岗前航海基础知识.

航海基础知识第一节地理坐标第二节墨卡托海图第三节航向方位和舷角第四节潮汐、潮流第五节风流对船舶操纵的影响第六节助航标志•1、地理坐标、方位和距离的概念及经纬度的表示；•2、常用海图图式，海图特点，正确识读海图；•3、舷梯的概念，航海中常用的几种航向（方位）的读取方法；•4、物标识别的基本方法、灯光射程与初显的知识；•5、中国海区水上助航标志的特点、作用，航标的种类、灯质与特点及国际浮标A、B系统；•6、风流对操舵的影响；•7、气象、潮汐的有关知识；•第一节地理坐标•航海上船舶和物标的坐标、方向和距离等，都是建立在一定形状的地球表面的.•一、地球的形状地球第一近似体---------圆球体参数：R=360°X60‘/2pai=3437.7468nmile=6366707m地球第二近似体---------椭圆体参数：长半轴a、短半轴b、扁率c、偏心率e地球椭圆体PNQQ'OabPS在大地测量学、海图学和需要较为准确的航海计算中，常将大地球体当作两极略扁的地球椭圆体。地球椭圆体即旋转椭圆体，它是由椭圆PNQPSQ′绕其短轴PNPS旋转而成的几何体。表示地球椭圆体的参数有：长半轴a、短半轴b、扁率c和偏心率e。二、地理坐标1/地球上基本的点、线、圈☆地理坐标是建立在地球椭圆体表面上的。要建立地理坐标，首先应在地球椭圆体表面上确定坐标的起算点和坐标线图网。地轴:椭圆短轴即地球的自转轴――地轴（PNPS）如图QQ'PNPSO1、地球上基本的点、线、圈地轴地极地轴与地表面的两个交点是地极，在北半球的称为北极（PN），在南半球的称为南极（PS）QQ'PSOPN1、地球上基本的点、线、圈地轴地极子午圈:通过地轴的任何一个平面是子午圈平面，它与地表面相交的截痕是个椭圆，称为子午圈（PNQPSQ′）QQ'PSOPN1、地球上基本的点、线、圈地轴地极子午圈子午线/经线:由北半球到南半球的半个子午圈，叫作子午线，又称经线（PNQPS，PNQ′PS）QQ'PSOPN二、地球上基本的点、线、圈地轴地极子午圈子午线/经线格林子午线:通过英国伦敦格林尼治天文台子午仪的子午线，叫作格林子午线或格林经线（PNGPS）GQQ'PSOPN格林经线1、地球上基本的点、线、圈地轴地极子午圈子午线/经线格林子午线赤道:通过地球球心且与地轴垂直的平面称为赤道平面，赤道平面与地表面相交的截痕称为赤道（QQ′）,它将地球分为南、北两个半球GQQ'PSOPN格林经线赤道1、地球上基本的点、线、圈☆地极☆地轴☆赤道☆格林子午线☆子午线/经线☆纬度圈:任何一个与赤道面平行的平面称为纬度圈平面，它与地表面相交的截痕是个小圆，称为纬度圈AA'GQQ'PSOPN格林经线赤道纬度圈2、地理经度☆概念：☆地理坐标是建立在地球椭圆体表面上的,可以用地理经度和地理纬度来表示。☆地理经度简称经度，是格林经线与该点经线在赤道上所夹的短弧长或该短弧所对应的球心角，也可为格林经线与该点经线所夹极角。（גּ或long)(ED)QQ'PNPSO2、地理经度概念代号：“”或“Long”。2、地理经度☆度量:☆自格林子午线向东或向西度量到该点子午线；度量范围0°-180°；向东度量称为东经(E)；向西度量为西经(W)。☆经差最大不超过180(ED)QQ'PNPSGMO3、地理纬度概念某点的地理纬度是指地球椭圆子午线上该点的法线与赤道面的夹角。代号：“”或“Lat”。QQ'PNPSOAA'GWEM3、地理纬度度量自赤道向北或向南度量到该点；度量范围0°～90°；向北度量称为北纬(N)；向南度量称为南纬(S)。QQ'PNPSOAA'GWEM3/地理纬度概念代号度量自赤道向北或向南度量到该点；度量范围0°～90°；向北度量称为北纬(N)；向南度量称为南纬(W)。（END）QQ'PNPSOAA'GWEM90N90S0•纬度圈上各点的纬度相等，经线上各点的经度也都相等，经线与纬度圈所构成的图网为坐标线图网。4/经差与纬差概念：经差D：两地经度之代数差；纬差D：两地纬度之代数差。方向性：根据到达点相对起算点位置关系定。经纬差计算实例（例1、例2）（END）4/经纬差计算公式：法则：北纬、东经取＋，南纬、西经取－；纬差、经差为正值，分别表示北纬差和东经差，负值表示南纬差和西经差；经差的绝对值不应大于180°，否则，应由360°减去该绝对值，并改变符号。（END）1212DD4/经纬差计算（例1）例1：某轮由（36°50′N，120°25′W）航行至（25°40′N，140°50′W），求两地间纬差和经差。解：225°40′N(+)2140°50′W(-)-)136°50′N(+)-)1120°25′W(-)──────────────────D11°10′S(-)D20°25′W(-)（END）4/经纬差计算（例2）例2：某轮由（23°25′N，106°14′W）航行至（08°16′S，100°08′E），求经差和纬差。解：208°16′S(-)2100°08′E(+)-)123°25′N(+)-)1106°14′W(-)──────────────────D31°41′S(-)D206°22′E(+)D′=360°-206°22′(E)=153°38′(W)（END）三、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一分所对应的弧长。可以推导出1海里的公式为：•1nmile=1852.25–9.31cos2（m）•可见，地球椭圆子午线上一分纬度弧长，即1海里的长度不是固定不变的，它随纬度的不同而略有差异。海里特点：变量，随纬度不同而改变：随纬度增高纬度一分对应弧长在增大。