3-海洋水文要素观测
海洋水文观测的要求和观测方法介绍海洋水文观测方式有哪些
海洋水文观测的要求和观测方法介绍海洋水文观测方式有哪些一、海洋水文观测的要求：1.准确性：观测数据应具有高准确性，以确保研究的可靠性和科学性。
2.实时性：观测数据应能够及时获取和传输，以满足海洋灾害预警和应急响应的需要。
3.连续性：观测数据应能够连续地获取，以获取水文过程的完整性和变化规律。
4.综合性：观测项目应能够综合考虑多种要素，包括海洋温度、盐度、流场、海洋酸化度等。
5.空间性：观测项目应能够在空间上进行覆盖，包括区域性观测和点源观测。
二、海洋水文观测方法：1.航行观测法：通过在航行途中测量海洋水文参数，如温度、盐度、酸碱度等。
该方法具有较大的覆盖面和灵活性，但其观测数据受到船舶运动、测量仪器误差等因素的影响。
2.浮标观测法：通过在海洋中放置浮标，通过遥测等方式获取海洋水文参数。
该方法能够长时间连续观测目标区域的水文参数，但受制于浮标的耐波能力和遥测设备的通信能力。
3.定点观测法：通过埋设固定观测设备在特定海域进行水文观测。
该方法能够准确观测特定海域的水文参数，但受制于观测设备的稳定性和维护需求。
4.卫星遥感法：通过卫星遥感数据获取海洋表面温度、海洋风场等水文参数。
该方法具有广覆盖、连续性好以及观测范围大等优势，但受制于卫星分辨率和云层干扰等因素。
5.声学观测法：通过声学设备在水下测量海洋水文参数，如水深、水温、盐度等。
该方法适用于水下环境观测，具有高精度和较长距离的优势，但受制于水下能见度和声学传播的物理特性。
综上所述，海洋水文观测的要求包括准确性、实时性、连续性、综合性和空间性；观测方法包括航行观测法、浮标观测法、定点观测法、卫星遥感法和声学观测法。
这些观测方法在不同的研究需求下，在海洋水文观测中发挥着重要的作用。
海洋水文气象要素.
特殊情况的记录： 雾――全天无法辩明，总云量、低云量记10，低云栏记“三”； 部分天空可辨，总云量、低云量记10，低云栏记“ ” 加可见云状。 霾――全天无法辩明，总云量、低云量记－，低云栏记“∞”； 部分天空可辨，总云量、低云量记－，低云栏记“∞ ” 加可见云状。 夜间无月光时，若不能判断云状，估计天空被遮蔽而看不到星光的那部分作 为总云量，云状、低云量栏记“－”。 四、天气现象的观测 观测方法：现在天气现象是在定时观测时所观测到的天气现象，过去天气现 象是在定时观测之间六小时内所观测到的天气现象。 天气现象的符号： 霾――∞； 轻雾――＝； 龙卷――][； 雾――三； 毛毛雨――，； 雨―― ； 雪―― *； 雨夹雪―― ※ ； 五、风的观测 观测仪器：手持测风仪；综合数字气象仪。 注意事项：应选择在船上四周无障碍、不挡风处，风向传感器的0°应与船 头一致。仪器失灵或无法用仪器观测时，应根据海面状况目力测风。 数据记录：风向以度（°）为单位，取整数，风速以米/秒（m/s）为单位， 记到一位小数。 真风的求算：矢量三角形法。
第五节
风浪、涌浪和近岸浪
一、风浪（Wind Wave） 1、特征 ――周期短、波峰尖、波长短、波峰线短，波面不规则，易破碎。 方向（指来向）与风向较为一致。 2、影响风浪成长的三要素 1）几个概念 ① 风区――风速、风向近似一致的风作用的海域范围。 沿风吹的方向，从风区上沿至下沿的距离，称为风区长度或风程。 ② 风时――近似一致的风速和风向连续作用于风区的时间。 2）风速、风时、风区与风浪成长的关系――风浪的三种状态 ① 过渡状态――风区内各点波浪要素随风吹刮时间增加而增长（尤指波高）。 因此，在过渡状态，风时长短决定风浪的成长，风时越长，波高越大。 ② 定常状态――随风时的不断延长，风区内离风区上沿较近的点上的浪高不再 增长，这些点上的浪即进入定常状态。 离风区上沿越近，波浪进入定常状态的时间越早，波高也越低。因此，处于定 常状态的风浪的波高取决于该点离风区上沿的远近（即该点的风程长短）。
海洋测绘名词解释
