第四能見(jiàn)地平距離和物標(biāo)

1、第四 能見(jiàn)地平距離和物標(biāo)地理能見(jiàn)距離 一、航海上距離的單位 航海上最常用的距離的單位是海里(n mile)，它等于地球橢圓子午線上緯度1所對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)?？梢酝茖?dǎo)出1 n mile的公式為： 1 n mile1 85225931cos2 (m) 可見(jiàn)，地球橢圓子午線上1緯度弧長(zhǎng)，即1 n mile的長(zhǎng)度不是固定不變的，它隨緯度的不同而略有差異：在赤道上最短，為1 84294m；在兩極最長(zhǎng)，為186156 m；在緯度4414,處1 nmile的長(zhǎng)度約為1 852 m。 為了航海上實(shí)際應(yīng)用的需要，必須用一個(gè)固定值作為1n mile的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度。目前，我國(guó)和世界上許多國(guó)家均采用1929年國(guó)際水文地理學(xué)會(huì)議

2、推薦的1 852m作為 1n mile的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度值。 某輪沿赤道自西向東航行，無(wú)航行誤差，計(jì)程儀改正率為00，則實(shí)際船位位于在海圖上按計(jì)程儀航程推算的船位的(不考慮風(fēng)流影響) 。 A東面 B西面 C同一點(diǎn) D不一定 某輪沿赤道自西向東航行航速15Kn，無(wú)航行誤差，2天后，實(shí)際船位位于航程推算的船位的(不考慮風(fēng)流影響) 。 A東面 B西面 C同一點(diǎn) D不一定 = 測(cè)者能見(jiàn)地平距離 一、在海上，具有一定眼高的測(cè)者A向周圍大海眺望，所能看到的最遠(yuǎn)處，水天似相交成一個(gè)圓圈BB，這圓圈所在的地平平面或者自測(cè)者至BB，這一小塊球面，叫做測(cè)者能見(jiàn)地平平面或視地平平面，圓圈BB，就是測(cè)者能見(jiàn)地平或視地平，俗稱

3、水天線。自測(cè)者A至測(cè)者能見(jiàn)地平的距離AB，稱為測(cè)者能見(jiàn)地平距離。 De(n mile)二209 e(m) 式中：De測(cè)者能見(jiàn)地平距離，單位：n mllc； e測(cè)者眼高，單位：m。三、物標(biāo)能見(jiàn)距離 1物標(biāo)能見(jiàn)地平距離 假如測(cè)者眼睛位于物標(biāo)頂端，此時(shí)測(cè)者的能見(jiàn)地平距離，叫做物標(biāo)能見(jiàn)地平距離，用表示它等于能見(jiàn)度良好情況下，測(cè)者眼高為零時(shí)，理論上所能看見(jiàn)物標(biāo)的最大距離。與測(cè)者能見(jiàn)地平距離一樣，物標(biāo)能見(jiàn)地平距離可由下式求得： Dh=2.09 H(m) 式中Dh一物標(biāo)能見(jiàn)地平距離，單位：nmile； H物標(biāo)頂端距海平面的高度，單位：m。 2.物標(biāo)地理能見(jiàn)距離 能見(jiàn)度良好時(shí)，僅由于地面曲率和地面蒙氣差的影響

4、，測(cè)者理論上所能看到物標(biāo)的最大距離叫做物標(biāo)的地理能見(jiàn)距離，用D。表示。由圖142可見(jiàn)，物標(biāo)地理能見(jiàn)距離可由下面公式求得： D。 (n mile)=209 e(m)+2.09 H(m) 式中：e測(cè)者眼高，單位m； H物標(biāo)高度，單位m； D。物標(biāo)地理能見(jiàn)距離,單位n mile。 四、燈標(biāo)最大可見(jiàn)距離 在地面曲率和地面蒙氣差一定的情況下，白天能見(jiàn)度良好時(shí)，物標(biāo)的最大可見(jiàn)距離取決于測(cè)者眼高和物標(biāo)的高度。但是，夜間觀測(cè)燈標(biāo)時(shí)，其最大可見(jiàn)距離還與該燈標(biāo)的發(fā)光強(qiáng)度有關(guān)。 1燈標(biāo)射程 中版海圖和航標(biāo)表中射程的定義為：晴天黑夜，當(dāng)測(cè)者眼高為5 m時(shí)，理論上能夠看見(jiàn)燈標(biāo)燈光的最大距離。 英版海圖和英版燈標(biāo)表中，燈