赤道最短（1842.94m），两极最长（1861.56m）φ=45°处：1852.25m取值：为了航海实际应用的需求个航海国家统一使用1852m（44°14׳）作为1海里的长度。QQ'PNPSOAA'GWEM纬度圈赤道经线格林经线其他长度单位链(Cable/Cab)1Cab=0.1nmile=185m米(meter/m)英尺(foot/ft)1ft=0.3048m码(yard/yd)1yd=3ft=0.9144m拓(fathom/fm)1fm=6ft=1.8288m（END）四、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，用V表示。航速的单位为节（kn），1节等于每小时航行1海里，即：1kn=1nmile/h。航海上习惯将船舶在无风流影响下的航行速度称为船速，而将船舶的对水航行速度称为航速。•在有流影响的海区航行时，船舶相对于水的航程，称为对水航程；相对于海底的航程，称为实际航程或对地航程。船舶相对于海底的实际航程，应该是船舶对水航程和水流流程的矢量和。即：四、航速与航程•航速也有对水航速和实际航速或对地航速之分，它们之间的相互关系为：•顺流航行，船舶实际航程（实际航速）等于对水航程（航速）与流程（流速）之和；顶流航行，船舶实际航程（实际航速）等于对水航程（航速）与流程（流速）之差。四、航速与航程•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“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。第二节墨卡托海图一/海图的作用•海图是地图的一种。它是以海洋及其毗邻的陆地为描述对象，为航海的需要而专门绘制的一种地图。海图上详细地绘画有航海所需的各种资料，如：岸形、岛屿、浅滩、沉船、水深、底质、碍航物和助航设施等。一/海图的作用•海图是航海的重要工具之一。航行前拟定计划航线、制定航行计划，航行中进行航迹推算和定位等，以及航行结束后总结航行经验和发生海事后分析事故原因、判断事故责任等，都离不开海图。正确地了解海图的投影、海图图式、海图分类和使用保管等，是航海驾驶员的重要任务之一。二、航用海图的特点•航用海图是利用墨卡托墨卡托投影，即等角正圆柱投影原理所绘制的。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＇（1海里）的长度随纬度升高而逐渐变长，存在纬度渐长现象。正圆柱投影经线-相互平行直线纬线-相互平行直线（经、纬线相垂直）等经差经线-等间距相互平行直线等纬差纬线-不等距相互平行直线（渐长）二、航用海图的特点•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。三/海图比例尺•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。•比例尺的表示方通常有两种：•数字比例尺和直线比例尺。数字比例尺用一比若干的数字来表示，例如1：300000或1/300000，它表示图上基准点处，一个单位长度等于地面上30万个相同单位的长度。三/海图比例尺•直线比例尺一般用比例图尺绘画在海图标题栏内，或图边适当的地方，如图所示。四、识图•在航用海图上除绘有经、纬线图网外，还须将重要的航行物标和主要地貌、地物以及海区内航行障碍物、助航设备、港湾设施和潮流海流要素等航海资料按其各自的地理坐标，用一定的符号和缩写将它们绘画到图网上去，再经过制版和印刷而成为海图。这种绘制海图的符号和缩写，叫做海图图式。我国出版的海图是根据国家技术监督局1990年4月发布的GB12317-90“海图图式”绘制的。（一）海图标题栏与图廓注记1）海图标题栏•海图标题栏一般刊印在海图内陆处，或航行不到的海面上，特殊情况也可能印在图廓外适当的地方,是该图的说明栏，一般制图和用图的重要说明均印在此栏内。•标题的内容包括出版机关的徽志、图幅的地理位置、图名、比例尺与基准纬度、投影、深度和高程的基准面及计量单位、图式版别、基本等高距和坐标系等编图资料的说明等。•海图标题栏通常还印有图区内禁航区、雷区、禁止抛锚区、航标、分道通航制和地磁资料等与航行安全有关的说明和重要注意事项或警告。有些海图标题栏还附有图区内重要物标的对景图、潮信表、潮流表和换算表等资料。2）图廓注记在海图图廓四周注记有许多与出版和使用海图有关的资料，如：•（1）海图图号•（2）发行和出版情况•（3）小改正•（4）图幅•（5）阅图号（二）海图基准面•高程基准面•海图上所标山头、岛屿和明礁等高程的起算面称为高程基准面。我国沿海海图高程基准面一般采用“1985国家高程基准面”或当地平均海面。•深度基准面•海图上标注水深的起算面称为海图深度基准面，也是干出高度的起算面。我国沿海采用理论最低潮面（旧称理论深度基准面）为深度基准。（三）重要的海图图式1‘高程、水深和底质•（1）高程海图陆上所标数字，以及部分水上带括号的数字，都表示该数字附近物标的高程。物标高程为自高程基准面至物标顶端的海拔高度，它们的起算面和单位，一般在海图标题栏内有说明，中版―m；英版―m（米制）/ft（拓制）。•灯高一般系自平均大潮高潮面至光源中心的高度。干出高度系自深度基准面以上的高度。比高系自地物、地貌基部地面至顶端的高度，即物标本身的高度。•山高,除高程点一般是用黑色圆点表示,并在附近标有高程外,其它各点高程用等高线描绘。1/高程、水深和底质•（2）水深•水深是海图深度基准面至海底的深度,凡海图水面上的数字均表示水深。中版海图水深单位为米。•等深线是图上海图水深相等的各点的连线,用细实线描绘。•（3）底质•各种比例尺海图上,通常还以一定的间距标明海底