第一章绪论1.名词解释(1)海洋测绘/海洋测绘学：研究海洋定位、测定海洋大地水准面和平均海面、海底和海面地形、海洋重力、海洋磁力、海洋环境等自然和社会信息的地理分布，及编制各种海图的理论和技术的学科。
(2)海洋：海洋是地球表面包围大陆和岛屿的广大连续的含盐水域，是由作为海洋主体的海水水体、溶解和悬浮其中的物质、生活于其中的海洋生物、邻近海面上空的大气、围绕海洋周缘的海岸和海底等部分组成的统一体。
(3)海岸带：海陆交互的地带，其外界应在15~20m等深浅一带，这里既是波浪、潮汐对海底作用有明显影响的范围，也是人们活动频繁的区域；其内界，海岸部分为特大潮汐(包括风暴潮)影响的范围，河口部分则为盐水入侵的上界。
(4)海岸线：近似于多年平均大潮、高潮的痕迹所形成的水陆分界线。
(5)潮上带(海岸)：高潮线以上狭窄的陆上地带，大部分时间里裸露于海水面之上，仅在特大风暴潮时才被淹没，故又称为潮上带。
⑹潮间带(海滩)：高低潮之间的地带，高潮时被水淹没，低潮时露出水面，故又称为潮间带。
(7)潮下带(水下岸坡)：低潮线以下直到波浪作用所能到达的海底部分，又称为潮下带。
(8)大陆边缘：大陆与大洋连接的边缘地带，也是大陆与大洋之间的过渡带。
通常由大陆架、大陆坡、大陆隆及海沟组成。
(9)大陆架：大陆周围被海水淹没的浅水地带，是大陆向海洋底的自然延伸，其范围是从低潮线起以极其平缓的坡度延伸到坡度突然变大的地方(大陆架外缘)为止。
(10)内海：亦称内水，指领海基线以内的水域。
(11)领海:沿海国主权之下的、与其陆地或内海相邻接的一定宽度的水域。
(12)领海基线：沿海国家测算领海宽度的起算线。
(13)毗连区：一种毗连国家领海并在领海外划定的一定宽度、供沿海国行使关于海关、财政、卫生和移民等方面管制权的一个特定区域。
(14)大陆专属经济区：领海以外并邻接领海，介于领海与公海之间，具有特定法律制度的国家管辖水域。
(15)绝对精度(点位精度)：指确定的点相对于某一参考点或坐标系的可靠性，属于外符合精度。
海洋测绘名词解释
第一章绪论1. 名词解释(1) 海洋测绘/海洋测绘学：研究海洋定位、测定海洋大地水准面和平均海面、海底和海面地形、海洋重力、海洋磁力、海洋环境等自然和社会信息的地理分布，及编制各种海图的理论和技术的学科。
(2) 海洋：海洋是地球表面包围大陆和岛屿的广大连续的含盐水域，是由作为海洋主体的海水水体、溶解和悬浮其中的物质、生活于其中的海洋生物、邻近海面上空的大气、围绕海洋周缘的海岸和海底等部分组成的统一体。
(3) 海岸带：海陆交互的地带，其外界应在15~20m等深浅一带，这里既是波浪、潮汐对海底作用有明显影响的范围，也是人们活动频繁的区域；其内界，海岸部分为特大潮汐（包括风暴潮）影响的范围，河口部分则为盐水入侵的上界。
(4) 海岸线：近似于多年平均大潮、高潮的痕迹所形成的水陆分界线。
(5) 潮上带（海岸）：高潮线以上狭窄的陆上地带，大部分时间里裸露于海水面之上，仅在特大风暴潮时才被淹没，故又称为潮上带。
(6) 潮间带（海滩）：高低潮之间的地带，高潮时被水淹没，低潮时露出水面，故又称为潮间带。
(7) 潮下带（水下岸坡）：低潮线以下直到波浪作用所能到达的海底部分，又称为潮下带。
(8) 大陆边缘：大陆与大洋连接的边缘地带，也是大陆与大洋之间的过渡带。
通常由大陆架、大陆坡、大陆隆及海沟组成。
(9) 大陆架：大陆周围被海水淹没的浅水地带，是大陆向海洋底的自然延伸，其范围是从低潮线起以极其平缓的坡度延伸到坡度突然变大的地方（大陆架外缘）为止。
(10) 内海：亦称内水，指领海基线以内的水域。
(11) 领海：沿海国主权之下的、与其陆地或内海相邻接的一定宽度的水域。
(12) 领海基线：沿海国家测算领海宽度的起算线。
(13) 毗连区：一种毗连国家领海并在领海外划定的一定宽度、供沿海国行使关于海关、财政、卫生和移民等方面管制权的一个特定区域。
(14) 大陆专属经济区：领海以外并邻接领海，介于领海与公海之间，具有特定法律制度的国家管辖水域。
