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航海学笔记1第一章基础知识第一节地球形状，地理坐标和大地坐标系描述地球形状不属于地球的任何模型大地球体：由大地水准面所包围的几何体。使用地球椭圆体为地球数学模型的场合：定义地理坐标时制作摩卡托投影海图时使用地球圆球体为地球数学模型的场合：计算大圆航线时制作简易摩卡托图网时1海里＝1852m.所谓“地埋纬度”是指：某点在地球椭圆子午线上的法线与赤道面的交角纬度：lat.，经度：Long.，算经纬差：终点见减起点经差的绝对值不应大于180°，否则，应加减360°经差、纬差的定义、方向性及计算12D1800D90012D1800D1800纬差，经差为正值，分别表示北纬差和东经差。负值表示南纬差和西经差。GPS大地坐标系采用WGS-85WGS-84大地坐标系就是欧洲1950大地坐标系。方向的确定和划分：在测者地面真地平上确定方向，南北线为测者真地平与测者子午圈平面的交线；东西线为测者真地平与测者卯酉圈平面的交线。方向划分方法有三种：圆周法半圆周法罗经点法。圆周法是航海最常用的表示方法，半圆法是天文航海中年常用的方法。圆周法的表示，不管百位有没有，必须要有数字，哪怕是O！！！半圆周法：读法与写法的顺序完全一样。罗经点法（重点）：基点±45°＝偶点±22.5°＝三字点±11.25°＝偏点关于偶点：读法依然按照习惯，写法相反。45°东北NE135°东南SE225°西南SW315°西北NW关于三字点：读法与写法完全一致，4个区间每个区间2个（在偶点的前面加一个，偏向哪一方加上一个字母）北北东（NNE）东北东（ENE）东南东（ESE）南南东（SSE）等关于偏点：4个区间每个区间4个。一个罗经点＝11.25°偶数的读法只限于在基点和偶点基础上，偏向那一方后面加/四个基点之一。三种方向之间的换算：在北东半圆NE：圆周度数＝半圆度数在南东半圆SE：圆周度数＝180°－半圆度数在南西半圆SW：圆周度数＝180°＋半圆度数航海学笔记2在北西半圆NW：圆周度数＝360°－半圆度数SSE＝½(S﹢SE)SSW＝½﹙S＋SW﹚NW／W＝315°－11.25°NW／N＝315°＋11.25°航向：船舶航行的方向，方位：物标的方向。航向线：首尾线向船首方向的延伸线，称为航向线CL真航向：从真北线顺时针量到航向线的角度，TC方位线：BL真方位：自正北线顺时针量到物标方位线的角度TB舷角（相对方位）：有两种表示方法，注意！！！：001.在计算物标舷角时，若本船和物标的方位都存在相同的罗经差，不需要进行罗经差修正。002.如果问罗方位不需要修正，如果问磁方位只需要修正自差003.如果问正方位，自差，磁差都需要进行修正。004.船舶在航行中应经常测定罗经差和自差，应该：每天尽可能早晚各测—次，长航线改向后尽可能测定一次磁差Var等于：GC+G-MCGB+G-MBGB+G-CB-DevG：陀螺差陀罗差随航速和纬度的变化而变化磁差的变化主要与地区时间磁暴有关磁罗经自差主要随航向的改变而改变。磁北与罗北之间的夹角为自差磁差的变化主要与地区，时间和磁暴有关MC表示磁航向MB表示磁方位CC表示罗航向Q表示舷角船舶转向时不发生改变的：磁差年差真方位磁方位船舶转向时发生改变的：罗北自差在大比例尺港泊图上，（航海图上）磁差资料一般刊印在向位圈（罗经花）上在小比例尺大洋海图.L磁差资料通常刊印在：等磁差曲线上和海图标题栏内1nmile=l852.25—9.31cos2Ψ1nmile的实际长度在赤道附近最短在两极附近最长海图在图上某一点的各个方向上的局部比例尺都相等，则该点处的微小图形与对应的地面形状保持相似（在该处可保持角度不变），这就是等角投影（正形）投影，如墨卡托投影等。普通比例尺(基准比例尺)：一般地图采用，可能是图上某点或某条线上的局部比例尺（★该点或线也可不在该图内）可能是图上各个局部比例尺的平均值海图比例尺表示方法：一般多采用某纬度线上的局部比例尺作为基准比例尺，该纬度叫作基准纬度(standardparallel)，决定海图的制图精度和海图作业的作业精航海学笔记3度。