5、標(biāo)射程分光力射程和額定光力射程兩種。光力射程是指某一氣象能見(jiàn)度條件下，燈光光力的最大能見(jiàn)距離。額定光力射程是指氣象能見(jiàn)度為10 n mile 時(shí)，燈光光力的最大能見(jiàn)距離。 光力射程和額定光力射程都僅和氣象能見(jiàn)度有關(guān)，而與測(cè)者眼高、燈高、地面曲率和地面蒙氣差無(wú)關(guān)。通常大多數(shù)國(guó)家采用額定光力射程作為燈標(biāo)射程。 2初顯與初隱 燈塔是一種重要的航標(biāo)，其燈光強(qiáng)度較強(qiáng)。夜間觀測(cè)燈塔燈光時(shí)，如燈塔的燈光強(qiáng)度足夠強(qiáng)，則可能會(huì)出現(xiàn)初顯(初隱)現(xiàn)象。晴天黑夜，船舶駛近(駛離)燈塔時(shí)，燈塔燈芯初露(初沒(méi))測(cè)者水天線的瞬間，即測(cè)者最初(最后)能夠直接看到燈塔燈光的時(shí)刻，叫做燈光初顯(初隱)。顯然，并不是所有的燈塔都會(huì)

6、出現(xiàn)初顯(初隱)現(xiàn)象。通常，只有當(dāng)燈塔的光力能見(jiàn)距離大于或等于該燈塔的地理能見(jiàn)距離時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)初顯(初隱)現(xiàn)象。 中版海圖和航標(biāo)表中所提供的射程，是該燈塔光力能見(jiàn)距離和5 m眼高地理能見(jiàn)距離中較小者。鑒于航海上測(cè)者眼高普遍都在5 m以上，因此，只有強(qiáng)光燈塔才可能有初顯(初隱)，弱光燈塔一般不會(huì)有初顯(初隱)。 判斷中版航海資料中某燈塔是否是強(qiáng)光燈塔，應(yīng)將該燈塔5m眼高的地理能見(jiàn)距離取整后再與其射程相比較，如前者小于或等于后者，表面該燈塔為強(qiáng)光燈塔，可能有初顯(初隱)；否則，就是弱光燈塔，無(wú)初顯(初隱)。 燈光初顯(初隱)時(shí)，測(cè)者與燈塔之間的距離等于燈塔地理能見(jiàn)距離，即： D顯/隱(n mile

7、)D。209 e(m)十209 H(m) 中版海圖和航標(biāo)表中燈塔的初顯(初隱)距離還可用下式求?。?D顯/隱(nmile)D。射程 +209e(m)一2095 例141：中版海圖某燈塔燈高84 m，圖注射程18 n mile，測(cè)者眼高16 m，問(wèn)該燈塔是否有初顯初隱? 解： D=2.09e+2.09H =2.095+2.0984 =23.818 無(wú)初顯初隱。3燈塔燈光最大可見(jiàn)距離 中版海圖和航標(biāo)表中燈塔燈光最大可見(jiàn)距離，取決于該燈塔的燈光強(qiáng)度。能見(jiàn)度良好件下，強(qiáng)光燈塔，可能存在初顯(初隱)，燈光最大可見(jiàn)距離等于燈塔的初顯(初隱)距離，即該燈塔的地理能見(jiàn)距離；弱光燈塔，一般無(wú)初顯(初隱)，該燈塔

8、燈光最大可見(jiàn)距離等于其射程。 英版海圖和燈標(biāo)表中燈塔燈光最大可見(jiàn)距離，等于該燈塔射程(額定光力射程或光力射程)與該燈塔地理能見(jiàn)距離中較小者 例144：中版海圖某燈塔燈高40 m，圖注射程16 n mile，已知測(cè)者眼高16 m，求該燈塔燈光的最大可見(jiàn)距離Dmax。 解：D（e=5）=2.09 (5+40)=17.9 因?yàn)?79 nmile取整為17 nmile，大于射程16 nmile，該燈塔無(wú)初顯或初隱，所以Dmax射程=16 M 例145：中版海圖某燈塔燈高81 m，圖注射程23 nmile，已知測(cè)者眼高16 m，求該燈塔燈光的最大可見(jiàn)距離Dmax。 解：D(e=5)=2.09(5+81)

