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[科普中國(guó)]-航道圖

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航道圖是船舶及排筏在江河湖?;蚋蹫车人騼?nèi)安全行駛的通道圖。有海上航道圖、海上進(jìn)港航道圖和內(nèi)河航道圖等。一般以圖例和色別、注字等標(biāo)示航道的起迄、方位、走向和港埠、水深、寬度、里程、 主要水利工程設(shè)施和跨河建筑物以及航標(biāo)等導(dǎo)航設(shè)備??晒┚C合開(kāi)發(fā)河流、選擇運(yùn)輸路線(xiàn)、編制航運(yùn)計(jì)劃等使用2。

航道圖要素人們習(xí)慣上把以水部為描繪對(duì)象的圖統(tǒng)稱(chēng)為海圖,并將其視為地圖的一種,而將主要服務(wù)于船舶航行使用的海圖稱(chēng)為航行圖。航道圖是以海洋及通航的江河湖泊為主要描繪對(duì)象的,它是航行圖門(mén)類(lèi)中的一個(gè)分支。

航道圖按照制圖區(qū)域可分為港口航道圖和江河圖,它們都是以船舶的安全航行為服務(wù)對(duì)象。港口航道圖以描繪港灣、錨地為主;江河圖以描述通航的內(nèi)河航道為主。

從制圖角度出發(fā),航道圖的要素可分為:數(shù)學(xué)要素、地理要素和整飾要素三大類(lèi)3。

數(shù)學(xué)要素?cái)?shù)學(xué)要素是建立地圖空間模型的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),它主要包括有:投影、比例尺、方位、平面控制基礎(chǔ)、高程基準(zhǔn)面和深度基準(zhǔn)面等。

1.投影

投影是建立平面上的點(diǎn)(用平面坐標(biāo)或極坐標(biāo)表示)和地球上的點(diǎn)(用緯度ψ和經(jīng)度λ表示)之間的函數(shù)關(guān)系,用數(shù)學(xué)式表達(dá)這種關(guān)系就是:x=f1(ψ、λ),y=f2(ψ、λ)。

如果我們建立好這種函數(shù)關(guān)系,就可以依據(jù)地面上的點(diǎn)(ψ、λ),求出其在平面上的位置(x、y),地面上的各種要素就可以按這種關(guān)系在平面表示出來(lái)。

2.比例尺

(1)比例尺的定義:

簡(jiǎn)單地說(shuō)比例尺就是實(shí)地縮小比例數(shù),也就是圖上線(xiàn)段與實(shí)地相應(yīng)線(xiàn)段長(zhǎng)度之比,嚴(yán)格地講,地圖比例尺為圖上微分線(xiàn)段的長(zhǎng)度與地球橢球體上相應(yīng)線(xiàn)段長(zhǎng)度之比。

(2)主比例尺和局部比例尺:

由于地圖投影有不同程度的變形,比例尺隨著線(xiàn)段的地理位置和方向的不同而不同。圖上標(biāo)明的比例尺,只是某一條經(jīng)線(xiàn)或緯線(xiàn)上的比例尺,這個(gè)比例尺稱(chēng)為主比例尺,它只是在某條經(jīng)線(xiàn)或緯線(xiàn)上是正確的。如高斯——克呂格投影的中央經(jīng)線(xiàn)、墨卡托投影的基準(zhǔn)緯線(xiàn)。圖上其他部位的比例尺均大于或小于主比例尺,它們被稱(chēng)為局部比例尺。

高斯——克呂格投影圖上,中央經(jīng)線(xiàn)上為主比例尺,其他部位為局部比例尺,且都比主比例尺大。由于采用分帶投影,限制了投影變形,因而主比例尺與局部比例尺相差不大,實(shí)際應(yīng)用時(shí),可忽略其差值,直接采用主比例尺衡量長(zhǎng)度。但為了指明圖上變形的分布,需要在比例尺后注明中央經(jīng)線(xiàn)的度數(shù),如1:10000(117°)。

在墨卡托投影圖上,基準(zhǔn)緯線(xiàn)上為主比例尺,緯度高于基準(zhǔn)緯度區(qū)域的局部比例尺大于主比例尺,緯度低于基準(zhǔn)緯度區(qū)域的局部比例尺小于主比例尺,離基準(zhǔn)緯線(xiàn)愈遠(yuǎn),局部比例尺與主比例尺相差愈大。墨卡托投影應(yīng)在比例尺后標(biāo)明基準(zhǔn)緯度數(shù),如1:500000(35°)。

