第四能见地平距离和物标.ppt

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1、第四能见地平距离和物标地理能见距离一、航海上距离的单位航海上最常用的距离的单位是海里(nmile)，它等于地球椭圆子午线上纬度1所对应的弧长。可以推导出1nmile的公式为：1nmile185225931cos2(m)可见，地球椭圆子午线上1纬度弧长，即1nmile的长度不是固定不变的，它随纬度的不同而略有差异：在赤道上最短，为184294m；在两极最长，为186156m；在纬度4414,处1nmile的长度约为1852m。为了航海上实际应用的需要，必须用一个固定值作为1nmile的标准长度。目前，我国和世界上许多国家均采用1929年国际水文地理学会议推荐的1852m作为1nmile的标准长度

2、值。某轮沿赤道自西向东航行，无航行误差，计程仪改正率为00，则实际船位位于在海图上按计程仪航程推算的船位的(不考虑风流影响)。A东面B西面C同一点D不一定某轮沿赤道自西向东航行航速15Kn，无航行误差，2天后，实际船位位于航程推算的船位的(不考虑风流影响)。A东面B西面C同一点D不一定=测者能见地平距离一、在海上，具有一定眼高的测者A向周围大海眺望，所能看到的最远处，水天似相交成一个圆圈BB，这圆圈所在的地平平面或者自测者至BB，这一小块球面，叫做测者能见地平平面或视地平平面，圆圈BB，就是测者能见地平或视地平，俗称水天线。自测者A至测者能见地平的距离AB，称为测者能见地平距离。De(nmil

3、e)二209e(m)式中：De测者能见地平距离，单位：nmllc；e测者眼高，单位：m。三、物标能见距离1物标能见地平距离假如测者眼睛位于物标顶端，此时测者的能见地平距离，叫做物标能见地平距离，用表示它等于能见度良好情况下，测者眼高为零时，理论上所能看见物标的最大距离。与测者能见地平距离一样，物标能见地平距离可由下式求得：Dh=2.09H(m)式中Dh一物标能见地平距离，单位：nmile；H物标顶端距海平面的高度，单位：m。2.物标地理能见距离能见度良好时，仅由于地面曲率和地面蒙气差的影响，测者理论上所能看到物标的最大距离叫做物标的地理能见距离，用D。表示。由图142可见，物标地理能见距离可由

4、下面公式求得：D。(nmile)=209e(m)+2.09H(m)式中：e测者眼高，单位m；H物标高度，单位m；D。物标地理能见距离,单位nmile。四、灯标最大可见距离在地面曲率和地面蒙气差一定的情况下，白天能见度良好时，物标的最大可见距离取决于测者眼高和物标的高度。但是，夜间观测灯标时，其最大可见距离还与该灯标的发光强度有关。1灯标射程中版海图和航标表中射程的定义为：晴天黑夜，当测者眼高为5m时，理论上能够看见灯标灯光的最大距离。英版海图和英版灯标表中，灯标射程分光力射程和额定光力射程两种。光力射程是指某一气象能见度条件下，灯光光力的最大能见距离。额定光力射程是指气象能见度为10nmile

5、时，灯光光力的最大能见距离。光力射程和额定光力射程都仅和气象能见度有关，而与测者眼高、灯高、地面曲率和地面蒙气差无关。通常大多数国家采用额定光力射程作为灯标射程。2初显与初隐灯塔是一种重要的航标，其灯光强度较强。夜间观测灯塔灯光时，如灯塔的灯光强度足够强，则可能会出现初显(初隐)现象。晴天黑夜，船舶驶近(驶离)灯塔时，灯塔灯芯初露(初没)测者水天线的瞬间，即测者最初(最后)能够直接看到灯塔灯光的时刻，叫做灯光初显(初隐)。显然，并不是所有的灯塔都会出现初显(初隐)现象。通常，只有当灯塔的光力能见距离大于或等于该灯塔的地理能见距离时，才会出现初显(初隐)现象。中版海图和航标表中所提供的射程，是该

