福建沿岸当地平均海面的高程研究与应用

第２７卷第１期　２００７年１月　海洋测绘　ＶＯ１．２７．Ｎｏ．１　Ｊａｎ．，２００７　ＨＹＤＲＯＧＲＡＰＨＩＣ　ＳＵＲＶＥＹＩＮＧ　ＡＮＤ　ＣＨＡＲＴＩＮＧ　福建沿岸当地平均海面的高程研究与应用　许家琨，林有财　（９２８９９部队，浙江宁波３１５２００）　摘要：通过对福建沿岸多年来已有的当地平均海面高程资料和与１９８５国家高程基准的水准点联测成果，分析　并研究了福建沿岸主要验潮站的当地平均海面的高程情况和变化趋势，对福建沿岸当地平均海面的高程（１９８５国　家高程基准）进行了比较深入的研究和探讨，阐述了福建沿岸与浙江、广东沿海平均海面高程的连续性和与我国海　区平均海面高程的一致性，论述了当地平均海面高程的应用方法，以解决福建沿海海岸地形图和水深图的基准统　一及高度衔接问题。　关键词：高程基准；平均海面；１９８５国家高程基准；福建沿岸　中图分类号：Ｐ２２４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７１．３０４４（２０ｏ７）０１．００３４．４　０１　引　言　福建省海岸线长３　３００ｋｍ，沿海多有高山，海拔　在５００～１　０００ｍ间；海岸曲折，岛屿众多，海面地形　复杂，北部海区属于东海大陆架区，南部海区则是南　海东北部大陆坡和深海盆地。福建沿岸当地平均海　面高程白海尾至深沪倾斜平缓，大多在０．２１～　２福建沿岸当地平均海面的１９８５高程　根据表１—２和现有的福建沿海各验潮站统计　资料研究分析可以看出：　福建沿海的当地平均海面的１９８５高程最大值　０．４０１ｍ，最小值０．１７６ｍ（个别像沙埕０．１０ｍ、崇武　０．１６ｍ、将军澳０．１ｌｍ等未列入），平均海面的平均　高程为Ｏ．２５１ｍ，均方差为±０．２５５ｍ，标准差为　±０．０４５ｍ。福建北部沿海（海尾至海口）当地平均　海面的１９８５高程约为：０．２４—０．２７ｍ；福建中部沿　海（大练岛至祥芝）当地平均海面的１９８５高程约　为：０．１８—０．２６ｍ；福建南部沿海（深沪至东山）当地　平均海面的１９８５高程约为：０．２６—０．４０ｍ。这是根　据多年来的历史资料和近年来的实测资料统计出的　０．２５ｍ之间，与福建南部沿海平均海面高程相吻合；　而自深沪起，当地平均海面的高程为０．３０ｍ，并由此　逐渐升高，到东山为０．３９—０．４１ｍ之间，与广东北　部沿海的平均海面高程相一致，而且从总体上看，其　纵向变化与我国沿海平均海面的高程由北向南逐渐　升高的走势相统一。现在采用的１９８５国家高程基　准略低于福建沿海平均海面的中值约０．２５ｍ左右，　因此直接影响到海岸地形图和水深图的拼接，这就　是△　值（当地平均海面的高程值到１９８５国家高程　基准的高程值之间的差值）的改正问题，也就是在　实际工作中特别是滩涂和礁石测量巾要解决的海岸　地形图（采用１９８５国家高程基准）和水深图或者海　图（采用当地平均海面）的高程衔接问题。福建沿　岸的各类验潮站布设达１００余座（包括长期站、短　期站和临时站等），新测资料相当丰富，大多数验潮　站的主要点（或工作点）与已有的１９８５国家高程基　结果，这一结果可在今后的福建沿岸海道测量工作　中加以丰富、实践和应用。上面的海区划分是根据　当地平均海面的高程变化走势而划分的，并非实际　中的福建海区划分。　表１　福建沿岸当地平均海面的高程分析统计　海区　最大值　最小值　平均值　均方差　标准差　（站数）　（ｍ）　（ｍ）　（ｍ）　（ｍ）　（ｍ）　北部（２６）　０．２７７　０．２ｏ４　０．２３５　±０．２４６　±０．０１６　中部（２２）　０．２６０　０．１７６　０．２２５　±０．２２７　±０．０３５　南部（１１）　０．４０１　０．２３０　０．３１７　±０．３２２　±０．０８８　福建（５９）　０．４０１　０．１７６　０．２５１　±０。２５５　±０．Ｏ４５　准起算的水准点进行了联测，大部分岛屿也与大陆　进行了联测（包括ＧＰＳ联测），这对研究和探讨福建　沿岸当地平均海面高程以及该海区大地水准面变化　趋势有着积极的意义。　收稿日期：２００６－０６－１３　作者简介：许家琨（１９５６－），男，山东莒县人，高级工程师，主要从事海道测量、海洋工程应用与研究。　维普资讯 http://www.cqvip.com