(3)比例尺的形式:

①數(shù)字比例尺:是以數(shù)字表達(dá)式表示的:如1:100 000或1/100 000。

②直線(xiàn)比例尺:是以圖解形式表示的,一般位于海圖的東西圖廓。

③復(fù)比例尺:在小比例尺墨卡托投影的海圖上,不但要表示主比例尺,而且還要表示局部比例尺,這種比例尺有縱橫兩種分劃、故稱(chēng)之為復(fù)比例尺3。

3.方位:

海圖上的方位是提供航海人員定向使用,確定海圖上圖形的地理方向,也就是確定北方的方位。人們習(xí)慣地認(rèn)為地圖的上方為北,下方為南、左方為西,右方為東。實(shí)際上地圖表示的并非一個(gè)北方,而是三個(gè)北方向。

(1)三北方向線(xiàn)和方位角:

①真子午線(xiàn)與真方位角:通過(guò)某點(diǎn)的經(jīng)線(xiàn)叫真子午線(xiàn);真子午線(xiàn)與某點(diǎn)方向線(xiàn)的夾角叫真方位角。

②磁子午線(xiàn)與磁方位角:地球表面任意點(diǎn)上磁針?biāo)傅哪媳狈较蚓€(xiàn)叫磁子午線(xiàn);磁子午線(xiàn)與某點(diǎn)方向線(xiàn)的夾角叫磁方位角。

③坐標(biāo)縱線(xiàn)與坐標(biāo)方位角:方格網(wǎng)的縱方向叫坐標(biāo)縱線(xiàn);坐標(biāo)縱線(xiàn)與某點(diǎn)方向的夾角叫坐標(biāo)方位角。

(2)三個(gè)偏角:

由于三北方向線(xiàn)在一般情況下各自的指北方向不同,彼此間形成夾角,我們稱(chēng)為偏角或三北方向角,即子午線(xiàn)收斂角、磁偏角和磁坐偏角。

①子午線(xiàn)收斂角:對(duì)于高斯——克呂格投影通過(guò)某點(diǎn)的坐標(biāo)縱線(xiàn)與真子午線(xiàn)的夾角稱(chēng)子午線(xiàn)收斂角或坐標(biāo)縱線(xiàn)偏角,用v表示;坐標(biāo)縱線(xiàn)在真子午線(xiàn)東邊(即某點(diǎn)位于投影帶的中央經(jīng)線(xiàn)以東)為東偏,角度值為正;反之為西偏,角度值為負(fù)。

子午線(xiàn)收斂角在同一條經(jīng)線(xiàn)上隨緯度的增高而增大;在同一條緯線(xiàn)上,隨著與中央經(jīng)線(xiàn)的經(jīng)差增大而增大;中央經(jīng)線(xiàn)和赤道上的子午線(xiàn)收斂角v=o;6°分帶投影,子午線(xiàn)收斂角最大值為±3°。

②磁偏角:通過(guò)某點(diǎn)的磁子午線(xiàn)對(duì)真子午線(xiàn)夾角稱(chēng)為磁偏角;磁子午線(xiàn)在真子午線(xiàn)以東為東偏,角度值為正值;反之為西偏,角度值為負(fù)。在我國(guó)范圍內(nèi),正常情況下磁偏角都為西偏,只有某些發(fā)生磁力異常區(qū)域,會(huì)表現(xiàn)為東偏。

③磁坐偏角:通過(guò)某點(diǎn)的磁子午線(xiàn)對(duì)坐標(biāo)縱線(xiàn)的夾角稱(chēng)為磁針對(duì)坐標(biāo)縱線(xiàn)夾角,簡(jiǎn)稱(chēng)磁坐偏角。以坐標(biāo)縱線(xiàn)為準(zhǔn),磁子午線(xiàn)在坐標(biāo)縱線(xiàn)以東為東偏,角度值為正值;反之為西偏,角度值為負(fù)3。