3-海洋水文要素观测
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海水温度观测
温度观测仪器:
深层水温的测定，主要采用常规的深度温度计、自容式温盐深自记仪 器(如STD、CTD)、电子温深仪(EBT)、投弃式温深仪(XBT)等。可以直接 从这些仪器上测得铅直断面上各个水层的海水温度。实际测量中，温度 是以国际温标为依据，国际符号为T(热力学温度)或t(摄氏温度℃)；一般 以摄氏温度表示。
测定海洋表层水温一般利用海水表面温度计及其他的测温仪器，其构 造与普通水银温度计基本相同，不过装在特制的圆筒内，使得温度计提 出水面时仍浸在水中，避免与外界空气接触而发生变化。另一种方法， 即用水桶提取海水，再用精密温度计测定水温。另外，在卫星或者船舶 上通常利用红外辐射温度计测量海水表面水温，在海洋浮标上一般装有 自记测温仪器，从这些仪器上直接测得海水表层水温。
透明度定义:
透明度是表示海水能见程度的一个量度。即光线在水中传播一定距离后, 其光能强度与原来光能强度之比。
水色定义:
水色是指海水的颜色。是由水质点及海水中的悬浮质点所散射的光线来 决定的。
水色与透明度之间存在着必然的联系,一般说来,水色高,透明度大,水色 低,透明度小。
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海水透明度、水色观测
透明度测量:
海水透明度是指用直径为30cm的白色圆盘，将其垂直沉人海水中，直 至刚好看不见的深度，单位为m。这一深度，是白色透明度盘的反射、散射 和透明度盘以上水柱的散射光与周围海水的散射光平衡时的状况，所以称 为相对透明度。 新定义：光线在水中传播一定距离后，其光能强度与原来光强之比。
透明度仪测量，利用原理：T e cz 其中c是衰减系数，z是光传播的距离。
—海洋水文要素观测
主讲人：赵玉新 电话：0451-82589406
注册测绘师-测绘综合能力-第2章-海洋测绘
[单选题]1.我国海洋测绘深度基准采用的是（江南博哥）（）。
[2013年真题]A.平均海水面B.大地水准面C.似大地水准面D.理论最低潮面参考答案：D参考解析：根据《海道测量规范》（GB 12327—1998）第3.3.3条规定，高程系统采用1985国家高程基准；第3.3.3条规定，以理论最低潮面作为深度基准面。
[单选题]2.中国沿海地区深度基准目前采用的是（）。
[2012年真题]A.当地平均海面B.海洋大地水准面C.平均大地高潮面D.理论最低潮面参考答案：D参考解析：根据《中国航海图编绘规范》（GB 12320—98）第6.1.4条第1款规定，确定深度基准的一般原则：①中国沿海采用理论最低潮面（旧称理论深度基准面）；②远海及外国海区采用原资料的深度基准；③不受潮汐影响的江河采用设计水位。
[单选题]3.现行海道测量使用的高程系统是（）。
A.理论深度基准面B.当地平均海面C.吴淞零点D.1985国家高程基准参考答案：D参考解析：根据《海道测量规范》（GB 12327—98）第3.3.2条规定，高程采用1985国家高程基准，远离大陆的岛、礁，其高程基准可采用当地平均海面。
[单选题]4.下列航行图地理位置说明中，正确的是（）。
[2014年真题]A.中国、辽东半岛、黄海B.黄海、辽东半岛、中国C.中国、黄海、辽东半岛D.辽东半岛、黄海、中国参考答案：C参考解析：根据《中国航海图编绘规范》（GB 12320—98）第7.4.2条规定，总图不配置地理位置说明。
航行图应配置地理位置说明，其文字要简练、明确，由一至三组注记组成：①航行图的地理位置说明一般取海名及著名的岛、群岛、半岛、湾等名称，名称前加注所属国国名，如“中国黄海辽东半岛”。
②港湾图一般取海、湾、半岛、群岛、岛屿、江河等名称作地理位置说明，名称前应加注所属国国名，如“中国东海舟山群岛”。
