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海洋測量學 版權信息
- ISBN：9787030367013
- 條形碼：9787030367013 ; 978-7-03-036701-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
海洋測量學 內容簡介
本書是多位教師從事海洋測量相關教學與應用研究多年的基礎上撰寫的。全書共12章，涉及內容廣泛，主要包括海洋與測量的基本知識、海洋定位測量、水深測量、海底地形測量、海籍測量、港口與航道工程測量、海洋工程測量、海岸線測量、海島（礁）測量、勘界測量、衛星測高技術。本書在內容上具有系統性、完整性、優選性等特點，表達上做到結構嚴謹、層次清楚、文字簡練。
海洋測量學 目錄
目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 海洋基本知識 1
1.1.1 地球的海陸分布 1
1.1.2 海底地貌 1
1.1.3 海水的物理性質 3
1.2 海洋測繪基本概念和特點 6
1.21 海洋測繪的定義 6
1.2.2 海洋測繪研究對象 117
1.2.3 海洋測繪的特點 7
1.2.4 海洋測繪的精度要求 8
1.3 海洋測繪的任務和內容 9
1.3.1 海洋測繪的任務 9
1.3.2 海洋測繪的內容10
1.3.3 海洋測繪學與其他學科的關系 14
1.4 海祥測繪的發展歷史 15
1.4.1 國際發展歷史 15
1.4.2 我國發展歷史 17
思考題和習題 23
第2章 測量學基礎 24
2.1 測量學的任務和作用 24
2.2 地面點位的確定 25
2.2.1 地理坐標 25
2.2.2 空間直角坐標 26
2.2.3 南斯-克昌格平面直角坐標 26
2.2.4 地面點的高程 28
2.3 直線定向 29
2.3.1 直線定向的概念 29
2.3.2 三北方向的定向方法 29
2.3.3 坐標正、反算 31
2.4 測繪基準與坐標轉換 32
2.4.1 測繪基準 32
2.4.2 坐標轉換 34
2.4.3 相鄰帶的坐標換算 36
2.5 測量工作的基本原則和內容 37
2.5.1 測量工作的基本內容 37
2.5.2 測量工作的原則 38
2.5.3 比例尺和比例尺精度 39
2.6 控制測量 41
2.6.1 控制測量的任務和作用 41
2.6.2 平面控制測量 41
2.6.3 商程控制測量 58
2.7 誤差理論基礎 65
2.7.1 誤差的基本概念 65
2.7.2 衡量精度的指標 67
2.7.3 誤差傳播定律 68
2.7.4 同精度觀測值的中誤差 70
思考題和習題 71
第3章 海洋定位測量 73
3.1 海洋定位測量概述 73
3.2 海洋定位測量基準 74
3.2.1 海洋定位坐標系統 74
3.2.2 海面定位控制測量 74
3.2.3 水下定位控制測量 83
3.3 海面衛星定位 92
3.3.1 信標定位 92
3.3.2 GNSS相對定位 95
3.3.3 差分GNSS定位 99
3.4 水下聲學定位 108
3.4.1 水F聲學定位原理 108
3.4.2 水聲定位系統 109
思考題和習題 112
第4章 水深測量 114
4.1 概述 114
4.2 回聲測深原理 114
4.2.1 海水中電磁波特性與聲波測深 114
4.2.2 聲被傳播特性 115
4.2.3 回聲割深原理 116
4.3 單波束測深技術 116
4.3.1 回聲測探儀 116
4.3.2 單披束回聲測探改正 117
4.3.3 測深數據歸算 120
4.3.4 短期驗潮站平均海面的確定 125
4.4 多波束測深技術 127
4.4.1 多波束測深原理 127
4.4.2 多波束測深系統 131
4.4.3 多波束測深數據處理 134
4.5 機載激光測深技術 145