9、=23.5 n mile 因?yàn)?35 n mile取整為23 n mile，等于射程，該燈塔有初顯 或 初 隱 ， 所 以Dmax=D。 =2.09(16+81)=27.2 n mile 例146：英版海圖某燈塔燈高36m，額定光力射程24nmile，求測(cè)者眼高16m時(shí)，該燈燈光最大可見(jiàn)距離。 解：D。=2.09(16+36)=20.9n mile 因?yàn)樯涑?4nmile 大于20.9n mile，所以DmaxD。=20.9 M第五節(jié) 航速與航程 一、航速與航程 航程是船舶航行經(jīng)過(guò)的距離，用S表示，航海上一般采用海里作為航程的單位。單位時(shí)間內(nèi)的航程稱為船舶的航行速度 航海上習(xí)慣將船舶在無(wú)風(fēng)流影

10、響下的航行速度稱為船速 一. 計(jì)程儀測(cè)定航程 船用計(jì)程儀的種類很多，它是船舶測(cè)定航程和航速的主要儀器。目前，計(jì)程儀可分為相對(duì)計(jì)程儀和絕對(duì)計(jì)程儀兩大類。相對(duì)計(jì)程儀所顯示的是船舶相對(duì)于水的航程和航速，它只能記錄船舶受風(fēng)影響后的對(duì)水航程和航速，但不能顯示水流影響后的航程和航速，因此，人們稱它為“計(jì)風(fēng)不計(jì)流”的計(jì)程儀，絕對(duì)計(jì)程儀可以測(cè)量船舶相對(duì)于海底的，即船舶受風(fēng)流影響后的實(shí)際航程和實(shí)際航速。 計(jì)程儀的主要類型有：回轉(zhuǎn)式計(jì)程儀、水壓式計(jì)程儀、電磁式計(jì)程儀、多普勒計(jì)程儀和聲相關(guān)計(jì)程儀。前面三種計(jì)程儀均為相對(duì)計(jì)程儀。目前，商船上用得較多的是后面三種計(jì)程儀。由于商船用多普勒計(jì)程儀和聲相關(guān)計(jì)程儀的有效作用距離

11、為幾米至幾十米，只有當(dāng)水深不太深，計(jì)程儀所發(fā)射的超聲波能作用到海底時(shí)，它們才可作為絕對(duì)計(jì)程儀使用，因此，通常情況下，多普勒計(jì)程儀和聲相關(guān)計(jì)程儀也是相對(duì)計(jì)程儀。 相對(duì)計(jì)程儀應(yīng)該準(zhǔn)確地顯示船舶相對(duì)于水的航程和航速，但它與任何其他儀器一樣，也存在著-定的誤差，從計(jì)程儀上讀到的僅僅是計(jì)程儀航程讀數(shù)，還必須對(duì)它進(jìn)行誤差改正后，才能得到準(zhǔn)確的對(duì)水航程。航海上，習(xí)慣用計(jì)程儀航程誤差與計(jì)程儀讀數(shù)差比的百分率來(lái)表示計(jì)程儀誤差L， L=SL-（L2-L1）/（L2-L1）*100% 式中： L計(jì)程儀改正率，用百分率表示； SL準(zhǔn)確的船舶對(duì)水航程，又稱為計(jì)程儀航程； L1，L2對(duì)應(yīng)計(jì)程儀航程：的前后兩次計(jì)程儀讀數(shù)。

12、 2)在恒流影響下。往返重復(fù)測(cè)定兩次，分別求出V1 、 V2、和L1、L2再按下式求取平均船速和平均計(jì)程儀改正率： VE=（V1+V2）/2 L=（L1+L2）/2 3)在等加速水流影響下，往返重復(fù)測(cè)定三次，分別求出V1、V2、V3和L1、L2、L3，再按下式求取平均船速和平均計(jì)程儀改正率 VE=（V1+2V2+V3）/4 L=（L1+2L2+L3）/4 (4)在變加速水流影響下，往返重復(fù)測(cè)定四次，分別求出V1、V2、V3、V4和L1、L2、L3、L4，再按下式求取平均船速和乎均計(jì)程儀改正率： VE=（V1+3V2+3V3+V4）/8 L=（L1+3L2+3L3+L4）/8第六節(jié)航用海圖投影方