第１期　许家琨，等福建沿岸当地平均海面的高程研究与应用　表２　福建沿岸当地平均海面的１９８５高程一览表　海区　序号　站名　所在纬度　当地平均海面　（站数）　１９８５高程（ｍ）　１　海尾　２７。１３　０．２３７　２　下关　２７。０９　０．２３７　３　小圆当　２７。０６　０．２３７　４　西台山　２７。００　０．２３７　５　＝沙　２６。５５　０．２７７　６　上钓歧　２６。４９　０．２３７　７　长门　２６。４９　０．２４ｏ　８　文歧　２６。４３　０．２３７　９　大菡尾　２６。４２　０．２３７　１０　三都澳　２６０３８　０．２Ｏ４　福　１１　青山　２６。３７　０．２３７　建　１２　池沃　２６。３４　０．２３７　北　１３　踣头　２６。２８　０．２３７　部　沿　１４　陶澳　２６。２６　０．２３９　海　１５　北茭　２６。２２　０．２４０　（２６）　１６　定海　２６。１６　０．２４０　１７　下歧　２６。１０　０．２５０　１８　川石　２６。０８　０．２５３　１９　珀头　２６。０８　０．２５３　２０　亭江　２６。０４　０．２５０　２１　猴屿　２６。４０　０．２５８　２２　下潭头　２６。０３　０．２５０　２３　梅花　２６。０１　０．２４６　２４　南澳山　２５。５４　０．２６７　２５　海　口　２５。４１　０．２７７　２６　小练岛　２５。３９　０．２７３　２７　大练岛　２５。３９　０．２３８　２８　屿头岛　２５。３８　０．２３８　２９　东痒岛　２５。３５　０．２００　３０　南朗官　２５。３４　０．１８４　３１　南城　２５。３２　０．１７６　３２　竹屿　２５。３０　０．１８９　３３　娘宫　２５。２８　０．１９７　３４　壁头角　２５。２５　０．２０５　福　３５　草屿　２５。２２　０．２２０　建　３６　牛头尾　２５。２２　０．２２０　部　中　３７　莲峰　２５。２１　０．２２２　沿　３８　鹅头港　２５。２０　０．２２６　海　３９　白面屿　２５。１７　０．２３４　（２２）　４０　石头鼻　２５。１６　０．２３９　４１　坑口　２５。１４　０．２４０　４２　浮叶　２５。ｌ１　０．２４０　４３　峰尾角　２５。０７　０．２６０　４４　湄洲湾　２５。０５　０．２６０　４５　假山　２４。５８　０．２５９　４６　后堵　２４。５４　０．２５０　４７　石湖　２４。４９　０．２３０　４８　祥芝　２４。４６　０．２３０　４９　深沪　２４。３７　０．２９９　５０　集美　２４。３４　０．２９３　福　５１　高崎　２４。３３　０．３２２　建　５２　沃头　２４。３２　０．２３５　南　５３　围头　２４。３０　０．２３０　部　５４　厦门　２４。２７　０．３ｏ９　沿　５５　海门岛　２４。２４　０．２５９　海　５６　后寮　２３。５７　０．４｜Ｄ１　（１１）　５７　杏仔　２３。４７　０．３６９　５８　古雷头　２３。４５　０．３７９　５９　东　山　２３。４５　０．３８８　图１福建沿海当地平均海面的高程自北向　南逐渐升高的变化趋势图单位：（ｍ）　３　福建沿岸当地平均海面的１　９８５高程研究分析　通过分析表明，在福建沿海５９个验潮站（沙埕　０．１Ｏｍ、崇武０．１６ｍ、将军澳０．１ｌｍ等未列入）中，各　站平均海面的１９８５高程值与平均值０．２５１ｍ的差　值有６６％小于±０．０２ｍ；在福建中北部海区，各站平　均海面的１９８５高程值与平均值０．２５ｌｍ的差值有　８ｌ％小于±０．０２ｍ；福建南部海区从深沪至东山的　平均海面的高程要高于福建中北部海区平均海面的　高程约０．