5.1 機載激光測深原理 145
4.5.2 機載激光測深系統 146
5.3 機載激光測深數據處理 149
4.6 水深測量精度 152
思考題和習題 154
第5章 海底地形測量 155
5.1 海底地形測量 155
5.1.1 海底地形測量前的準備工作 155
5.1.2 海底地形測量野外工作 157
5.1.3 數據處理 160
5.2 航行障礙物測定 162
5.2.1 側掃聲吶技術 163
5.2.2 航行障礙物探測 17l
5.3 掃海測量 173
5.3.1 掃海測量前的準備工作 174
5.3.2 測線設計 174
5.3.3 重疊帶寬度的確定 174
5.3.4 側掃作業 175
思考題和習題 177
第6章 海圖繪制 178
6.1 海圖數學基礎 178
6.1.1 海圖的功能及特點 178
6.1.2 海圖的內容及分類 179
6.1.3 海圖比例 181
6.1.4 海圖投影 182
6.2 海圖分幅與編號 185
6.2.1 航行圖的分幅和編號 185
6.2.2 海底地形圖的分幅與編號 188
6.2.3 海圖圖名 19l
6.3 海圖符號及要素表示 191
6.3.1 海圖符號的特點及分類 19l
6.3.2 海底地貌表示方法 193
6.3.3 專題要素表示方法 196
6.3.4 注記 200
6.4 等深線的繪制 20l
6.4.1 網格的劃分和等值點的計算 201
6.4.2 等值點的追蹤 202
6.4.3 等值線的搜索 202
6.5 自動繪制海底地形立體圖 203
6.5.1 透視變換原理 203
6.5.2 隱藏線的處理 204
6.6 電子海圖 204
6.6.1 電子海圖基本概念 205
6.6.2 電子海圖數據 205
6.6.3 電子海圖應用系統 210
思考題和習題 219
第7章 海籍調查與測量 220
7.1 概述 220
7.2 海域使用分類 221
7.2.1 分類原則 222
7.2.2 海域使用類型及編碼 222
7.2.3 用海方式及編碼 227
7.3 權屬調查 228
7.3.1 調查工作程序 228
7.3.2 海籍調查準備工作 229
7.3.3 宗海界址的界定 229
7.3.4 權屬核查 236
7.3.5 變更調查 237
7.4 海籍測量 237
7.4.1 測繪基準與精度要求 237
7.4.2 測量內容與方法 237
7.4.3 面積計算 242
7.5 親海圖和海籍圖繪制 243
7.5.1 宗海岡繪制 243
7.5.2 海籍圖繪制 245
7.6 海籍調查報告編寫 247
思考題和習題 247
第8章 港口與航道工程測量 248
8.1 海港工程建設中的測量工作 248
8.1.1 海港工程概述 248
8.1.2 海港工程勘測設計測量 249
8.2 港口工程施工測量 255
8.2.1 施工控制網柿設 256
8.2.2 高樁板梁式碼頭工程施工測量 258
8.2.3 重力式碼頭實施測量 267
8.3 港口工程營運測量 271
8.3.1 水工建構筑物變形監測 27l
8.3.2 海港泥沙淤及航道測量 277
思考題和習題 28l
第9章 海洋工程測量 282
9.1 海洋工程概述 282
9.2 海底電纜與管線工程測量 282
9.2.1 線路水深測量 282
9.2.2 管線登陸點水深及地形測量 284
9.2.3 管線表層地質取樣 284
9.2.4 管線海底地層探測 284
9.2.5 水文調查 284
9.2.6 施工導航與施工后測量 285
9.3 航標測量 285
9.3.1 視覺航標測量 286
9.3.2 虛擬航標構建 290
9.4 海底廢堆積物測量 293
9.5 海洋資源開發勘探測量 296
9.5.1 海洋資源開發概況 296
9.5.2 海上鉆井測量 296
9.5.3 海上石油生產平臺測量 302
思考題和習題 306
第10章 海岸線測量 307