上述三種偏角組合的三北方向圖形有十種情況,如圖所示,圖中C1表示子午線(xiàn)收斂角;C2表示磁偏角;C3表示磁坐偏角;常見(jiàn)的為前六種,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)磁子午線(xiàn)同真子午線(xiàn)或坐標(biāo)縱線(xiàn)重合的情況,如后四種。

(3)方位圈:

為了方便航海人員在海圖上標(biāo)繪方位,海圖上繪有方位圈(也稱(chēng)羅徑圈)。我國(guó)現(xiàn)行的海圖上繪制的方位圈只表示了真北方位圈,以五角星指示的方向?yàn)檎姹狈较?0°),圓周按0°~360°細(xì)分。方位圈的中軸兩側(cè)分別注明磁偏角和年差值,以供航海人員推算目標(biāo)或船舶方位使用。

4.海圖制圖的平面控制和高程控制:

海圖是利用坐標(biāo)控制平面位置的。如地理坐標(biāo)、平面坐標(biāo)等。其高程則是通過(guò)不同的高程系統(tǒng)以不同的基準(zhǔn)面和大地控制點(diǎn)控制的。

(1)地理坐標(biāo):

表示地球表面任意點(diǎn)位的經(jīng)度和緯度。利用天文測(cè)量的經(jīng)緯度為天文經(jīng)度和天文緯度;利用大地測(cè)量的經(jīng)緯度為大地經(jīng)度和大地緯度。

世界上通用地理坐標(biāo)的規(guī)定是:通過(guò)英國(guó)格林尼治天文臺(tái)的經(jīng)線(xiàn)為起始子午線(xiàn)0°,由起始子午線(xiàn)向東向西各劃分180°,東半球稱(chēng)東經(jīng),西半球稱(chēng)為西經(jīng)。緯度,赤道為起始緯度0°,由赤道向南北各分為90°,南半球稱(chēng)為南緯,北半球稱(chēng)為北緯。

(2)北京坐標(biāo)系及1980西安坐標(biāo);

(3)大地控制點(diǎn):

根據(jù)制圖需要,必須有精測(cè)的大地控制點(diǎn)的點(diǎn)位和高程作為繪制各種比例尺圖的平面位置和高程控制的基礎(chǔ),圖上一般表示的有:三角點(diǎn)、埋石點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)、獨(dú)立天文點(diǎn)、測(cè)站點(diǎn)等,其符號(hào)見(jiàn)海圖圖式3。

5.高程和深度基準(zhǔn)面:

海圖上高程的起算面稱(chēng)為海圖的高程基準(zhǔn)面。各國(guó)都有自己的高程基準(zhǔn)面,目前我國(guó)高程基準(zhǔn)面采用“1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”。

(1)深度基準(zhǔn)面:

海圖上的深度基準(zhǔn)面是水深的起算面,也是圖上干出高度的起算面,我國(guó)目前海圖上采用理論最低潮面。

江河航行圖的基準(zhǔn)面與海洋有所不同,江河的水文情況比較復(fù)雜,江河的下游,特別是入海和河口區(qū)主要受潮汐的影響;江河的中、上游水文隨季節(jié)變化明顯,雨季時(shí)水位增高,早季時(shí)水位降低。我國(guó)的江河圖采用的基準(zhǔn)面有兩種:在下游一般采用理論最低潮面;在中、上游采用設(shè)計(jì)水位。設(shè)計(jì)水位也是根據(jù)多年水文觀(guān)測(cè)資料,求算出的具有一定保證率的水位。我國(guó)航運(yùn)部門(mén)將各河流按通航標(biāo)準(zhǔn)分為不同等級(jí),并分別規(guī)定了各級(jí)航道的最低通航水位的保證率,一般江河圖上繪有根據(jù)各基本水位站和短期水位求出各級(jí)的水位圖繪制的深度基準(zhǔn)面曲線(xiàn)圖。

(2)基準(zhǔn)面的關(guān)系:

航道圖的高程基準(zhǔn)面和深度基準(zhǔn)面,統(tǒng)稱(chēng)為海圖基準(zhǔn)面。海圖上各種地形地物的高程,如山高、島高、明礁的高度等從高程基準(zhǔn)面起算;圖上水深及干出灘(干出礁)的起算面為深度基準(zhǔn)面;燈高、人工地物的凈空高度以及過(guò)江電纜的架空高度以平均大潮高潮面或最高洪水面起算。