０５～０．１５ｍ左右，也就是说，福建南部海　区的平均海面要低于福建中北部海区的平均海面，　这是近年来各验潮站新测资料丰富、联测水准点多　的结果。　进而还发现，福建沿岸的平均海面的１９８５高程　呈现出北低南高的变化趋势，但自北向南增加的趋　势较为平缓（且在福建中部海区从东痒岛至壁头角　的当地平均海面高程在０．２０ｍ左右，从整个我国沿　海平均海面的高程由北向南逐渐升高的总体趋势　看，为什么在福建中部海区当地平均海面的高程会　凹下０．０５—０．１５ｍ左右，也就是说这一海区的平均　海面要略高于福建南部和北部海区的平均海面，这　是一个有待继续探讨的问题），这与我国沿海平均　海面由南向北逐渐升高的整体走向完全一致，这对　进一步研究福建沿岸的平均海面变化和高程基准很　维普资讯 http://www.cqvip.com

海洋测绘　第２７卷　有帮助。　还必须指出，对于局部海区来说，如果单纯用联　测原１９５６年黄海高程系的高程减去０．０２９ｍ来求　取当地平均海面的１９８５国家高程基准的高程，是不　科学也是不可靠的，而且用联测原黄海平均海水面　高程的量值分析其海平面走向也很不明显。因此，　采用直接联测１９８５国家高程基准的高等水准点高　程，并与验潮站的主要水准点进行联测，求得更为精　确的当地平均海面的高程，以满足福建沿岸大地水　准面的深层次研究和沿岸海道测量中的高度衔接之　需要。　４福建沿岸当地平均海面的１　９８５高程应用　在沿岸海道测量实际工作中，海岸地形图的　高程采用１９８５国家高程基准，沿岸水深图的图载　水深及干出礁、干出滩的高度采用理论深度基准　面，而深度基准面的高度从当地平均海面起算，很　明显两图基准不一致，存在着如何衔接的问题。　因此，在进行海岸地形测量干出滩、干出礁时，根　据当地平均海面到１９８５国家高程基准的差值　（△日值），把１９８５国家高程基准归算到当地平均　海面，即：当地平均海面Ｉｉ．１９８５国家高程基准一　△日，然后再根据深度基准面　值，把当地平均海　面归算到深度基准面，最后计算出以深度基准面　起算的干出滩、干出礁的干出高度，最终达到与水　深测量测定的结果一致。　《海道测量规范》ＧＢ１２３２７．１９９８中明确规定，　海岸线以平均大潮高潮时所形成的实际痕迹进行　测绘；图载水深以深度基准面起算。灯塔、灯桩、　灯杆的灯光中心高度从平均大潮高潮面起算。特　别是在海岸线、明礁和灯高的起算面判定方面，　１９９９年１２月北京测绘出版社出版的《海洋测绘词　典》中也进行了非常明确的定义：海岸线　（ｃｏａｓｔｌｉｎｅ）是海水面和陆地的交界线，在海图上，　有潮海的海岸线为多年平均大潮高潮面时的水陆　分界线常依海滩上的痕迹测绘；明礁（ｒｏｃｋ　ｕｎｃｏｖｅｒｅｄ，ｂａｒｅ　ｒｏｃｋ）是平均大潮高潮面时露出的　孤立岩石，其高程从当地多年平均海面起算；灯高　（ｈｅｉｇｈｔ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔ）自平均大潮高潮面至灯光中心的　高度。需要指出的是：１９８３年３月，王志豪提出了　“平均大潮高潮面和略最高高潮面是平均大潮低　潮面和略最低低潮面所对应的高潮面，中国从　１９５７年以后，无论法定和实践都已接收了理论最　低潮面，其对应的高潮面，理所当然也应是理论最　高潮面”，并在中国沿海三个基准面关系图中明确　指出了海岸线和灯塔高度从理论最高潮面起算。　近几年，有的同行也提出了采用理论最高潮面判　定和测定海岸线、明礁并作为灯塔的高度起算面。　笔者认为，在目前情况下，仍以《海道测量规范》　ＧＢ１２３２７—１９９８、《海图图式》ＧＢ　１２３１９—１９９８中的　规定为准，这已经是多年采用的规范标准，不然容　易造成采用基准和成果的混乱。　灯桩（灯塔）的灯光中心高度的计算（以福建闽　江Ｅｌ某灯塔为例，单位：ｍ，见图２）。　▲１　．　ｆ　刘　塔的灯光中心　１　３（量高）　ｉ．