10.1 海岸線基本概念 307
10.2 海岸線空間特征 307
10.2.1 白然海岸 307
10.2.2 人工海岸 312
10.3 海岸線測量方法 313
10.3.1 全球衛星定位技術 314
10.3.2 遙感技術 320
思考題和習題 323
第11章 海島（礁）測繪 324
11.1 海島（礁）測繪的基本內容和要求 324
11.2 海島（礁）聯系測量 324
11.3 海島（礁）使用位置圖和界址點測繪 328
11.3.1 用島范圍界定 328
11.3.2 用島范同界址點施測 328
11.3.3 海島（礁）使用位置圖繪制 328
11.3.4 分類型界址圖繪制 328
11.4 海島（礁）地形地貌測繪 330
11.4.1 地形地貌測繪 330
11.4.2 建筑物和設施邊長測量 333
11.4.3 建筑物和設施高度測量 333
11.4.4 建筑物和設施布置圖繪制 334
11.5 海島（礁）數字高程模型構建 334
11.6 面積、體積和長度計算 336
11.6.1 用島面積和用島Ⅸ塊面積計算 336
11.6.2 島體體積和土石采挖量計算 337
11.6.3 海島海岸線長度及改變長度計算 337
思考題和習題 338
第12章 勘界測量 339
12.1 海域劃界原則 339
12.1.1 協議劃界和公平原則 339
12.1.2 歷史性水域和歷史性權利 339
12.1.3 群島原則 340
12.1.4 島嶼原則 340
12.1.5 大陸架自然延伸原則 340
12.2 海域劃界基本方法 34l
12.2.1 甲行線法 341
12.2.2 中間線／距離線法 34l
12.2.3 正切線法 343
12.2.4 交圓法 343
12.2.5 等比例線法 344
12.3 海域劃界技術問題 344
12.3.1 直線問題 344
12.3.2 距離問題 345
12.3.3 基線體系的確定及基線的連接 345
12.3.4 基線連接問題 347
12.3.5 海域邊界推求技術 348
12.4 勘界測量 349
12.4.1 海洋勘界測量特點 349
12.4.2 海域劃界巾的主要測量工作 349
思考題和習題 351
第13章 衛星測高技術 352
13.1 衛星測高基本原理 352
13.1.1 衛星高度計工作原理 353
13.1.2 衛星測高原理 354
13.2 衛星測高數據反演海洋地球重力場 355
13.2.1 地球重力場的概念 355
13.2.2 衛星測高反演海洋重力異常 356
13.3 衛星測高技術確定大地水準面 357
13.4 衛星測高技術檢測海山 359
13.5 衛星測高技術推估無圖海域水深 361
13.6 衛星測高數據建立海潮模型預報潮汐 362
思考題和習題 363
主要參考文獻 364
附表
附圖
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 海洋基本知識 1
1.1.1 地球的海陸分布 1
1.1.2 海底地貌 1
1.1.3 海水的物理性質 3
1.2 海洋測繪基本概念和特點 6
1.21 海洋測繪的定義 6
1.2.2 海洋測繪研究對象 117
1.2.3 海洋測繪的特點 7
1.2.4 海洋測繪的精度要求 8
1.3 海洋測繪的任務和內容 9
1.3.1 海洋測繪的任務 9
1.3.2 海洋測繪的內容10
1.3.3 海洋測繪學與其他學科的關系 14
1.4 海祥測繪的發展歷史 15
1.4.1 國際發展歷史 15
1.4.2 我國發展歷史 17
思考題和習題 23
第2章 測量學基礎 24
2.1 測量學的任務和作用 24
2.2 地面點位的確定 25
2.2.1 地理坐標 25
2.2.2 空間直角坐標 26
2.2.3 南斯-克昌格平面直角坐標 26
2.2.4 地面點的高程 28
2.3 直線定向 29
2.3.1 直線定向的概念 29