[单选题]5.海图内容的三大要素是数学要素、地理要素和（）。
[2011年真题]A.水部要素B.陆部要素C.助航要素D.辅助要素参考答案：D参考解析：海图是以海洋及其毗邻的陆地为描绘对象的地图。
海洋水文观测：海冰观测要素及观测项目介绍
海洋水文观测：海冰观测要素及观测项目介绍海冰是海洋中一切冰的总称，它包括由海水冻结而成咸水冰以及由江河入海带来的淡水冰，也包括极地大陆冰川或山谷冰川崩裂滑落海中的浮冰和冰山。
海冰观测的要素包括：浮冰观测、固定冰观测和冰山观测。
检测具有国家认可的测绘资质，拥有多名专业级海洋测绘高级工程师、注册测绘师。
我们将利用自身专业的技术、丰富的经验和完善的表示。
记录时取整数。
观测时环视整个海面，估计浮冰分布面积占整个能见海域面积的成数。
海面无冰时，记录栏空白；浮冰分布面积占整个能见海域面积不足半成时，冰量记“0”；占半成以上，不足一成半时，冰量记“1”，余类推。
整个能见海面布满浮冰时，冰量记“10”，有缝隙时记“10-”。
海面能见度小于或等于1 km时，不进行冰量观测，记录栏记横杠“-”。
2、密集度观测密集度为浮冰覆盖面积与浮冰分布面积的比值。
密集度观测和记录方法与冰量相同。
海面无冰时，密集度栏空白；冰量为“0”时，密集度记“0”。
当浮冰分布的海域内有超过其面积一成以上的完整无冰水域时，此水域不能算作浮冰分布海域。
当海面上有两个或两个以上浮冰分布区域时，应分别进行观测，取平均值作为密集度。
3、冰型观测冰型是根据海冰的生成原因和发展过程而划分的海冰类型。
观测时环视整个能见海面，根据要求判断其所属类型，用符号记录。
当海面上同时存在多种冰型时，按量多少依次记录；量相同时，按厚度大小的顺序记录。
每次观测最多记五种。
当海冰距离观测点很远，无法判定冰型时，冰型栏记横杠“-”。
4、冰表面特征观测冰表面特征是指浮冰在动力或热力作用下所呈现的外貌。
观测时环视整个能见海面，按要求判断其所属种类，用符号记录。
b）当同时存在两种或两种以上冰表面特征时，按其数量多少依次记录﹔量相同时，按要求所列顺序记录。
每次观测最多记三种。
海冰观测：固定冰观测1、冰型观测固定冰冰型是依冰的生成和形态等划分的固定冰类型。
观测时环视整个能见海面，按要求判定其所属类型，用符号记录。
第一章海洋水文气象要素
风时：近似一致的风速 和风向连续作用于风区 的时间，称为风时。
3、风浪的充分成长
当波陡接近1/7时，波浪开 始破碎，波高停止发展。 有相当一部分能量消耗于 涡动引起的摩擦上，充分 成长的风浪。
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五、涌浪 1、涌浪的成因和特征
风浪离开风区后传至 远处，或者风区里的风停 息后所遗留下来的波浪， 称为涌浪。
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1、表层海温分布 2、海水温度的垂直分布 3、水温的日、年变化 4、海陆热力性质差异及其对气温变化的影
响
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§1.3 大气压
一、气压的定义与单位
定义：大气是有重量的，单位 截面上大气柱的重量称为 大气压强，简称大气压或 气压 p=ρghs/s=ρgh
单位：百帕hPa, 毫巴 mb
二、气压随高度的变化
2、气压的年变化
1）大陆型：一年中 气压最高值出现在冬 季，最低值出现在夏 季，年较差较大。 2）海洋型：与大陆 型相反，一年中气压 最高什出现在夏季， 最低值出现在冬季。
a
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七、等高面图和等压面图
等高面图：在空间由气压相等点所组成的曲面称为 等高面。
等压面图：用来表示空间等压面起伏形势的图称为 等压面形势图。
