离岸大尺度海洋测量水文控制技术方法研究与应用

北海航海保障中心 文号: 索引号:   发布日期:2019-11-20

“离岸大尺度海洋测量水文控制技术方法研究与应用”项目由北海航海保障中心天津海事测绘中心、山东科技大学、大连海星航海科技有限公司联合开发,于2017年12月底完成。该项目荣获了2018年中国航海学会科学技术奖二等奖,并取得了5项知识产权,其中一项发明专利、二项实用新型专利和二项软件著作权。项目成果主要应用于海上搜救、海洋测绘、港口运营等领域,现已在天津市海上搜救中心、武汉大学、中交第一航务工程勘察设计院有限公司等单位成功应用。

一、主要技术内容

天津海事测绘中心在潮汐、潮流、声速等水文信息采集,数据处理及质量控制,航海保障水文信息应用,以及相关标准建设等方面持续发力,结合行业发展需求,坚持问题导向,以基本测量、航路测量、小比例尺海图测绘、沉船沉物搜寻等工程项目为载体,组织开展了 “基于余水位订正的海洋潮位推算”、“高精度潮汐模型构建及应用”、“陆海垂直基准统一与转换”、“北方海区潮流预报系统及应用”等离岸大尺度水文控制技术方法研究,累计投入近400万元,突破多项关键技术,培养了一大批优秀技术人才。

二、技术经济指标

项目提出了“基于潮汐模型和余水位监控的水位控制法”、“虚拟验潮站”概念及技术实现方法,潮位推算精度及“虚拟验潮站”精度与海上实测潮位精度相当;构建了黄渤海最高精度、最高分辨率(1'×1')的潮汐模型(优于10cm)和深度基准面模型(优于5.2cm),为大范围、远距离海洋测绘提供了基础技术支撑,为保障船舶航行安全、提高航行水域的通航能力提供了技术保障。

三、项目成果及授权专利情况

项目研究过程中,获得国家发明专利1项,实用新型专利2项,计算机软件著作权2项。发表论文30余篇,参编交通运输行业标准4部,取得国家发明专利1项,实用新型专利2项,软件著作权2项,获得省部级以上科技进步奖励4项,获得省部级以上工程类奖励10余项。

四、应用推广和效益情况

项目成果主要应用于海上搜救、海洋测绘、港口运营等领域,现已在天津市海上搜救中心、武汉大学、天津大学、中交第一航务工程勘察设计院有限公司、中交天津航道局、天津市测绘院、广州海事测绘中心等单位成功应用。此外,部分成果已纳入《水运工程测量技术规定》、《沿海港口航道测量技术要求》等交通运输部行业规范,为保障船舶航行安全、提高航行水域的通航能力提供了技术保障,社会经济效益显著。

五、促进行业科技进步的作用

(一)项目成果有效解决了离岸大尺度海洋测量水文控制技术难题,丰富了海洋水文控制的手段和理论体系,为中国沿海海洋资源调查提供了技术支撑,为加快构建中国沿海海洋空间地理信息系统奠定了基础;

(二)项目构建的高精度的潮汐模型和深度基准面模型是构建陆海统一垂直基准的基础模型,是推动北斗等GNSS三维导航定位技术在海洋领域的进一步应用的基础性技术成果;

(三)“虚拟验潮站技术”、潮流预报及应用等项目成果是再现或预报的动态海洋环境的技术基础,更是智能航运、e-航海建设不可或缺的关键信息,可有效推动海洋勘察及航海保障领域技术进步,提升我国航海保障的服务能力和手段。

(四)项目成果提高了离岸大尺度水文测量的精度,特别对全面掌握狭长航道、船舶定线制区域等船舶往来密集区域的碍航物、水深情况具有积极的作用,可为船舶进出港提供精确、安全的水文信息,提高港口通航能力、保障船舶航行安全。同时,利用该项目成果,改变了传统在海中抛设验潮仪获取水文数据的方式,减少了海洋污染,在海洋清洁方面也发挥了积极的作用