2.3.2 三北方向的定向方法 29
2.3.3 坐標正、反算 31
2.4 測繪基準與坐標轉換 32
2.4.1 測繪基準 32
2.4.2 坐標轉換 34
2.4.3 相鄰帶的坐標換算 36
2.5 測量工作的基本原則和內容 37
2.5.1 測量工作的基本內容 37
2.5.2 測量工作的原則 38
2.5.3 比例尺和比例尺精度 39
2.6 控制測量 41
2.6.1 控制測量的任務和作用 41
2.6.2 平面控制測量 41
2.6.3 商程控制測量 58
2.7 誤差理論基礎 65
2.7.1 誤差的基本概念 65
2.7.2 衡量精度的指標 67
2.7.3 誤差傳播定律 68
2.7.4 同精度觀測值的中誤差 70
思考題和習題 71
第3章 海洋定位測量 73
3.1 海洋定位測量概述 73
3.2 海洋定位測量基準 74
3.2.1 海洋定位坐標系統 74
3.2.2 海面定位控制測量 74
3.2.3 水下定位控制測量 83
3.3 海面衛星定位 92
3.3.1 信標定位 92
3.3.2 GNSS相對定位 95
3.3.3 差分GNSS定位 99
3.4 水下聲學定位 108
3.4.1 水F聲學定位原理 108
3.4.2 水聲定位系統 109
思考題和習題 112
第4章 水深測量 114
4.1 概述 114
4.2 回聲測深原理 114
4.2.1 海水中電磁波特性與聲波測深 114
4.2.2 聲被傳播特性 115
4.2.3 回聲割深原理 116
4.3 單波束測深技術 116
4.3.1 回聲測探儀 116
4.3.2 單披束回聲測探改正 117
4.3.3 測深數據歸算 120
4.3.4 短期驗潮站平均海面的確定 125
4.4 多波束測深技術 127
4.4.1 多波束測深原理 127
4.4.2 多波束測深系統 131
4.4.3 多波束測深數據處理 134
4.5 機載激光測深技術 145
5.1 機載激光測深原理 145
4.5.2 機載激光測深系統 146
5.3 機載激光測深數據處理 149
4.6 水深測量精度 152
思考題和習題 154
第5章 海底地形測量 155
5.1 海底地形測量 155
5.1.1 海底地形測量前的準備工作 155
5.1.2 海底地形測量野外工作 157
5.1.3 數據處理 160
5.2 航行障礙物測定 162
5.2.1 側掃聲吶技術 163
5.2.2 航行障礙物探測 17l
5.3 掃海測量 173
5.3.1 掃海測量前的準備工作 174
5.3.2 測線設計 174
5.3.3 重疊帶寬度的確定 174
5.3.4 側掃作業 175
思考題和習題 177
第6章 海圖繪制 178
6.1 海圖數學基礎 178
6.1.1 海圖的功能及特點 178
6.1.2 海圖的內容及分類 179
6.1.3 海圖比例 181
6.1.4 海圖投影 182
6.2 海圖分幅與編號 185
6.2.1 航行圖的分幅和編號 185
6.2.2 海底地形圖的分幅與編號 188
6.2.3 海圖圖名 19l
6.3 海圖符號及要素表示 191
6.3.1 海圖符號的特點及分類 19l
6.3.2 海底地貌表示方法 193
6.3.3 專題要素表示方法 196
6.3.4 注記 200
6.4 等深線的繪制 20l
6.4.1 網格的劃分和等值點的計算 201
6.4.2 等值點的追蹤 202
6.4.3 等值線的搜索 202
6.5 自動繪制海底地形立體圖 203
6.5.1 透視變換原理 203
6.5.2 隱藏線的處理 204
6.6 電子海圖 204
6.6.1 電子海圖基本概念 205
6.6.2 電子海圖數據 205
6.6.3 電子海圖應用系統 210
思考題和習題 219
第7章 海籍調查與測量 220
7.1 概述 220
7.2 海域使用分類 221
7.2.1 分類原則 222