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在对流层中部（500百帕等压
面）的气流状况可以代表整个 空气系统的基本运动趋势是考 虑天气预报时备受关注的主要
2)平流层
平流层：从对流层向上到大约 55km高度之间的气层
平流层下层的温度随高度变化
气层。
很小或不变称为同温层。到
20km以上温度随高度的升高而
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水文要素观测的意义
• 概念：
水文观测是指在江河、湖泊、海洋的某一点或断面 上观测各种水文要素，并对观测资料进行分析和整理 的工作。
• 意义：
– 人类要认识和开发海洋，首先必须对海洋进行全面深入 地观测和调查，掌握其物理性质。
– 人类的生存活动与海洋水文的关系、海洋能源的利用、 海洋航运、造船、海洋工程、海洋渔业都迫切需要掌握 海洋水文要素的变化规律。
实用盐度标度“PSS78” 选定一种浓度为精确值的氯化钾(KCl)溶液， 用海水水样相对于KCl溶液的电导比来确定盐度值。为保持盐度历史资料 与实用盐度标度的连贯性，规定KCl溶液的浓度精确值为32.4356‰，规 定该溶液在一个标准大气压下，15℃时的电导率C(32.4356，15，0)与同 温同压下标准海水电导率C(35，15，0)相同。
为 。密度是海水温度、盐度和压力的函数,常表示为 (S,t, P)，用以表
示在盐度S、温度t(℃)和压力P(MPa)时的海水密度，又称现场密度。海水 密度可用6~7位数据表示，如=1028.712kg/m3。
海洋表层密度的测定可以通过Knudsen(1902)密度模型通过测定盐度S获得。
海洋表层以下的海水密度一般采用数值计算的方法利用实测的盐度S、温 度t(℃)和压力P(MPa)求得。lero等人于1980年提出海水密度计算方 程。
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海水温度观测
温度观测仪器:
深层水温的测定，主要采用常规的深度温度计、自容式温盐深自记仪 器(如STD、CTD)、电子温深仪(EBT)、投弃式温深仪(XBT)等。可以直接 从这些仪器上测得铅直断面上各个水层的海水温度。实际测量中，温度 是以国际温标为依据，国际符号为T(热力学温度)或t(摄氏温度℃)；一般 以摄氏温度表示。
测定海洋表层水温一般利用海水表面温度计及其他的测温仪器，其构 造与普通水银温度计基本相同，不过装在特制的圆筒内，使得温度计提 出水面时仍浸在水中，避免与外界空气接触而发生变化。另一种方法， 即用水桶提取海水，再用精密温度计测定水温。另外，在卫星或者船舶 上通常利用红外辐射温度计测量海水表面水温，在海洋浮标上一般装有 自记测温仪器，从这些仪器上直接测得海水表层水温。
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海水盐度观测
式中，K15是在一个标准大气压下，15℃时水样的电导率C(S，15，0) 与同温同压下标准KCl溶液电导率C(32.4356，15，0)之比值，即:
实用盐度公式适用范围为2≤S≤42。
盐度的测定方法
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海水密度观测
密度定义:
海水密度是指单位体积海水含有的质量,海水密度的单位是kg/m3.符号
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海水温度观测
40°N 38°N 36°N 34°N 32°N 30°N 28°N 26°N
沿132ºE温度剖面图 。24°N
22°N
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120°E
125°E
32 29 26 23 20 17 14 11 8 5 2 -1 -4