13、法 一.地圖投影和比例尺 1地圖投影 2局部比例尺與基準(zhǔn)比例尺 ； (1)局部比例尺 設(shè)A為地面上的任意一點(diǎn)，在它的某個(gè)方向上有線段AB，如果將它投影到地圖上去，變成圖上線段ab，則該地圖在A點(diǎn)這個(gè)方向的局部比例尺(C)為 :C=Limab/AB AB-0 由于存在投影變形，同一張圖上各點(diǎn)的局部比例尺可能都不相同，有時(shí)同一點(diǎn)各個(gè)方向的局部比例尺也各不相同。局部比例尺在投影中的變化，可以反映出地圖投影的變形特點(diǎn)。如圖上某點(diǎn)各個(gè)方向的局部比例尺相等，則該圖在這點(diǎn)上能夠保持與地面對(duì)應(yīng)處形狀相似，并在這一點(diǎn)上能保持角度不變，這在地圖投影中叫做正形或等角；相反，如果地圖上某點(diǎn)各個(gè)方向的局部比例尺不相等，

14、則該圖在這一點(diǎn)上就不能保持正形或等角 (2)普通比例尺與基準(zhǔn)比例尺 一般地圖上所注明的比例尺，稱為普通比例尺或基準(zhǔn)比例尺。它可能是圖上各個(gè)局部比例尺的平均值，或者是圖上某點(diǎn)或某線的局部比例尺。航海上，有時(shí)為了便于幾張海圖聯(lián)合起來(lái)使用，常取某點(diǎn)或某線的局部比例尺作為幾張圖共同的基準(zhǔn)比例尺。此時(shí)，上述基準(zhǔn)點(diǎn)或基準(zhǔn)線可能不在某張圖的覆蓋范圍內(nèi)。 二、地圖投影分類 按投影變形的性質(zhì)分類 (1)等角投影 (2)等積投影 (3)任意投影 (1)等角投影， 又稱為正形投影。它是一種投影圖上無(wú)限小的局部圖像與地面上對(duì)應(yīng)的地形保持相似的投影方法。在等角投影中，地面上一個(gè)微分圓，投影到圖上仍能保持是個(gè)圓；或者說(shuō)地

15、面上某地的一個(gè)角度，投影到圖上后仍能保持其角度的大小不變。 (2)等積投影 它是保持地面上與圖上對(duì)應(yīng)處的面積成恒定比例的一種投影方法，等角與等積在同一投影中不可能同時(shí)被滿足。 (3)任意投影 它是既不等角也不等積，而是根據(jù)某種特殊需要或?yàn)榱私鉀Q某種特定問(wèn)題來(lái)制作地圖的投影方法。按構(gòu)成地圖圖網(wǎng)的方法分類 (1)平面投影 (2)圓錐投影 (3)圓柱投影 (4)條件投影 (1)平面投影 它是將地面上的經(jīng)緯線直接投影到與地球表面相切或相割的平面上去的一種投影方法。在平面投影中，從投影中心到任意一點(diǎn)的方位角均保持與實(shí)地相等，故又稱為方位投影。方位投影屬透視投影，即以某一點(diǎn)為視點(diǎn)，將球面上的事物直接投影到

16、投影面上去的投影方法。常用的方位投影的視點(diǎn)位于垂直于投影面的直徑或其延長(zhǎng)線上，根據(jù)視點(diǎn)位置的不同， 外射投影：視點(diǎn)在球外，如圖162(a)。 極射投影：視點(diǎn)在球面上，如圖162(b)。 心射投影：視點(diǎn)在球心，如圖162(c)。 (3)圓柱投影 利用可以展開(kāi)的圓柱面為輔助面，通過(guò)某種數(shù)學(xué)法則將地面上的經(jīng)緯線投影到圓柱面去，再沿圓柱母線切開(kāi)展平，構(gòu)制地圖圖網(wǎng)的投影方法。如圖l64所示，按圓柱軸與地軸重合、垂直或斜交三種相對(duì)位置關(guān)系，圓柱投影可分為正圓柱投影、橫圓柱投影和斜圓柱投影三種。 航海上常用等角正圓柱投影，即墨卡托投影來(lái)繪制航用海圖。等角橫圓柱投影，又稱高斯投影，常用于繪制大比例尺海圖或極區(qū)