7.2.2 海域使用類型及編碼 222
7.2.3 用海方式及編碼 227
7.3 權屬調查 228
7.3.1 調查工作程序 228
7.3.2 海籍調查準備工作 229
7.3.3 宗海界址的界定 229
7.3.4 權屬核查 236
7.3.5 變更調查 237
7.4 海籍測量 237
7.4.1 測繪基準與精度要求 237
7.4.2 測量內容與方法 237
7.4.3 面積計算 242
7.5 親海圖和海籍圖繪制 243
7.5.1 宗海岡繪制 243
7.5.2 海籍圖繪制 245
7.6 海籍調查報告編寫 247
思考題和習題 247
第8章 港口與航道工程測量 248
8.1 海港工程建設中的測量工作 248
8.1.1 海港工程概述 248
8.1.2 海港工程勘測設計測量 249
8.2 港口工程施工測量 255
8.2.1 施工控制網柿設 256
8.2.2 高樁板梁式碼頭工程施工測量 258
8.2.3 重力式碼頭實施測量 267
8.3 港口工程營運測量 271
8.3.1 水工建構筑物變形監測 27l
8.3.2 海港泥沙淤及航道測量 277
思考題和習題 28l
第9章 海洋工程測量 282
9.1 海洋工程概述 282
9.2 海底電纜與管線工程測量 282
9.2.1 線路水深測量 282
9.2.2 管線登陸點水深及地形測量 284
9.2.3 管線表層地質取樣 284
9.2.4 管線海底地層探測 284
9.2.5 水文調查 284
9.2.6 施工導航與施工后測量 285
9.3 航標測量 285
9.3.1 視覺航標測量 286
9.3.2 虛擬航標構建 290
9.4 海底廢堆積物測量 293
9.5 海洋資源開發勘探測量 296
9.5.1 海洋資源開發概況 296
9.5.2 海上鉆井測量 296
9.5.3 海上石油生產平臺測量 302
思考題和習題 306
第10章 海岸線測量 307
10.1 海岸線基本概念 307
10.2 海岸線空間特征 307
10.2.1 白然海岸 307
10.2.2 人工海岸 312
10.3 海岸線測量方法 313
10.3.1 全球衛星定位技術 314
10.3.2 遙感技術 320
思考題和習題 323
第11章 海島（礁）測繪 324
11.1 海島（礁）測繪的基本內容和要求 324
11.2 海島（礁）聯系測量 324
11.3 海島（礁）使用位置圖和界址點測繪 328
11.3.1 用島范圍界定 328
11.3.2 用島范同界址點施測 328
11.3.3 海島（礁）使用位置圖繪制 328
11.3.4 分類型界址圖繪制 328
11.4 海島（礁）地形地貌測繪 330
11.4.1 地形地貌測繪 330
11.4.2 建筑物和設施邊長測量 333
11.4.3 建筑物和設施高度測量 333
11.4.4 建筑物和設施布置圖繪制 334
11.5 海島（礁）數字高程模型構建 334
11.6 面積、體積和長度計算 336
11.6.1 用島面積和用島Ⅸ塊面積計算 336
11.6.2 島體體積和土石采挖量計算 337
11.6.3 海島海岸線長度及改變長度計算 337
思考題和習題 338
第12章 勘界測量 339
12.1 海域劃界原則 339
12.1.1 協議劃界和公平原則 339
12.1.2 歷史性水域和歷史性權利 339
12.1.3 群島原則 340
12.1.4 島嶼原則 340
12.1.5 大陸架自然延伸原則 340
12.2 海域劃界基本方法 34l
12.2.1 甲行線法 341
12.2.2 中間線／距離線法 34l
12.2.3 正切線法 343
12.2.4 交圓法 343
12.2.5 等比例線法 344
12.3 海域劃界技術問題 344
12.3.1 直線問題 344
12.3.2 距離問題 345
12.3.3 基線體系的確定及基線的連接 345
