于其全覆盖测量特点，测深精度除采用指标外，还可在数据处理阶段通过检查单独测深条带是否存在声线弯曲以及相邻测深条带是否存在拼接断层等情况对吃水、声速、波浪以及潮汐等多种海洋环境效应改正效果和仪器固定安装偏差校准情况进行独立检核评估，即潮汐改正效果优劣在数据处理阶段即可得到明确反映。因此从某种角度讲，相对于单波束测深，潮汐改正对于多波束测深显得更为重要。2

相关概念深度基准面——水下地面点竖向位置的描述可使用与陆地同样的高程系统，由此得到水下地形图。但有时需用水深描述水下地面点竖向位置，则得到用等深线表示的水深图或海图。水深计算的起算面称为深度基准面。

水位——指水面相对于某一高程基准面的高程。

水位观测——为确定水位而进行的测量。

水深、高程、深度基准面之间的关系：
若水下某地面点的高程为HA，深度基准面位置的高程为H0，则该点处的水深值SA为：SA=H0-HA

常用方法一是选择合适的全球潮汐场数值模型，逐点计算航迹点位置处理论最低潮面并通过潮汐预报方式直接获取该位置处水位改正值;二是在测量平台上安装双频 GPS 接收机，在作业时段内实时采集天线位置处大地高，通过 GPS PPP(preicise point positioning) 无验潮测深模式实施水位改正。

第一种方法关键在于选用的全球潮汐场数值模型是否合理适用且精度满足要求;第二种方法关键在于通过大地高计算的海洋潮汐值精度能否满足要求。上述两种方法可相互验证，互为补充。