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基于连续深度基准面的动态通航水深研究-以天津港为例
| 论文题名： | 基于连续深度基准面的动态通航水深研究-以天津港为例 |
| 关键词： | 动态通航水深;潮波运动;连续深度基准面;余水位改正 |
| 摘要： | 安全是航运业的首要前提，动态导航服务是保证通航安全的关键要素。动态信息的实时更新作为船舶通航安全的基础，亦是通航保障亟待解决的重要研究方向之一。水深作为通航所需考虑的首要因素，船员在通航时通常采用查阅《潮汐表》以及该港口的海图水深两者相叠加的传统通航方式。但是由于中国沿海各港口普遍存在深度基准面意义不统一、不连续的问题，且《潮汐表》的潮位信息实时性不高，传统通航手段现已无法满足船舶通航动态信息服务的需要。 本文以实现动态水深信息服务为研究核心，从物理海洋、海道测量、航海等多学科融合的角度出发，开展了实验研究： 首先针对《潮汐表》所提供的潮汐数据控制范围有限的问题，本文提供了一种基于FVCOM（The Finite Volume Coastal Ocean Model）模型和高精度边界条件的天文潮位模拟方法，实现了可以满足《潮汐表》预报精度要求的高分辨率天文潮模型构建。实验结果表明，对于关注区域，该模型的模拟结果具有较高的模拟精度，可以正确反映关注区内的潮波运动规律，为构建动态水深模型提供重要基础。 然后针对中国沿海各港口深度基准面意义不连续、不统一的问题，本文从深度基准面的物理性质出发，结合几何建模的方法，构建了关注区域内的连续深度基准面模型。由对比结果来看，该深度基准面与中国《海道测量规范》所规定的深度基准面物理意义具有较高的一致性，经由对该深度基准面模型的校准，可以实现不改变海图使用习惯的连续深度基准面模型构建。 最后针对海事服务集MSP（Maritime Service Portfolio）15对于“实时水文与环境信息服务”的要求，构建了基于余水位改正的动态水深模型，动态水位组合更加完整。同时本文分别从微观和宏观的角度对航船通航水深的定制化动态信息服务进行设计，扩大了大型船舶的港口通航时间窗口。 综上，本文结合多学科领域所提供的动态水深模型可以满足船舶对于动态信息服务的精度以及时效性需求，可以有效地改变现有静态通航模式，提高港口航道的水深使用效率。 |
| 作者： | 丁峰 |
| 专业： | 海洋技术 |
| 导师： | 张安民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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