12.3.4 基線連接問題 347
12.3.5 海域邊界推求技術 348
12.4 勘界測量 349
12.4.1 海洋勘界測量特點 349
12.4.2 海域劃界巾的主要測量工作 349
思考題和習題 351
第13章 衛星測高技術 352
13.1 衛星測高基本原理 352
13.1.1 衛星高度計工作原理 353
13.1.2 衛星測高原理 354
13.2 衛星測高數據反演海洋地球重力場 355
13.2.1 地球重力場的概念 355
13.2.2 衛星測高反演海洋重力異常 356
13.3 衛星測高技術確定大地水準面 357
13.4 衛星測高技術檢測海山 359
13.5 衛星測高技術推估無圖海域水深 361
13.6 衛星測高數據建立海潮模型預報潮汐 362
思考題和習題 363
主要參考文獻 364
附表
附圖
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海洋測量學 節選
第1章 緒論 海洋測量學是在人類探索海洋、開發海洋的過程中產生和發展起來的，海洋測量是開發利用海洋的前期基礎工作之一。 1.1 海洋基本知識 1.1.1 地球的海陸分布 地球表面可以分為海洋和陸地兩大部分，其中海洋面積約3.6億km2，比全球陸地面積(約1.5億km2)的兩倍還要大，約占地球表面積的71%。正是由于這個原因，地球常常被稱為"藍色星球"。 海洋的中心主體部分稱為洋，邊緣附屬部分稱為海。海與洋之間彼此通連，共同形成世界統一的海洋整體。海與洋之間有明顯的區別：大洋的面積大；約占海洋總面積的89%，海的面積小得多，只占海洋總面積的11%；大洋深度大，平均水深一般都在3000m以上，誨的水深較淺，平均水深一般在2000m以下，有的甚至只有幾十米；大洋有獨立的洋流和潮沙系統，海則受大洋流系和潮涉的支配；大捍離陸地較遠，受陸地影響小，水溫、鹽度等要素比較穩定，海水的透明度大；海與陸地接邊，受大陸影響大，水溫、鹽度等隨季節變化大，海水透明度較差。根據海陸分布狀況，地球表面可以分為"陸半球"和"水半球"。即以經度0°，北緯38°的一點和經度180，南緯47°的一點為兩極，把地球分為兩個半球，海陸面積的對比達到*大程度，分別為"陸半球"和"水半球"(圖1-1)。陸半球的中心位于西班牙東南沿海，陸地約占47%，海洋占53%；這個半球集中了全球陸地的81%，是陸地在一個半球內*大的集中。水半球的中心位于新西蘭的東北沿海，海洋占89%，陸地占11%；這個半球集中了全球海洋的63%.是海洋在一個半球的*大集中。必須說明的是，即使在陸半球，海洋面積仍然大于陸地面積。各個半球的海陸相對面積見表1-1。 表1-1 半球海陸面積對比 1.1.2 海底地貌 正如形態各異、千變萬化的陸地地貌一樣，海底地貌也是千姿百態、十分復雜。在進行海洋測量之前，有必要了解各種海底地貌的特點。 圖1-1 陸半球(左)和水半球(右) 1.海岸地貌 海洋與陸地的交接地帶是海岸帶，這里蘊藏著極為豐富的礦產、生物、能源、土地等自然資源。海岸帶附近是人類活動的重要地區，遍布工業城市和海港，不僅是國防前哨，而且是海陸交通的樞紐、經濟發展的重要基地。受陸海相互作用影響，海岸地貌處于不斷變化之中，并且形態錯綜復雜。 根據海岸地貌的基本特征，可分為海岸侵蝕地貌和海岸堆積地貌兩大類。侵蝕地貌是巖石海岸在波浪、潮流等不斷侵蝕下所形成的各種地貌，主要有海蝕洞、海蝕崖、海蝕平臺、海蝕柱等。這類地貌又因海岸物質的組成不同，被侵蝕的速度及地貌發育的程度也有差異。堆積地貌是近岸物質在波浪、潮流和風的搬運下，沉積形成的各種地貌。按海岸的物質組成及其形態，可分為沙礫質海岸、淤泥質海岸、三角洲海岸、生物海岸等。中國海岸帶和海涂資源可分為河口岸、基巖岸、砂礫質岸、淤泥質岸、珊珊礁岸和紅樹林岸等6種基本類型。 2.大陸邊緣 從海岸帶向大洋延伸就到達了大陸邊緣。通常按大陸邊緣的構造活動性分為穩定型和活動型兩大類。 