地理要素地理要素又稱(chēng)圖形要素,它是航道圖上的核心內(nèi)容,包括自然地理要素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素。

自然地理要素是構(gòu)成自然地理環(huán)境的所有物體,包括地質(zhì)、地形、水文、氣象、土壤、植被等各種自然要素。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素是人們?cè)谧匀画h(huán)境中進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)所取得的勞動(dòng)成果,它主要包括居民地、道路及各種人工地物和設(shè)施等。

從制圖角度出發(fā),將地理要素按地理位置劃分為陸部地理要素和水部地理要素。

1.陸部地理要素:

陸部要素內(nèi)容與地形圖基本一致,主要有:

(1)陸地地貌及土質(zhì)要素:

包括山體、島嶼等,陸地的起伏形態(tài)(用等高線(xiàn)表示),陡石山,巖峰等。

(2)水系要素:

包括較大的通海河流以及較大的運(yùn)河、溝渠、湖泊、水井及泉等。

(3)居民地:

包括居民地的輪廓形狀、街區(qū)、具有航行方位意義的獨(dú)立房屋,居民地的行政等級(jí)。

(4)道路:

包括鐵路和公路及其附屬物,橋梁、渡口、水閘等。

(5)陸地助航要素:

包括燈塔、燈樁、立標(biāo)、測(cè)速標(biāo)、信號(hào)臺(tái)、無(wú)線(xiàn)電指向標(biāo)及具有航行方位意義的各種建筑物,如大廈、飯店、煙囪、水塔、教堂、廟宇、鐘樓、電視塔、油庫(kù)等。

(6)界線(xiàn):

包括國(guó)界、地區(qū)界線(xiàn)及各種管線(xiàn)等。

2.水部地理要素:

對(duì)水陸分界的岸線(xiàn),在航道圖上是大潮高潮面時(shí)的潮侵地線(xiàn),岸線(xiàn)以下的要素,在不同用途的航道圖上差別很大,在航道圖,主要有下列要素。

(1)潮間帶,又稱(chēng)干出灘,是海岸線(xiàn)與零米等深線(xiàn)(干出線(xiàn))之間的海灘地段,高潮時(shí)淹沒(méi)低潮時(shí)露出。

干出灘按組成物質(zhì)及生長(zhǎng)的生物分為:

①軟性灘——泥灘、沙灘、礫灘、沙泥混合灘、沙礫混合灘。

②硬性灘——磊石灘、巖石灘、珊瑚灘,貝類(lèi)養(yǎng)殖灘。

③植物灘——樹(shù)木灘、蘆葦灘、叢草灘。

干出灘上的干出高度注記,以整數(shù)下有一短線(xiàn)來(lái)表示,區(qū)別于水深,指深度基準(zhǔn)面上的高度。

(2)海底地貌:

指海底表面的起伏形態(tài)和底質(zhì)。水深注記、等深線(xiàn),底質(zhì)注記、淺灘、各種天然的礁石和巖峰等,都可以顯示海底地貌。

①水深注記:

表示深度基準(zhǔn)面至海底的深度,以米為單位。

②等深線(xiàn):

深度相同各點(diǎn)的連線(xiàn)。在航道圖上局部地段或遇有整米數(shù)時(shí),等深線(xiàn)略向深的方向移動(dòng)。在描繪狹窄航道時(shí),必須盡量采用等深線(xiàn)而不是水深。而在水深很陡的峽灣地區(qū)應(yīng)舍去所有的等深線(xiàn)。

③底質(zhì)注記:

底質(zhì)是海底表面或下面一定深層的組成物質(zhì),如泥、沙、粘土、巖、石等,注記的位置在字的中心上。

(3)航行障礙物:

簡(jiǎn)稱(chēng)礙航物,是船舶航行的主要威脅。礙航物有天然的和人為的兩大類(lèi)天然的障礙物主要是各種礁石。浪花下面一般也存在著礁石或淺灘。人為的礙航物主要是沉船,其次還有各類(lèi)遺棄物。

①礁石:

按其高度和幾個(gè)潮位面的關(guān)系可分明礁、干出礁、適淹礁、暗礁四類(lèi)。需特別注意的是各種礁石的高度或深度注記,其起算面是不同的。

明礁:注的是高程基準(zhǔn)的高度。

干出礁:注的是深度基準(zhǔn)面以上的高度。

暗礁:注的是深度基準(zhǔn)面以下的深度。

②沉船:

沉入海底的各種航船,航道圖上,以沉船和深度基準(zhǔn)面的關(guān)系,將沉船分成若干種。如船體露出水面、干出沉船、危險(xiǎn)沉船、沉船堆等。

③樁管、失錨、水雷、各類(lèi)遺棄物等。

(4)助航標(biāo)志:

簡(jiǎn)稱(chēng)航標(biāo),可分為航行目標(biāo)和助航設(shè)施兩類(lèi):

①航行目標(biāo):

是從海(水)上可望見(jiàn)有明顯可辨特征且航行時(shí)能借助于導(dǎo)航定位的各類(lèi)地物,如突出的山頭或尖角,獨(dú)立樹(shù)、煙囪、水塔等。

②助航設(shè)施:

是專(zhuān)為航行定位設(shè)立的如燈塔、燈樁、信號(hào)桿、燈船、燈浮標(biāo)等3。

③航標(biāo)燈光的說(shuō)明:

包括:燈光性質(zhì)、燈光顏色、燈光周期、燈光高度、燈光射程等。

(5)各種區(qū)界線(xiàn)和管線(xiàn)要素:

包括掃海區(qū)、疏浚區(qū)、禁區(qū)、港界、一般區(qū)界線(xiàn)、海底電纜、海底油氣管等。

(6)海洋水文要素:

包括潮流、海流、潮信、急流、旋渦、冰情等要素,大都與潮汐相關(guān)。

(7)其他要素:

主要有潮信表、對(duì)景圖、資料采用略圖等。

①潮信表:

潮汐的類(lèi)型一般分為全日潮,半日潮和混合潮,由于潮汐的類(lèi)型不同,潮信表的形式也不同。航道圖上刊印的潮信表,為航海人員提供了部分潮訊情況和基面情況,可根據(jù)潮流表提供的數(shù)據(jù),概略地推算該海區(qū)的潮時(shí)、潮高。

②對(duì)景圖:

對(duì)景圖是船舶航行在一定位置(對(duì)景點(diǎn))上時(shí),視海岸、島嶼、水道、港口及各種有實(shí)用價(jià)值的航行目標(biāo)景象的素描或照片,附在航道圖(或航路指南)中。由于它有直觀(guān)感覺(jué),易于和實(shí)地目標(biāo)對(duì)照,因此是識(shí)別目標(biāo)和航路的重要參考圖景。

使用對(duì)景圖時(shí),船舶一定要位于對(duì)景點(diǎn)或圖中標(biāo)明的目標(biāo)的方位、距離附近,否則容易認(rèn)錯(cuò)目標(biāo)。

③資料采用略圖:

航道圖上采用的制圖資料比較復(fù)雜,無(wú)法用文字說(shuō)清楚時(shí),一般繪制資料采用略圖供用圖者分析航道圖資料使用。

整飾要素航道圖是一種科學(xué)和藝術(shù)結(jié)合的產(chǎn)品,它不但要求內(nèi)容豐富、真實(shí)、科學(xué)性強(qiáng)、而且在表現(xiàn)形式上也講究一定的藝術(shù)性。航道圖的整飾要素就是航道圖藝術(shù)的表現(xiàn)形式。

航道圖的整飾要素主要有:符號(hào)、注記、色彩、圖表及圖廓等。

1.符號(hào):

航道圖上的各種自然地理要素及社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素主要是通過(guò)符號(hào)來(lái)表現(xiàn)的,通過(guò)符號(hào)直觀(guān)而鮮明地表示這些要素的位置、性質(zhì)及數(shù)量指標(biāo)。

符號(hào)可分為依比例尺符號(hào)、半依比例尺符號(hào)和不依比例尺符號(hào)。

2.注記:

航道圖上的注記一般分為名稱(chēng)注記、說(shuō)明注記和數(shù)字注記。這是為了更明確,更詳細(xì)表示制圖要素的內(nèi)容,更多地增加海圖的信息量,并幫助人們識(shí)別航道圖。

在航道圖上通常采用不同的字體和字型表示圖上不同類(lèi)型的要素,以使圖面顯得生動(dòng)、活潑,從而增強(qiáng)海圖的藝術(shù)表現(xiàn)力。

