地球表面各處的海水受月球和太陽的吸引力作用而產生的周期性升降運動，稱為潮汐。海洋上重力觀測結果包含潮高在內，須要歸算到大地水準面上。通常將開闊平靜的海洋平面當作大地水準面。自然海面和作為大地水準面的平均海面之間海水層的吸引力與這段空間距離的重力正常變化要加以改正，稱為“潮汐改正”。
基本介紹
- 中文名：潮汐改正
- 外文名：tidal correction
- 領域：測繪科學與技術
- 常用於：海洋上重力觀測
- 因素：自然海面和平均海面海水層的引力
- 類型：全潮汐改正等
簡介,背景,類型,轉換關係式,
簡介
潮汐改正（tidal correction）：地球表面各處的海水受月球和太陽的吸引力作用而產生的周期性升降運動，稱為潮汐。海洋上重力觀測結果包含潮高在內，須要歸算到大地水準面上。通常將開闊平靜的海洋平面當作大地水準面。自然海面和作為大地水準面的平均海面之間海水層的吸引力與這段空間距離的重力正常變化要加以改正，稱為“潮汐改正”。
背景
一切海洋活動,無論是經濟、軍事或科研活動,像海上交通、海洋地質調查和資源開發,海洋工程建設、海洋疆界勘定、海洋環境保護、海底地殼和板塊運動研究等,都需要海洋測繪提供不同種類的海洋地理信息要素、數據和基礎圖像。
海洋測繪中,潮汐觀測是一個比較關鍵的技術,其目的是:確定平均海面、深度基準面和計算水深測量時的水位改正(或:潮汐改正)。如何把測量出來的瞬時水深進行潮汐改正?是確定觀測結果正確與否的一個主要參數。
由於受客觀因素的影響,一些海區在一定的範圍內可以用一個潮汐觀測站的數據進行潮汐改正,但在一些沿岸地區,受地形的影響,需要2個甚至2個以上的潮汐觀測站的潮汐進行潮汐改正,這就需要進行多站的潮汐觀測,並對測量區域內不同位置的潮汐進行預報。
類型
1)全潮汐改正d1。它包括潮汐對大地測量觀測值的全部影響,其中包括永久性潮汐的影響。經d1改正後的大地測量觀測值稱為無潮汐大地測量觀測值,如作了此項改正後的重力值就稱為無潮汐重力值,相應的重力大地水準面就稱為無潮汐重力大地水準面、無潮汐水準高、無潮汐垂線偏差等。這項改正受到1979年IAG坎培拉(Canberra)大會有關決議的支持。目前,中國測繪部門所提供的各種大地測量成果,除GPS成果外,都相應於無潮汐大地成果。
2)平均潮汐改正d2。它是在全潮汐改正d1中恢復(或者說保留)永久性潮汐的(直接和間接)影響。大地測量觀測值經d2改正後,意味著周期性潮汐對大地測量觀測值的影響都作了改正(消除),但保留了永久性潮汐的影響部分。作了d2改正後的大地測量觀測值稱為平均大地測量觀測值,作了此項改正後的重力值就稱為平均重力值,與之相應的重力大地水準面稱為平均重力大地水準面。中國的大地測量數量處理中一直沒有採用過此項改正。
3)零潮汐改正d3。它是在全潮汐改正d1中,只恢復(或者說保留)永久性潮汐引起地球形變導致的影響。經d3改正後的大地測量觀測值消除了周期性潮汐和永久性潮汐對大地測量觀測值的直接影響,保留了永久性潮汐對大地測量觀測值的間接影響,稱為零大地測量觀測值。作了此項改正後的重力值就稱為零重力值,與之相應的重力大地水準面稱為零重力大地水準面。IAG在1983年漢堡(Hamburg)大會上以決議的形式對這種改正表示了支持。
轉換關係式
1.零重力值和無潮汐重力值間的轉換關係式
對重力值來說,零重力值和無潮汐重力值之間的轉換關係式有:
公式2.無潮汐水準高高差與零水準高高差間的轉換關係式
對水準高來說,大地水準面在潮汐影響下,相對於彈性地球的地殼發生垂直潮汐位移[7,9],因此水準高程發生變化。根據我國一等水準測量規範,水準測量成果的潮汐改正(在規範中有時稱日月引力改正)採用全潮汐改正,因此我國的水準高程相應於無潮汐水準高程(即無潮汐正常高高程)。將無潮汐水準高高差Hn轉換為零水準高高差Hz的轉換關係式為:
公式