130°E
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海水温度观测
温度观测仪器:
透明度是表示海水能见程度的一个量度。即光线在水中传播一定距离后, 其光能强度与原来光能强度之比。
水色定义:
水色是指海水的颜色。是由水质点及海水中的悬浮质点所散射的光线来 决定的。
水色与透明度之间存在着必然的联系,一般说来,水色高,透明度大,水色 低,透明度小。
其中，(S,t,0) 为一个标准大气压下的海水密度。
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海水密度观测
密度定义:
上述各式中s表示盐度,密度ρ单位为kg/m3,温度t单位为℃,压强P单位为 Mpa。公式适用范围:盐度0~42,温度2~40℃,压强0~100Mpa。
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海水透明度、水色观测
透明度定义:
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海水温度观测
海水温度图
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海水盐度观测
盐度定义:
1902年将海水的盐度首次定义为:在一千克海水中，所有碳酸盐转化 为氧化物，而且有机物全部氧化后所含有固体物质的克数，单位是克/千
克，符号为S‰，也就是说盐度是以千分比来表示的，又称绝对盐度。绝
对盐度的局限性和所依据的海水组成恒定性理论并不十分可靠，所以氯 度滴定测定海水盐度的方法不准确，现场测量也不方便，不能满足现代 海洋调查和测量的要求。
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海水温度观测
海温特征:
温度是海洋的基本物理要素之一，很多海洋现象乃至地球现象都与海 水温度有关。海洋测量中，采用的很多设备是声学设备，而海水中声波
的传播速度取决于温度、盐度和深度。 海水表层的水温取决于太阳辐射，因而，低纬度海区水温高，高纬度
海区水温低，高低相差30℃。 水温一般随深度的增加而降低，在水深1000m处，水温为4~5℃；水
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水文要素观测的分类
分类：
– 在江河、湖泊中观测的主要内容有:测量水深、水位、 流向、流速、流量、冰情、水的比重、含沙量、水色、 透明度、水的化学成分等，并对上述资料进行分析和 整理，为研究河床、海岸的变迁、河流径流规律、水 文预报、水利计算和水上建筑物的设计施工提供资料。
– 在海域中主要观测温度、盐度、密度、潮汐、海流、 波浪、水色、透明度以及气象等要素，为编辑出版航 海图、海洋水文气象预报、海洋工程的设计与建设以 及海洋科学研究提供资料。海洋水文观测是海洋调查 中重要的作业内容。
现代海洋测绘技术
—海洋水文要素观测
主讲人：赵玉新 电话：0451-82589406 Email: zhaoyuxin@
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本节提纲
海洋水文观测的概念、意义和分类—有什么用？ 海洋水文要素的观测方法—怎么测？ 海洋水文要素的使用方法—怎么用？
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深2000m处，水温为2~3℃；水深温度在0~6℃之间；全球海洋的平均温度在3.8℃。
水温随深度的分布除了有较浅的季节性温跃层外，一般都存在主温跃 层。若以10℃等温面作为主温跃层特征值，经观测得知，它在赤道附近 较浅，而在亚热带较深，在中纬度又较浅，到亚极地上升达海面。主温 跃层以上为水温较高的暖水区，其下为水温低、垂直梯度很小的冷水区。