６７　Ｉ　均大潮高潮面　Ｌ　１　．５　１『　　地平均海面　　Ｊ｝　＝　３．６０　—　▲　瞬　时海面　１．８（水位改正数）　６．４　（Ｊ　大潮升）　，　Ｊ　论深度基准面　图２福建闽江口某灯塔测量示意图　已知：从瞬时海面直接量取灯塔高度为１７．３ｍ，　记时的水位在深度基准面上１．８ｍ，因此１７．３＋１．８　＝１９．１ｍ，又知Ｌ＝３．６０ｍ，则：１９．１—３．６０＝１５．５ｍ，　该值就是灯塔的灯光中心在当地平均海面上的高　度；又知深度基准面至平均大潮高潮面的差值为　６．４３ｍ，也叫平均大潮升高度，则：１７．３＋１．８＝　１９．１ｍ，１９．１—６．４３＝１２．６７ｍ，所以，该灯塔的灯光　中心高度为：１２．６７ｍ，即灯塔的灯光中心在平均大　潮高潮面上１２．６７ｍ。　另外，ＧＢ　１２３１９—１９９８还明确规定：干出滩、干　出礁的干出高度从理论深度基准面起算。海岸线以　上的各类控制点、水准点和地物点高程采用１９８５国　家高程基准。岛屿、明礁高程一般要求采用１９８５国　家高程基准起算，远离大陆的岛、礁，其高程基准可　采用当地平均海面。　在海道测量中，必须正确处理５个基面的关系，　即：１９５６黄海平均海水面、１９８５国家高程基准、理论　深度基准面、当地平均海面和平均大潮高潮面。以　福建闽江口某礁测量标注为准，看各基准面之间的　相互关系，同时，也可以更清楚地了解是如何应用当　地平均海面的１９８５高程（即△日）进行干出礁（干出　滩）高度改正的。见图３。　维普资讯 http://www.cqvip.com

第１期　许家琨，等福建沿岸当地平均海面的高程研究与应用　３７　＋　ＡＨ＝０．２４６　均海面略高于福建北部和南部海区０．０５—０．１５ｍ　左右，这是一个有待继续探讨的问题。再就是论述　Ｉ　ｆ　３．３５４　Ｏ　０２９　▲　＋　了福建沿海与浙江、广东沿海平均海面高程的连续　性和与我国海区平均海面高程的一致性，对观察和　探讨我国大地水准面的变化及其规律也有一定的参　考价值。同时针对当前在沿岸海道测量中有关海岸　线、明礁和灯高的起算面方面存在的一些不同认识　进行了明确的疏理和阐述；最后主要是应用福建沿　２．２（３　：测值、　３．６０　Ｊ　ｌ　１．１　５４ｒ干出高废　▲　１．８（水位改正数）　ｒ　＋　　’ｒ　１　岸当地平均海面的高程解决福建沿岸海道测量生产　实践中存在的海岸地形图和水深图基准的衔接问　题，以期达到在采用基准和海洋测绘成果图件中的　４．５　载水深）　～完整与统一。而对福建某灯塔和礁石的测量实践和　ｌ　一　：　３ｒ　ｒ实损　具体应用，则对当前我国领海基点灯塔式的测量实　＿二　施中可参考使用。　１Ｊ　１Ｊ　１ｊ、Ｊ　１Ｊ　图３福建闽江口某礁测量示意图　干出礁（干出滩）高度的计算：　参考文献：　孟德润，田光耀，刘雁春．海洋潮汐学［Ｍ］．北京：海潮　出版社，１９９３．　已知：当地平均海面的１９８５高程△日＝　０．２４６ｍ，深度基准面到当地平均海面的高度Ｌ＝　３．６０ｍ，贝０：Ｌ一△日＝３．６０—０．２４６：３．３５４ｍ；　叉知：在１９８５国家高程基准的已知控制点上直　接测得的滩涂高度为：２．２ｍ，手簿一般记载为：　一赵明才，翟国君，黄谟涛，等．中国近海海面地形的计　算与机制研究［Ａ］．中国东部沿海地区海平面与陆地　垂直运动［Ｃ］．冯浩鉴主编．北京：海洋出版社，１９９９．　管泽霖，管铮，翟国君．海面地形与高程基准［Ｍ］．　北京：测绘出版社，１９９６．　２．２ｍ，因此，干出滩的干出高度为：３．３５４＋　（一２．２）＝１．１５４ｍ，１．１５４ｍ就是该干出礁的干出高　度，是从深度基准面起算的。海图上一般记为：１２。　５结束语　国家技术监督局．海道测量规范［Ｓ］．北京：中国标准　出版社，１９９９．　李建成，陈俊勇，宁津生，等．地球重力场逼近理论与　中国２０００似大地水准面的确定［Ｍ］．武汉：武汉大学　出版社，２００３．　