海图作业时，应尽可能选择大比例尺海图，这样既可获得较多航海资料，又可提高海图作业精度。地图投影的分类按投影变形性质分类：等角投影是图上无限小的局部图像与地面上相对应的地形保持相似的一种投影方法。地面上某地一个角度，投影到地图上后仍能保持其角度的大小不变地面上一个微圆，投影到地图上仍能保持是一个圆。在等角投影中，不能保持其对应的面积成恒定的比例。在等角投影中，从局部来看能够保持其形状相似，但从整体来说地图形状仍然是有变形的。等积投影保持地面上与图上相对应处的面积成恒定比例的一种投影方法(等积不等角任意投影是指既不等角又不等积的各种投影方法按构成地图图网的方法分类平面投影(方位投影)方位投影属于透视投影，根据视点的位置不同，平面投影又可分为：①外射投影②极射投影（又称等角方位投影，航海上常用它来绘制半球星图）③心射投影（又称日晷投影，由于这种投影图上的任意直线都是大圆弧，所以航海上设计大圆航线的大圆海图就是心射平面投影图。另外，某些大比例尺港湾图(英版平面图)及极区海图也常用心射投影图）根据投影平面与地球面相切的位置不同，又分为：极切投影、赤道切投影和任意切投影三种。圆锥投影：圆锥投影是用一个圆锥相切或相割于地球仪的纬度圈，圆锥轴与地轴重合，并以地心为视点，将地球仪的经线和纬线投影到圆锥表面上去，然后沿圆锥母线切开展平即为圆锥投影图网。圆柱投影：圆柱投影是用一个圆柱套在地球仪上，将地球仪的经线和纬线投影到圆柱面上去，然后沿圆柱母线切开展平，即成为圆柱投影图网。正圆柱投影——圆柱轴与地轴重合。投影中若能保持等角正形，称等角正圆柱投影，又叫墨卡托投影(Mercatorprojection)，它是航用海图投影的主要方法。航海学笔记4横圆柱投影：如果圆柱轴在赤道面上与地轴垂直。投影中若能保持等角正形，称等角横圆柱投影，又叫高斯投影(Gaussprojection)，它是大比例尺海图和极区海图的常用投影方法。斜圆柱投影——圆柱轴与地轴斜交。条件投影凡不属于上述三种的投影方法，而按一定的数学关系绘制成图网的，叫作条件投影。恒向线恒向线：又称等角航线，在地球表面，恒向线一般表现为一条与所有经线相交成恒定角度、具有双重曲率的球面螺旋线，它无限趋近于地极，但不能到达地极。地面上两点之间的最短连线（圆球体）：大圆劣弧但严格按大圆弧航行，必须不断改变航向。恒向线一般并不是地面上两点之间的最短连线：①航向000˚或180˚的子午线；②航向090˚和270˚的赤道上除外)，但驾驶船舶方便。恒向线的特点：1.当航向为000°或180°时，船舶沿经度线（子午线）航行，故子午线就是恒向线；2.当航向为090°或270°时，船舶沿着等纬度圈航行，故纬度圈是恒向线，赤道既是恒向线又是大圆弧；3.当航向不为000°（180°）和090°（270°）时，恒向线与同一等纬圈只有一个交点，与同一子午线相交无数次，且交点的纬度愈来愈高，最后接近地极，但不能到达地极。墨卡托投影海图航用海图必须满足的两个条件：图上恒向线为直线等角投影墨卡托海图的图网特点：①子午线被画成相互平行的直线②赤道和纬度圈也被画成相互平行的直线；③子午线与纬度线相互垂直④纬度渐长现象——图上纬度1΄的长度随纬度升高而渐长。在同一张海图上，纬度不同其局部比例尺也不同，纬度越高比例尺越大；在墨卡托海图上，图上1′经度的图长(1赤道里的图长)称为该图的海图单位，用e表示。海图的其它投影方法：在航用海图中，有些大比例尺港泊图，可能采用高斯投影(Gaussprojection)(高斯-克吕格投影)图幅经差图幅宽度=e航海学笔记5我国出版的一部份大比例尺的港泊图是采用高斯投影的方法绘制的。高斯投影是等角横圆柱投影，投影圆柱面与某子午线相切。该子午线称为轴子午线或中央子午线。圆柱轴位于赤道面，与地轴垂直。高斯投影具有等角正形的投影特点。