无缝海洋深度基准构建与维持的理论与方法研究

根据海洋深度基准的最低潮面基本定义和无准确标定的现实，在大地测量学与海洋测绘学交叉的框架下，建立以平均海面为中介的连续无缝且具有明确历元的深度基准面模型，实现深度基准面在地球椭球面或国家高程基准参考面等大地参考系中的标定和维持，并以网格化形式实现无缝深度基准面的具体确定。研究网格化深度基准面模型的构建与精度评估方法。分析潮汐参数的变化趋势，研究模型的历元确定与归算的方法。在此基础上与平均海面模型和海面地形模型一起构成深度基准模型和框架体系，研究网格化深度基准面在不同大地测量垂直基准间的转换关系及精度，以及其在海道测量水位控制、陆海空间数据融合中的应用。

深度基准是海洋测绘数据获取、处理和应用的基础，且体现了大地测量学和海洋测绘学的密切联系。无缝海洋垂直基准建立和维持的基本理论及不同垂直基准间相互变换技术是上述两个学科共同关注的前沿发展方向之一。本研究论证了海域无缝垂直基准面的概念和体系结构，剖析了传统海洋测绘技术的垂直基准缝隙存在形式，分析了建立和维持无缝垂直基准面的技术背景，探讨了垂直基准面构建、维持和质量控制的技术方案，论证了验潮站潮汐调和常数的精度指标与精度评估方法，对中国沿岸有代表性的长期验潮站分别按年、月调和分析结果序列进行了调和常数的精度统计计算。分析和验证了黄海沿岸部分长期验潮站分潮振幅的线性变化趋势及深度基准面L值的增大趋势，发现了长周期分潮调和常数不稳定性对深度基准面确定的影响。分析了深度基准确定的不同方法及由此产生的理论最低潮面含义不一致性。重点比较研究了在长期站基准值的控制下，传递确定短期和临时验潮站深度基准的多种技术方法。以某水深测量工程实例对测区验潮站网深度基准值的统一、协调确定进行了示范论证。平均大潮高潮面在我国用作海洋测绘净空信息表示的参考面，论证了该特征潮面的定义，扩充了其含义范围。潮汐模型是构建无缝深度基准面的基础数据，卫星测高技术为建立潮汐模型提供了丰富的数据源，为此，基于卫星测高数据，提取了中国近海潮汐参数，建立了潮汐模型，进一步构建了无缝深度基准面模型。大地水准面和相关的中立数据处理是无缝垂直基准面模型构建的基础，研究了重力数据处理的相关问题，研究的重点在于Tikhonov正则化方法的应用。