3.色彩:

航道圖的印刷如今都采用多色印刷。航道圖的符號(hào)及底色的普染由于采用不同的顏色,使海圖顯得美觀(guān)、清晰、易讀。

航道圖的印色不是越多就越好,印色過(guò)多,不僅增加了成本,而且由于套印次數(shù)增多,增加了印刷過(guò)程中套合誤差,從而降低海圖的精度。目前出版的航道圖一般是采用4~5種顏色,陸地普染黃色,干出灘范圍疊印淺藍(lán)色及黃色,水部淺水域分層設(shè)色,分為淺藍(lán)實(shí)色和淺藍(lán)斜線(xiàn),其用色范圍圖式中已作了具體規(guī)定。圖上接幅線(xiàn)、發(fā)光符號(hào)、各種禁區(qū)、危險(xiǎn)區(qū)界線(xiàn)等采用紫色,大面積的掃海區(qū)域用綠色表示,圖廓、岸線(xiàn)、等高線(xiàn)、等深線(xiàn)等多數(shù)線(xiàn)劃及符號(hào)采用黑色。

4.圖廓要素:

它包括圖廓、圖號(hào)、航道圖的標(biāo)題、出版單位、出版時(shí)間、航道圖的改正、編號(hào)、密級(jí)等,航道圖的圖廓整飾要素體現(xiàn)了航道圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),航道圖的基本情況和現(xiàn)勢(shì)程度。在航道圖圖式中對(duì)海圖圖廓的整飾式樣作了統(tǒng)一規(guī)定。

上述要素的圖式符號(hào)、色彩、注記字體規(guī)定等詳見(jiàn)《水運(yùn)工程測(cè)量規(guī)范》中的圖式和《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)海圖圖式》3。

長(zhǎng)河段航道圖測(cè)量航道圖是直接為船舶航行服務(wù)的圖籍,而實(shí)際工作中它的用途是很廣泛的。首先應(yīng)滿(mǎn)足船舶安全航行,同時(shí)能作為航道整治、維護(hù)、管理的主要依據(jù)外,還應(yīng)用在沿岸的工業(yè)、陸上交通、國(guó)防等領(lǐng)域。

由于它的用途廣泛,涉及面廣,因此測(cè)量的項(xiàng)目和采集的資料,數(shù)量較多,要求較高。需要測(cè)量洪水線(xiàn)或高潮位以下的全部水深、地形以及不同水位的礙航物、助航物;了解圖內(nèi)各河段氣候、水文、灘險(xiǎn)情況;收集有關(guān)港口、航道基本設(shè)施情況等資料。依內(nèi)河航道維護(hù)技術(shù)規(guī)范維護(hù)工作分類(lèi),屬于一類(lèi)維護(hù)的航道,應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)河段航道圖測(cè)繪。對(duì)二類(lèi)、三類(lèi)維護(hù),根據(jù)需要和條件可測(cè)長(zhǎng)河段航道圖或簡(jiǎn)圖4。

主要技術(shù)要求(一)測(cè)圖比例和分幅

測(cè)圖比例尺一般比出版圖的比例大一倍,灘險(xiǎn)、重點(diǎn)水道、重要港口的局部擴(kuò)大圖,圖比根據(jù)需要選定。測(cè)圖分幅的原則是在充分容納需上圖的測(cè)區(qū)范圍,并能稍留空白供寫(xiě)必要的備注說(shuō)明。在幅面大小全線(xiàn)一致情況下,相鄰圖幅可錯(cuò)口對(duì)接,也可縱幅與橫幅相接,拼圖時(shí)注意,盡量使圖幅數(shù)最少。并繪制索引圖,以利于測(cè)量和編繪的安排與檢核。簡(jiǎn)圖可采用小于上述的圖比4。

(二)平面控制和高程控制

航行圖的平面控制和高程控制,必須是全測(cè)區(qū)整個(gè)河段連貫完整、精度一致。對(duì)于測(cè)區(qū)內(nèi)的國(guó)家高級(jí)點(diǎn)和系統(tǒng)不同的原有控制點(diǎn)應(yīng)聯(lián)測(cè),換算以低級(jí)服從高級(jí)、局部服從整體的原則,強(qiáng)制平差、附合。