总之，福建沿岸平均海面的高程与我国沿海平　均海面的高程在总体上是一致的。只是在福建中部　海区从东痒岛至壁头角的当地平均海面高程在　０．２２ｍ左右，从我国整个沿海平均海面由南向北逐　海司航保部．海洋测绘词典［Ｍ］．北京：测绘出版　社，１９９９．　许家琨．沿岸当地平均海面的高程求取与应用［Ｊ］．海　洋测绘，２００２，２２（５）：１６—１９．　渐升高的总体趋势看，发现在福建中部海区当地平　Ｔｈｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｈｅｉｇｈｔ　ｏｆ　Ｆｕｊｉｎ　ａＣｏａｓｔｗｉｓｅ　Ｌｏｃａｌ　Ｍｅａｎ　Ｓｅａ　Ｌｅｖｅｌ　ＸＵ　Ｊｉａ－ｋｕｎ．ＬＩＮ　Ｙｏｕ－ｃａｉ　（９２８９９　Ｔｒｏｏｐｓ，Ｎｉｎｇｂｏ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ，３１５２００）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｔｈｅ　ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌ　Ｆｕｊｉａｎ　ｃｏａｓｔｗｉｓｅ　ｍｅａｎ　ｓｅａ　ｌｅｖｅｌ　ｄａｔａ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｕｒｖｅｙｓ　ｏｆ　ｎａｔｉｏｎａｌ　ｈｅｉｇｈｔ　ｄａｔｕｍ　１９８５　ｂｅｎｃｈｍａｒｋｓ，ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ　ｔｈｅ　ｈｅｉｇｈｔ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　Ｆｕｊｉｎ　ｃｏａａｓｔｗｉｓｅ　ｍｅａｎ　ｓｅａ　ｌｅｖｅｌ，　ｅｘｐａｔｉａｔｅｄ　ｉｔｓ　ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ　ｔｏ　ｈｅ　ｔｈｅｉｇｈｔ　ｏｆ　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　ｎｄ　ａＧｕａｎｇｄｏｎｇ　ｃｏａｓｔｗｉｓｅ　ｍｅａｎ　ｓｅａ　ｌｅｖｅｌ　ｎｄ　ａｉｔｓ　ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ　ｔｏ　ｈｅ　ｈｅｉｔｇｈｔ　ｏｆ　ｃｈｉｎａ　ｓｅａ’Ｓ　ｍｅａｎ　ｓｅａ　ｌｅｖｅｌ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｅｉｇｈｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｏｃａｌ　ｍｅａｎ　ｓｅａ　ｌｅｖｅｌ，ｓｏｌｖｅｄ　ｈｅ　ｄａｔｔｕｍ　ｕｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｈｅｉｇｈｔｊｏｉｎｉｎｇ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　Ｆｕｊｉｎ　ａｃｏａｓｔｗｉｓｅ　ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃ　ｍａｐ　ｎｄ　ａｈｅ　ｔｗａｔｅｒ　ｄｅｐｔｈｓ　ｍａｐ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｅｉｇｈｔ　ｄａｔｕｍ；ｍｅａｎ　ｓｅａ　ｌｅｖｅｌ；Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｖｅｒｏｉｃａｌ　Ｄａｔｕｍ　１９８５；Ｆｕｊｉｎ　ｓｅａｃｏａｓａｔ