圆柱投影中，与圆柱相切的部分是不变形的，正圆柱投影中的赤道，横圆柱投影中的轴子午线，在投影中都是不变形的。离轴子午线越远，放大与变形越大。因此，高斯投影图仅将轴子午线附近的狭长地带制成大比例尺港口图。高斯投影图的特点：(1)具有等角正形投影的性质；(2)轴子午线附近长度变形很小，因此它适宜用来描绘经差小而纬差大的狭长地带；(3)图上极区的变形也较小，因此它也适宜用来描绘高纬度地区的地图；(4)我国海图中采用高斯图法的，仅仅是1：10000左右的大比例尺港泊图。平面图英版大比例尺港泊图大都采用平面图法(Plans)。它是将小范围内的地面作为平面进行测量和绘制成图的。由于图区范围小，图网投影变形小于制图的误差。平面图的特点：图区范围内各点的局部比例尺都相等，可以认为整个地图不存在投影变形。心射平面投影在心射平面投影中，切点及其附近是没有或很少有变形的。所以也采用心射平面投影来绘制大比例尺港泊图。在切点处没有变形，图上随着与切点的距离的增加，变形将愈来愈大。因此，用心射平面投影来绘制切点附近小范围内的大比例尺地图，可以认为是不存在投影变形的。中版海图图号是按海图所属地区编号的英版海图图号刊印在海图图廓外右下角和左上角。英版图号与地区无关，是按出版海图的时间先后编号的海图基准面包括高程基准面和水深基准面。高程基准面：高程基准面是物标高程的起算面。我国沿海：1985国家高程基准当地平均海面英版海图：平均高高潮面起算当地平均海面深度基准面：海图深度基准面是海图上标注水深的起算面和干出高度的起算面，通常也潮高的起算面。我国海图采用理论深度基准面，即理论最低潮面作为海图基准面。英版海图多采用略天文最低低潮面或平均大潮低潮面高程(Height)陆上物标自高程基准面至物标顶端的海拔高度，简称高程。中版海图高程单位为米。高程不足10米的，注记精确到0.1m；大于10m的，舍去小数，注记整米数。英版米制海图高程单位为米，拓制海图单位为英尺。航海学笔记6灯高：自平均大潮高潮面(MHWS)至光源中心的高度。桥梁净空高度：自平均大潮高潮面或江河高水位（设计最高通航水位）到桥下净空宽度中下梁最低点的垂直距离。英版海图净空高度：一般自平均大潮潮面、平均高高潮面或平均海面起算。干出(Dries)高度深度基准面以上的高度比高系自地物、地貌基部地面至其顶端的高度，即物标本身的高度。在1:500000或更小比例尺图上，水深注记一律用斜体表示。中版海图水深浅于21m的注至0.1m。21m～31m的注至0.5m；深于31m的注至整米。表示未测到底的水深，它是指测到一定深度且尚未着底的深度。表示未曾精测过或未曾改正潮高的水深底质：主要有沙(sand，S)、泥(mud，M)、粘土(clay，Cy)、淤泥(silt，Si)、石(stone，St)、岩石(rock，R)、珊瑚和珊瑚藻(coral，Co)以及贝(shells，Sh)等。常用形容沙的形容词有细(fine，f)、软(soft，so)等。标注顺序为：颜色+形容词+底质名，如：“黑软泥”(blsoM)、“黄粗沙”(ycS)两种混合的底质，先注成分多的，后注成分少的，如“沙石”（SSt）。上下层底质不同的，先注上层后注下层，如“沙/泥（S/M）”。明礁：平均大潮高潮时露出的孤立岩石，与小岛表示方法相同，括号内注记数字表示高程干出礁：位于平均大潮高潮面以下深度基准面以上的孤立岩石。高潮时淹没，低潮时露出适淹礁：在深度基准面适淹的礁石即礁石顶端与深度基准面平齐暗礁：深度基准面以下的孤石，数字注记系深度基准面至礁石顶部的深度，即礁石上水深。如“+（68）”，指该暗礁顶端在深度基准面下6.8米危险沉船是指其上水深小于等于20m（英版海图小于等于28m）的沉船，或深度不明、但有碍水面航行的沉船。非危险沉船是指其上水深大于20m（英版海图大于28m）的沉船，或深度不明、但不影响水面航行的沉船。部分露出深度基准面的沉船，不按比例绘画仅桅杆露出深度基准面的沉船船体露出大潮高潮面的沉船，按比例绘画