6、灯塔光力能见距离和5m眼高地理能见距离中较小者。鉴于航海上测者眼高普遍都在5m以上，因此，只有强光灯塔才可能有初显(初隐)，弱光灯塔一般不会有初显(初隐)。判断中版航海资料中某灯塔是否是强光灯塔，应将该灯塔5m眼高的地理能见距离取整后再与其射程相比较，如前者小于或等于后者，表面该灯塔为强光灯塔，可能有初显(初隐)；否则，就是弱光灯塔，无初显(初隐)。灯光初显(初隐)时，测者与灯塔之间的距离等于灯塔地理能见距离，即：D显/隐(nmile)D。209e(m)十209H(m)中版海图和航标表中灯塔的初显(初隐)距离还可用下式求取：D显/隐(nmile)D。射程+209e(m)一2095例141：中版

7、海图某灯塔灯高84m，图注射程18nmile，测者眼高16m，问该灯塔是否有初显初隐?解：D=2.09e+2.09H=2.095+2.0984=23.818无初显初隐。3灯塔灯光最大可见距离中版海图和航标表中灯塔灯光最大可见距离，取决于该灯塔的灯光强度。能见度良好件下，强光灯塔，可能存在初显(初隐)，灯光最大可见距离等于灯塔的初显(初隐)距离，即该灯塔的地理能见距离；弱光灯塔，一般无初显(初隐)，该灯塔灯光最大可见距离等于其射程。英版海图和灯标表中灯塔灯光最大可见距离，等于该灯塔射程(额定光力射程或光力射程)与该灯塔地理能见距离中较小者例144：中版海图某灯塔灯高40m，图注射程16nmile

8、，已知测者眼高16m，求该灯塔灯光的最大可见距离Dmax。解：D（e=5）=2.09(5+40)=17.9因为179nmile取整为17nmile，大于射程16nmile，该灯塔无初显或初隐，所以Dmax射程=16M例145：中版海图某灯塔灯高81m，图注射程23nmile，已知测者眼高16m，求该灯塔灯光的最大可见距离Dmax。解：D(e=5)=2.09(5+81)=23.5nmile因为235nmile取整为23nmile，等于射程，该灯塔有初显或初隐，所以Dmax=D。=2.09(16+81)=27.2nmile例146：英版海图某灯塔灯高36m，额定光力射程24nmile，求测者眼高1

9、6m时，该灯灯光最大可见距离。解：D。=2.09(16+36)=20.9nmile因为射程24nmile大于20.9nmile，所以DmaxD。=20.9M第五节航速与航程一、航速与航程航程是船舶航行经过的距离，用S表示，航海上一般采用海里作为航程的单位。单位时间内的航程称为船舶的航行速度航海上习惯将船舶在无风流影响下的航行速度称为船速一.计程仪测定航程船用计程仪的种类很多，它是船舶测定航程和航速的主要仪器。目前，计程仪可分为相对计程仪和绝对计程仪两大类。相对计程仪所显示的是船舶相对于水的航程和航速，它只能记录船舶受风影响后的对水航程和航速，但不能显示水流影响后的航程和航速，因此，人们称它为“

10、计风不计流”的计程仪，绝对计程仪可以测量船舶相对于海底的，即船舶受风流影响后的实际航程和实际航速。计程仪的主要类型有：回转式计程仪、水压式计程仪、电磁式计程仪、多普勒计程仪和声相关计程仪。前面三种计程仪均为相对计程仪。目前，商船上用得较多的是后面三种计程仪。由于商船用多普勒计程仪和声相关计程仪的有效作用距离为几米至几十米，只有当水深不太深，计程仪所发射的超声波能作用到海底时，它们才可作为绝对计程仪使用，因此，通常情况下，多普勒计程仪和声相关计程仪也是相对计程仪。相对计程仪应该准确地显示船舶相对于水的航程和航速，但它与任何其他仪器一样，也存在着-定的误差，从计程仪上读到的仅仅是计程仪航程读数，还

