東標263號海洋測量船（許家琨提供）
中國深度基準的發展
2020年9月4日于北京
水深測量是海洋測繪中的一項重要內容。為了使水深測量有統一的起算依據，就必須建立統一的深度基準。《中華人民共和國測繪法》規定：國家設立和采用全國統一的深度基準。科學出版社出版的《測繪學名詞》（第三版）給出深度基準的定義是：計算水體深度的起算面。這個起算面，稱為深度基準面。因此，建立深度基準的實質，就是確定深度基準面。
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那么，什么是深度基準面？《測繪學名詞》（第三版）給出的定義是：水深測量及海圖所載深度的起算面。在不同地點、不同時期獲得的水深測量成果，只有歸算到統一的起算面（即深度基準面）上，才有可比性和實用價值。因此，深度基準面的確定，是開展海洋測繪和實現海洋地理空間信息共享的基礎性工作。
由于水深測量成果主要為繪制海圖提供基礎資料，而繪制海圖的主要目的是為航海服務。由此，確定深度基準面的基本原則是：既要考慮艦船航行安全，不致因低潮而擱淺；又要考慮航道得以充分利用，提高航道利用率。也就是說，深度基準面的選擇要盡量合理，不能過高或過低。
深度基準面位置示意圖（來自《中國測繪史》第3卷，測繪出版社，2002）
通常情況下，取在當地長期驗潮所推算的平均海水面以下相距為L的一個面作為深度起算面，即深度基準面。由于各地潮汐性質不同，采用的計算 *** 不同，各國的航海需要和歷史上測量水深的習慣也不同，因而對深度基準面的選擇和采用不盡相同，有平均低低潮面、更低低潮面、平均低潮面、平均大潮低潮面、理論更低潮面、平均海面、更低天文潮面等多種。
1919年，為統一世界各國的深度基準面，世界主要沿海國展開了 *** 間協調，但未能達成一致。1926年，國際海道測量組織（簡稱IHO，成立于1921年）之一屆潮汐委員會會議提出了確定深度基準面的基本原則，規定實際觀測的低潮可以偶然地落在所選擇的基準面以下。20世紀90年代以來，國際海道測量組織推薦其成員國采用更低天文潮面作為深度基準面，得到了越來越多國家的響應，促進了全球深度基準面的統一。
1974年中國海道測量人員在南海進行水深測量作業（來自軍事測繪歷史資料）
民國時期，中國北方各海域大多沿用日本使用的概略的更低低潮面，南方各海域則大多采用英國使用的大潮平均低潮面。因故，舊中國的水深資料和海圖水深注記十分混亂，導致采用不同深度基準面繪制的海圖很難通用，甚至直接影響到航海安全。
1949年中華人民共和國成立后，根據全國各海區潮汐變化的實際，從1956年起采用理論深度基準面，作為全國水深測量的起算面，同時作為潮水位高度和潮汐預報水位的起算面。1958年，中國領海基本測量全面展開后，海軍司令部航海保證部又正式將理論深度基準面，確定為海圖水深注記的統一起算面。而對于內河、湖泊的水深測量，考慮到實際航行的需要，通常采用各自的更低水位、平均低水位或設計水位作為水深測量的基準。
隨著中國領海基本測量工作的推進，測量的海域范圍不斷擴大，水深測量資料日益增多，沿海驗潮站的增設和驗潮資料的積累，特別是由于海洋交通愈加頻繁，海洋資料開發日益迫切，國家涉及的海洋部門也陸續增多，對深度基準面的精化提出了新的要求。為此，海軍司令部航海保證部牽頭在調研論證的基礎上，于1975年6月與國家交通部、海洋局等23個部門（單位）聯合召開了全國主要港口深度基準面審定會議，統一了沿海37個驗潮站的深度基準面，從而使理論深度基準面的確定更為準確，并在全國水深測量和海圖繪制中使用。根據1990年12月1日開始實施的國家標準《海道測量規范》（GB12327―90）規定，原來作為海洋測繪深度基準面的理論深度基準面改稱為理論更低潮面。
李四光號遠洋測量船（來自互聯網）
目前，中國陸地和海岸帶地形測量采用1985高程基準基準面（1985年黃海平均海水面），而水深測量則采用理論更低潮面。由于陸地高程與海洋水深分別采用不同的起算面，使得陸海交接處地形圖與海圖難以無縫拼接使用；而且海圖圖幅海域內分別采用離散驗潮站確定的深度基準面作為該海域的深度基準面，使得相鄰圖幅海圖存在深度基準系統差（我國海域各深度基準面差異近2米）。由于陸海垂直基準和不同海區深度基準面之間沒有建立嚴密的轉換關系，不僅給陸圖與海圖拼接使用帶來了麻煩，妨礙了大量有效信息的利用，還影響到航海安全，也不利于國際接軌。由此，如何實現陸海垂直基準的統一，成為當前測繪學術界研究的熱點之一。
高程基準與深度基準的不統一，主要源于海道測量服務于航海安全這一實用目的。從地理空間信息共享的應用要求看，建立與高程基準相統一的海洋垂直基準無疑是必要的，這就需要研究建立深度基準與當地平均海水面的關系模型，以及當地平均海水面相對于高程基準的關系模型，這涉及建立與表示深度基準空間模型和海面地形模型的一系列理論與技術問題。
近年來，中國測繪學者對海洋垂直基準（包括高程基準和深度基準）構建與轉換 *** 進行了較深入的研究，正逐步實現海洋垂直基準轉換的工程化。這些研究工作的開展及其成果的取得，對于加快建立中國陸海統一的垂直基準體系，提高海洋調查資料的高效綜合與應用服務能力，全面建成信息化、智慧化海洋海島，提升海洋海島信息服務于國家海洋安全、海洋經濟發展的能力與水平，均具有重要的作用和意義。
注：本文撰寫中參考引用了《中國測繪史》第3卷（測繪出版社，2002）、《中國高程基準》（楊華忠等編著， *** 出版社，2016）、《海洋垂直基準研究進展與展望》（周興華、付延光、許軍，《測繪學報》，2017）等相關文獻資料。版權歸作者老村長所有。