穩定型大陸邊緣沒有活火山，也極少有地震活動，在近代地質史上是構造穩定的，以大西洋兩側的美洲和歐洲、非洲大陸邊緣比較典型，所以也稱大西洋型大陸邊緣。此外，穩定型大陸邊緣也廣泛出現在印度洋和北冰洋周圍及我國近海。穩定型大陸邊緣由大陸架、大陸坡和大陸隆三部分組成。 大陸架是大陸周圍被海水淹沒的淺水地帶，是大陸向海洋的自然延伸。其范圍從低潮線起，以極其平緩的坡度延伸到坡度突然變大的地方(陸架坡折)為止。大陸架*顯著的特點是坡度平緩，平均坡度只有0°07'，其內側比外側更緩。我國海域分布有寬廣的大陸架，*大寬度超過500km，外緣深度*大約為150m。 大陸坡是介于大陸架和大洋底之間的巨大斜坡，表面崎嶇不平，常發育有海底峽谷。海底峽谷是陸坡上一種奇特的侵蝕地貌，形如深邃的凹槽切蝕于大陸坡上，橫剖面通常為不規則的"V"形，下切深度為數百米甚至數公里，谷壁*陡40°以上，與陸上河谷極為相似。 大陸隆是自大陸坡坡麓緩緩傾向洋底的扇形地，位于水深2000~5000m處，由沉積物堆積而成。表面坡度平緩，沉積物厚度巨大，多富含有機質，具備生成油氣的條件。 3.大洋底 陸地表面高低起伏不平，有高山深谷，在浩瀚的大洋底下也同樣如此，分布有十分復雜的海底山脈。大洋底一般分為大洋中脊和大洋盆地兩大單元。在各大洋的中部，都有一條高峻脊嶺，彼此相接，貫通四大洋，全長約8萬km，統稱大洋中脊，是世界上規模*巨大的環球山系(圖1-2)。*為壯觀的大西洋中脊寬達1500~2000km，約占大西洋面積的三分之一，相對高度1000~3000m，巍然聳立于洋底之上，呈"S"形南北延伸。 圖1-2 大洋底 大洋中脊的兩側便是廣闊的大洋盆地，深4000~5000m，這里分布有眾多海丘(海底丘陵)、海山、海底高原和深海平原。海丘和海山絕大多數為火山成因，相對高度小于1000m者稱為海丘，大于1000m者稱為海山。海丘呈圓形或橢圓形，直徑從不足1km至5km不等，分布較廣泛。海山一般具有比較陡峭的斜坡和面積較小的峰頂。大洋盆地底部相對平坦的區域是深海平原，它的坡度極微，一般小于10-3，有的小于10-4。 4.海洋島嶼 島嶼是島與嶼之合稱，泛指各類型的島。其中面積大于1km2的稱為"島氣不足1km2的稱為"嶼"。在狹小的地域集中兩個以上的島嶼，即成"島嶼群"，大規模的島嶼群稱為"群島"或"諸島"，列狀排列的群島稱為"列島"。島嶼*多的群島是馬來群島，島嶼數量在兩萬個以上。全球島嶼總數達5萬個以上，總面積約為997萬k時，約占全球陸地總面積的1/150格陵蘭島是世界上*大的島。 我國共有島嶼5000多座，面積超過1000k曠的大島有臺灣島、海南島和崇明島，島嶼岸線總長超過1.4萬km。 1.1.3 海水的物理性質 海水的物理性質主要包括海水的機械運動和海水的溫度、鹽度、密度等，這些對海洋測量都有直接或間接影響。水下測量多數要用聲波作為手段，而不是光波，這就需要了解聲波在海水中的傳播性質。 1.海水的運動 海萍是位于地球表面的龐大水體，受各種作用力的驅動而產生運動，具有復雜多樣的運動形式。海水運動*顯著的現象是海流、潮涉和海浪運動。 1)海浪 海水是流體，*為人熟知的運動形式是海浪，人們對海面狀況(即海況)的判斷主要依據海浪的大小。在海洋調查規范中，就規定了海況與海浪的關系(表1-2)。 表1-2 海況與海浪 海洋中任何地方，任何時刻均可產生海浪。在海面、江面和大型水庫的水面都能見到波浪現象。從波浪理論分析，這種振藹起伏屬于諧振運動，當每一波浪通過時，水分于作上下圓周運動，實際水體很少前進，其向前傳播的僅是波的形狀。由于各種原因，使海水面形成周期性起伏，波浪向前傳播。波浪形成的主要原因與風關系密切，所謂"無風不起浪"、"風平浪靜"，都表明了浪與風的關系。一般來說，在風的擾動下海面上會產生微波，或稱毛細波、漣滿、表面張力波，其恢復力是表面張力。如果風繼續吹，就形成風浪。風浪與風速大小、風向、風作用時間長短、風作用空間范圍大小有關。風速越大，風作用時間越長，風作用空間范圍越大，產生的海浪波高越大。