11、必须对它进行误差改正后，才能得到准确的对水航程。航海上，习惯用计程仪航程误差与计程仪读数差比的百分率来表示计程仪误差L，L=SL-（L2-L1）/（L2-L1）*100%式中：L计程仪改正率，用百分率表示；SL准确的船舶对水航程，又称为计程仪航程；L1，L2对应计程仪航程：的前后两次计程仪读数。2)在恒流影响下。往返重复测定两次，分别求出V1、V2、和L1、L2再按下式求取平均船速和平均计程仪改正率：VE=（V1+V2）/2L=（L1+L2）/23)在等加速水流影响下，往返重复测定三次，分别求出V1、V2、V3和L1、L2、L3，再按下式求取平均船速和平均计程仪改正率VE=（V1+2V2+V3

12、）/4L=（L1+2L2+L3）/4(4)在变加速水流影响下，往返重复测定四次，分别求出V1、V2、V3、V4和L1、L2、L3、L4，再按下式求取平均船速和乎均计程仪改正率：VE=（V1+3V2+3V3+V4）/8L=（L1+3L2+3L3+L4）/8第六节航用海图投影方法一.地图投影和比例尺1地图投影2局部比例尺与基准比例尺；(1)局部比例尺设A为地面上的任意一点，在它的某个方向上有线段AB，如果将它投影到地图上去，变成图上线段ab，则该地图在A点这个方向的局部比例尺(C)为:C=Limab/ABAB-0由于存在投影变形，同一张图上各点的局部比例尺可能都不相同，有时同一点各个方向的局部比例

13、尺也各不相同。局部比例尺在投影中的变化，可以反映出地图投影的变形特点。如图上某点各个方向的局部比例尺相等，则该图在这点上能够保持与地面对应处形状相似，并在这一点上能保持角度不变，这在地图投影中叫做正形或等角；相反，如果地图上某点各个方向的局部比例尺不相等，则该图在这一点上就不能保持正形或等角(2)普通比例尺与基准比例尺一般地图上所注明的比例尺，称为普通比例尺或基准比例尺。它可能是图上各个局部比例尺的平均值，或者是图上某点或某线的局部比例尺。航海上，有时为了便于几张海图联合起来使用，常取某点或某线的局部比例尺作为几张图共同的基准比例尺。此时，上述基准点或基准线可能不在某张图的覆盖范围内。二、地图

14、投影分类按投影变形的性质分类(1)等角投影(2)等积投影(3)任意投影(1)等角投影，又称为正形投影。它是一种投影图上无限小的局部图像与地面上对应的地形保持相似的投影方法。在等角投影中，地面上一个微分圆，投影到图上仍能保持是个圆；或者说地面上某地的一个角度，投影到图上后仍能保持其角度的大小不变。(2)等积投影它是保持地面上与图上对应处的面积成恒定比例的一种投影方法，等角与等积在同一投影中不可能同时被满足。(3)任意投影它是既不等角也不等积，而是根据某种特殊需要或为了解决某种特定问题来制作地图的投影方法。按构成地图图网的方法分类(1)平面投影(2)圆锥投影(3)圆柱投影(4)条件投影(1)平面投

15、影它是将地面上的经纬线直接投影到与地球表面相切或相割的平面上去的一种投影方法。在平面投影中，从投影中心到任意一点的方位角均保持与实地相等，故又称为方位投影。方位投影属透视投影，即以某一点为视点，将球面上的事物直接投影到投影面上去的投影方法。常用的方位投影的视点位于垂直于投影面的直径或其延长线上，根据视点位置的不同，外射投影：视点在球外，如图162(a)。极射投影：视点在球面上，如图162(b)。心射投影：视点在球心，如图162(c)。(3)圆柱投影利用可以展开的圆柱面为辅助面，通过某种数学法则将地面上的经纬线投影到圆柱面去，再沿圆柱母线切开展平，构制地图图网的投影方法。如图l64所示，按圆柱轴

16、与地轴重合、垂直或斜交三种相对位置关系，圆柱投影可分为正圆柱投影、横圆柱投影和斜圆柱投影三种。航海上常用等角正圆柱投影，即墨卡托投影来绘制航用海图。等角横圆柱投影，又称高斯投影，常用于绘制大比例尺海图或极区海图。三、恒向线将地球作为圆球体时，地面上两点间的最短连线，并不是通过该两点的恒向线，而是连接这两点的大圆弧。但是，一般大圆弧与所有子午线相交成不等的角度，这也就是说，如果要驾驶船舶沿着大圆弧航行，就必须不断地改变航向。为了驾驶船舶的方便起见，在航程不太长时，或者当航向接近南北向或在低纬近赤道航区航行时，一般都采用两点间的恒向线航线。实际上，即使两点间的大圆航线，也是由若干段恒向线航线组成的