在測(cè)區(qū)未有國(guó)家等級(jí)控制點(diǎn)又急需測(cè)航行圖時(shí),可建立獨(dú)立平面系統(tǒng),定臨時(shí)水準(zhǔn)基面,作為控制,但應(yīng)考慮以后國(guó)家高級(jí)點(diǎn)與整個(gè)河段控制網(wǎng)鎖的連接4。

(三)繪圖基準(zhǔn)面

航道圖全測(cè)區(qū)必須用統(tǒng)一的繪圖基準(zhǔn)面成圖。航行圖的繪圖基準(zhǔn)面一般采用航行基準(zhǔn)面。確定繪圖基準(zhǔn)面(航行基準(zhǔn)面)的方法與步驟如下:

1.確定基本水位站航行基準(zhǔn)面:根據(jù)所測(cè)航段的航道等級(jí),按規(guī)定的最低通航水位要求的保證率,用綜合歷時(shí)曲線(xiàn)法或保證率頻率法來(lái)確定測(cè)區(qū)內(nèi)各基本水位站的航行基準(zhǔn)面。

2.推算基本水尺航行基準(zhǔn)面:在基本水位站之間,沿河每隔5~12km,設(shè)置一根基本水尺,以控制各個(gè)區(qū)間內(nèi)的水位。對(duì)基本水尺應(yīng)在枯水期接近航行基準(zhǔn)面的水位時(shí),與鄰近的基本水位站進(jìn)行水位同步觀(guān)測(cè)?;舅吆叫谢鶞?zhǔn)面水位采用與基本水位站水位相關(guān)法來(lái)推求。

3.測(cè)定臨時(shí)水尺的航行基準(zhǔn)面、基本水位站與基本水尺和上、下基本水尺之間各點(diǎn)的航行基準(zhǔn)面一般用臨時(shí)水尺瞬時(shí)水位法測(cè)定。其具體做法是選擇枯水接近最低通航水位而水情變化穩(wěn)定的日期,在河段控制、比降變化明顯處或?yàn)╇U(xiǎn)地段300~500m,一般河段1.5~2.0km的間距(水流平緩、比降小的平原河流可適當(dāng)放寬以滿(mǎn)足水深換算時(shí)的要求為度),設(shè)置臨時(shí)水尺或水位樁,在規(guī)定的時(shí)間與基本水位站、基本水尺同時(shí)觀(guān)測(cè)得出瞬時(shí)水位。基本水位站、基本水尺(或上、下兩基本水尺)瞬時(shí)水位與其航行基準(zhǔn)面水位的較差相同時(shí),臨時(shí)水尺水位減去其較差即為該臨時(shí)水尺的航行基準(zhǔn)面的水位。當(dāng)不一致時(shí)采用落差插入法進(jìn)行臨時(shí)水尺的航行基準(zhǔn)面計(jì)算4。其計(jì)算公式如下:Z=ZX-{△Z上-(△Z上-△Z下)/(Z上-Z下)*(Z上-ZX)},式中:Z-臨時(shí)水尺的航行基準(zhǔn)面水位;ZX:臨時(shí)水尺的瞬時(shí)水位;Z上、△Z下:上、下基本水尺瞬時(shí)水位與航行基準(zhǔn)面水位的差值;Z上、Z下:上、下基本水尺的瞬時(shí)水位。

以水位H為縱坐標(biāo),距離L為橫坐標(biāo),將測(cè)區(qū)內(nèi)各基本水位站、基本水尺、臨時(shí)水尺(水位樁)的測(cè)時(shí)水面和航行基準(zhǔn)面水位,點(diǎn)繪于圖上并連接起來(lái),就得各段的測(cè)時(shí)水面和整個(gè)測(cè)區(qū)的航行基準(zhǔn)面來(lái)。

全線(xiàn)各水尺繪圖基準(zhǔn)面(航行基準(zhǔn)面)測(cè)設(shè)確定后,兩水尺之間的河段,便可以基準(zhǔn)面的每0.1m絕對(duì)高程分區(qū),作為地形測(cè)量時(shí)由絕對(duì)高程換算為繪圖基面起算的干出高度的依據(jù),同時(shí)也是水深測(cè)量時(shí)計(jì)算繪圖深度的依據(jù)4。