17、海圖。 三、恒向線 將地球作為圓球體時(shí)，地面上兩點(diǎn)間的最短連線，并不是通過(guò)該兩點(diǎn)的恒向線，而是連接這兩點(diǎn)的大圓弧。但是，一般大圓弧與所有子午線相交成不等的角度，這也就是說(shuō)，如果要駕駛船舶沿著大圓弧航行，就必須不斷地改變航向。為了駕駛船舶的方便起見(jiàn)，在航程不太長(zhǎng)時(shí)，或者當(dāng)航向接近南北向或在低緯近赤道航區(qū)航行時(shí)，一般都采用兩點(diǎn)間的恒向線航線。實(shí)際上，即使兩點(diǎn)間的大圓航線，也是由若干段恒向線航線組成的近似大圓 恒向線與每一條經(jīng)線相交無(wú)數(shù)次。恒向線每繞地球一周，都將與該子午線相交一次，且交點(diǎn)緯度越來(lái)越高；逐漸接近地極，但達(dá)不到地極?？梢?jiàn)，除了航向C000180，或者C090270外，在地球表面上，恒向

18、線表現(xiàn)為一條與所有子午線相交成恒定角度的、具有雙重曲率的球面螺旋線，它逐漸趨向地極，但永遠(yuǎn)達(dá)不到地極。四、墨卡托投影 為了便于在航用海圖上繪畫(huà)恒向線航線和方位線，航用海圖應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件：(1)圖上的恒向線是直線；(2)投影性質(zhì)是等角的。這樣，駕駛員就可以根據(jù)測(cè)得的航向和方位，用直尺在海圖上畫(huà)出恒向線航線和方位線來(lái)。 3墨卡托海圖的特點(diǎn) 墨卡托海圖是利用墨卡托投影，即等角正圓柱投影原理所繪制的。通常，墨卡托海圖具有以下特點(diǎn)： (1)圖上經(jīng)線為南北向相互平行的直線，其上有量取緯度或距離用的緯度圖尺；緯線為東西向相互平行的直線，其上有量取經(jīng)度的經(jīng)度圖尺，且經(jīng)線與緯線相互垂直。 (2)圖上經(jīng)度1，

19、(1赤道里)的長(zhǎng)度相等，但緯度1，(1nmile)的長(zhǎng)度隨緯度升高而逐漸長(zhǎng)，存在緯度漸長(zhǎng)現(xiàn)象。 (3)恒向線在圖上為直線。 (4)具有等角特性，在圖上所量取的物標(biāo)方位角與地面對(duì)應(yīng)角相等。 (5)圖上同緯度緯線的局部比例相等，不同緯度的局部比例尺，隨緯度的升高而增大。(2)墨卡托圖網(wǎng)的簡(jiǎn)易繪制方法 簡(jiǎn)易墨卡托圖網(wǎng)，是將地球作為圓球體，利用兩點(diǎn)間的東西距，即相鄰兩子午線之間的等緯圈弧長(zhǎng)Dep，與兩點(diǎn)間的經(jīng)差D,和該兩點(diǎn)所在緯度甲之間的下列關(guān)系而繪制成的： 根據(jù)墨卡托投影原理，圖上任意一點(diǎn)經(jīng)線的局部比例尺與其緯線的局部比例尺相一致。因此，墨卡托圖網(wǎng)中經(jīng)線局部比例尺也要隨緯度的升高而放大sec倍。但是，相鄰兩緯線間的經(jīng)線上各點(diǎn)的緯度不同，其放大倍數(shù)也各不相同。為了方便起見(jiàn)，制作簡(jiǎn)易墨卡托圖網(wǎng)時(shí)，是采兩條緯線之間平均緯度處的放大倍sec作為相鄰兩緯線間經(jīng)線上的平均放大倍數(shù)的。五、