17、近似大圆恒向线与每一条经线相交无数次。恒向线每绕地球一周，都将与该子午线相交一次，且交点纬度越来越高；逐渐接近地极，但达不到地极。可见，除了航向C000180，或者C090270外，在地球表面上，恒向线表现为一条与所有子午线相交成恒定角度的、具有双重曲率的球面螺旋线，它逐渐趋向地极，但永远达不到地极。四、墨卡托投影为了便于在航用海图上绘画恒向线航线和方位线，航用海图应满足以下两个条件：(1)图上的恒向线是直线；(2)投影性质是等角的。这样，驾驶员就可以根据测得的航向和方位，用直尺在海图上画出恒向线航线和方位线来。3墨卡托海图的特点墨卡托海图是利用墨卡托投影，即等角正圆柱投影原理所绘制的。通常，

18、墨卡托海图具有以下特点：(1)图上经线为南北向相互平行的直线，其上有量取纬度或距离用的纬度图尺；纬线为东西向相互平行的直线，其上有量取经度的经度图尺，且经线与纬线相互垂直。(2)图上经度1，(1赤道里)的长度相等，但纬度1，(1nmile)的长度随纬度升高而逐渐长，存在纬度渐长现象。(3)恒向线在图上为直线。(4)具有等角特性，在图上所量取的物标方位角与地面对应角相等。(5)图上同纬度纬线的局部比例相等，不同纬度的局部比例尺，随纬度的升高而增大。(2)墨卡托图网的简易绘制方法简易墨卡托图网，是将地球作为圆球体，利用两点间的东西距，即相邻两子午线之间的等纬圈弧长Dep，与两点间的经差D,和该两点

19、所在纬度甲之间的下列关系而绘制成的：根据墨卡托投影原理，图上任意一点经线的局部比例尺与其纬线的局部比例尺相一致。因此，墨卡托图网中经线局部比例尺也要随纬度的升高而放大sec倍。但是，相邻两纬线间的经线上各点的纬度不同，其放大倍数也各不相同。为了方便起见，制作简易墨卡托图网时，是采两条纬线之间平均纬度处的放大倍sec作为相邻两纬线间经线上的平均放大倍数的。五、港泊图与大圆海图的投影方法除墨卡托投影方法外，航海上还采用高斯投影、平面图和心射投影来绘制大比例尺的港泊图。(1)高斯投影高斯投影又称高斯一克吕格投影，是绘制大比例尺港泊图的常用方法。高斯投影是等角横圆柱投影，圆柱轴不与地轴重合，而是位于赤

20、道面内，与地轴垂直。投影圆柱面不是与赤道相切，而是与某一子午圈相切。相切的子午线叫做轴子午线。(2)平面图平面图是将地面小范围内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误差，因此，平面图图区范围内各点的局部比例尺都相等，可以认为整个地图没有变形存在。(3)心射投影因为心射投影图中，切点附近变形很小，所以也可采用它来绘制大比例尺港泊图。投影来绘制切点附近小范围内的大比例尺港泊图，可以认为是不存在投影变形的。2大圆海图的投影方法用心射大圆海图是根据心射投影原理绘制的，图上直线均代表地球表面的大圆弧，专供设计大圆航线时，求大洋航线各分点的经纬度用心射投影不是等角投影，不能在大圆海图上直接量取方向或夹角由于大圆海图上相同纬度处投影变形不同，也不能在大圆海图上直接量取距离，除非图上事先绘制有量距曲线，才能用特殊的方法量取距离。对航海者来说，在以心射投影原理绘制的大圆海图上，是否可以直接量取航向或航程并不是重要的。大圆海图的主要特点在于图上直线均代表大圆弧，可以用直尺直接画出表示两点间大圆弧的直线。在这条直线上定出分点，读取各分点的经纬度，再将各分点转移到航用海图上，便可得到两点间的大圆航线。