(四)水深測(cè)量

航行圖原圖是內(nèi)容完整、圖幅連續(xù)的水道圖集,對(duì)水深測(cè)量來(lái)說(shuō)除應(yīng)按航道測(cè)量一般要求測(cè)深外,特別應(yīng)注意圖幅之間、深水淺水之間、水下陸上之間的銜接,不容空漏更不允相互矛盾。對(duì)淺點(diǎn)、暗礁、沉物等不能確定其最淺的位置和深度時(shí),應(yīng)考慮掃測(cè)來(lái)確定。

(五)地形測(cè)量

航行圖的地形測(cè)量除滿(mǎn)足一般地形測(cè)量技術(shù)要求外,尚應(yīng)每幅圖測(cè)出圖廓線(xiàn)外一、二排測(cè)點(diǎn)作為接圖和校對(duì)用,高水位(高潮位)時(shí)淹沒(méi)的地形、地物,特別是可能礙航的,其最高點(diǎn)、航道一側(cè)的次高點(diǎn)以及整個(gè)范圍必須測(cè)出。溪溝要測(cè)進(jìn)300~500m。港區(qū)及重點(diǎn)航槽要詳細(xì)測(cè)繪,必要時(shí)另測(cè)大比例尺測(cè)圖。洪水位、高潮位以上,堤岸以外地形,有近期測(cè)圖的,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)校核后,可加以利用。

(六)礙航物、助航物(助航標(biāo)志)的測(cè)量

礙航物是指妨礙航行安全的物體,包括水下的沉船、沉物、水下管線(xiàn)、空中的過(guò)江線(xiàn)纜、跨河橋梁、堤壩等。助航物和助航標(biāo)志是枯、中、洪或漲退潮期不同水位時(shí)對(duì)船舶航行有導(dǎo)向或幫助的物體和標(biāo)志。助航物體如山頭、孤石、塔尖、煙囪、大樹(shù)等。其中過(guò)江線(xiàn)纜、穿河管線(xiàn)和橋梁等礙航物的測(cè)量已在第八章有專(zhuān)門(mén)敘述。對(duì)于其他礙航物、助航物的測(cè)定,除按一般碎部測(cè)量要求進(jìn)行外,尚應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

1.對(duì)于離測(cè)站較遠(yuǎn)的物體,采用多余觀(guān)測(cè)的交會(huì)法施測(cè),以檢驗(yàn)和保證成果的質(zhì)量。

2.對(duì)枯水期干出,水位漲到一定高度就礙航的,而施測(cè)時(shí)又不能攀登的礁石或橋底、可用水準(zhǔn)儀逐步湊平的方法施測(cè)其高度。

3.水下礙航物用點(diǎn)測(cè)水深不能反映其地貌特征,應(yīng)用掃測(cè)的辦法施測(cè)4。

測(cè)量的時(shí)機(jī)航行圖的繪圖基準(zhǔn)面的測(cè)定和河床的碎部測(cè)量,都必須在枯水期接近于最低通航水位時(shí)同步進(jìn)行。因此要根據(jù)水情首先抓住時(shí)機(jī)測(cè)定航行基準(zhǔn)面,其次河床的水深、礙航物、低水位地形等測(cè)量,再次中水位以上的地形。做布設(shè)控制網(wǎng)鎖,調(diào)查水文、氣候和內(nèi)業(yè)整理的工作,可利用高水位期進(jìn)行4。

修改與更新在圖內(nèi)局部河段由于自然或人工因素使之發(fā)生變化原航行圖已不能反映其實(shí)際情況時(shí),則應(yīng)對(duì)該段進(jìn)行重測(cè),將航行圖作部分修改。

在航道條件已大部發(fā)生變化,或航運(yùn)發(fā)展原有航行圖已不能滿(mǎn)足其需要時(shí),應(yīng)定期予以更新。

按內(nèi)河航道更新周期宜取10~15年,航道變化較大的可4~8年,航道較穩(wěn)定的可延長(zhǎng)至20年更新。更新測(cè)量除碎部測(cè)量和礙(助)航物全部重測(cè)外,控制測(cè)量和航行基準(zhǔn)面也應(yīng)在原有資料上進(jìn)行測(cè)算和更新,以符合現(xiàn)形的實(shí)際4。