但是，隨著風作用時間的繼續延長，波高不會一直增加下去，而是保持一個定常狀態，這時的風浪稱為充分成長的風浪。當風停止時，海面不會馬上靜止下來，而是會繼續存在浪，并向周圍傳播開來，這就產生涌浪，也稱為涌。海面上還有"無風三尺浪"的說法，指的就是這種情形。 海水存在密度垂直變化時產生海流剪切、海面擾動的內波，海底或海岸地震而引起的海嘯，風應力、大氣壓強的變化等引起的表面重力波，科氏力作用引起的隨時間變化的大尺度長周期的羅斯貝波或行星波，以及由日月引潮力作用而產生的波等。 研究海浪的一個重要應用，就是通過對海浪的觀測和計算處理進行海浪預報，并對海洋水深測量進行必要改正。 2)海流 海水具有一定速度和方向的大規模流動，稱為海流。接引起海流的原因不同，海流可分為風生流和密度流；按其空間分布分為表層環流、中層環流、深層環流和底層環流。表層環流主要是風生環流，而中層環流、深層環流和底層環流則為密度環流。海流對海上航行、海底地質過程、海岸工程建設、海底礦產資源開發和全球氣溫變化等都有著直接影響和重要意義。 風生流，包括由全球大氣環流作用在海面的風應力和水平揣流壓力的合力與地轉偏向力平衡后而形成大洋中的風生環流，以及主要受季風影響的沿岸風生漂流。密度流是由于全球熱輻射不均和鹽度分布不均所產生的水平壓強梯度力與水平地轉偏向力平衡時而形成的海流。 海流有暖流和寒流之分.若海流的水溫高于所流經海域的水溫，稱為暖流，著名的有日本海的黑潮和美洲的墨西哥灣流等z若海流的水溫低于所流經海域的水溫，稱為寒流，如格陵蘭海流等。暖流、寒流對鄰近陸地氣候會產生影響，同時直接影響海洋漁業資源的分布。 海流是海洋中的"河流"，是指在一段較長的時間內(一個月、一個季節、一年或長期)，具有大體固定路徑、較大規模的海水運動，但不包括波浪或潮沙導致的海水周期性運動。海流流速通常在每秒幾厘米至幾米之間，寬度可達數百公里。影響我國海域的著名海流是黑潮，宮發端于太平洋北赤道海區，主軸經臺灣東面，至琉球群島一帶，進入日本海。內波是發生在幾十米至幾百米深處的海洋波動現象。內波比海面的波浪波高更大，波長更長，會破壞海洋工程設施，影響施工安全。 3)潮沙 潮沙是海水受日、月引潮力作用而產生的周期性上升和下降運動。它在垂直方向上表現為潮位升降現象，在水平方向上表現為潮流的進退漲落現象。主要是由于天體對地球表面海水的引力作用產生的，這種引力主要來自月球和太陽。如果在海邊觀察數小時，就能看到海面有周期性的升降變化，這就是潮涉的表現形式。與海浪不同，潮涉不是由近處的風引起，而是由遙遠的天體所引起的，根據牛頓萬有引力定律，任意天體之間存在引力，引力大小與距離平方成反比。海洋是一個龐大的水體，不同地方的海水與月球、太陽等天體的距離不同，受到的引力也不同，這就造成引力分布不均，從而引起海水受力不平衡，產生海面升降變化。 海水面上升到*高時，稱為高潮；海水面降低到*低時，稱為低潮。高潮發生時刻每天推遲的時間間隔，稱為高潮間隙，每天推遲約50min.高潮和低潮之差稱為潮差。潮差與月球運動有關，與月球距地球的遠近有關。新月和滿月時潮差*大，形成大潮；上弦和下弦時潮差*小，形成小潮。 同一天中，相鄰兩次高潮(或低潮)的高度不相等，或相鄰兩次高潮（或低潮）的時間間隔不一樣的現象，稱作回潮不等現象，主要是由于半日潮和全回潮相疊加而引起的。所謂半日潮是指一天兩次高潮和兩次低潮的潮沙；所謂全回潮是指一天一次高潮和一次低潮的潮涉，月球在赤道附近時回潮不等小，離赤道較遠時回潮不等大。 潮沙除了引起海面的潮起潮落，還通過波動的形式向周圍海區傳播，這種波動稱為潮波。潮波通常與海浪疊加在一起，需要通過計算才能將其區分開來。我國近海大陸架寬廣，局部地區的天體引潮力引起的潮沙分量較小。 水深測量中通常要同時進行潮位觀測，并對觀測數據進行處理，剔除潮涉的影響。潮沙觀
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