海水温度垂直变化的规律范文
时间：2023-12-21 17:18:15
导语：如何才能写好一篇海水温度垂直变化的规律，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：水温；海水；测定方法
海水温度是反映海水冷热程度的一个物理量。海水温度是海水观测和监测的重要因素，对其他海水因素起着重要的影响作用。在海水物理和化学要素中，海水温度是其他物理和化学要素的测定的根本和前提。在海洋生物的栖息、生长和繁殖的过程中，海水温度起到至关重要的影响。海水温度的测定同样也关系到海流的变化、气候的变化。精确地对海水温度的测量，确保监测数据的精度，对其他海洋物理、化学、生态的研究起到至关重要的作用。随着科学技术的日新月异，海水温度观测的技术，从最基础的物理水银温度表，逐渐发展到使用基于卫星的大范围观测技术。
1.测量方法
1.1水银温度表测温
最常见的物理测定方式是根据冷热感温的原理，利用水银温度表进行测定。根据国家规范《GB 17378.4-2007 海洋监测规范 第4部分：海水分析》以及《水和废水监测分析方法》上，最常见的测定法是表层水温表法和颠倒水温表法，此两种方法分别测定水体表层、表层以下的温度。前者测量海洋表层水温，后者测量其他不同水层的水温。
表层水温法主要用水银温度表进行测量，主要操作是人为将水银温度表放入海水表层进行感温，然后提起进行读数，其范围在于-5℃~+40℃,精度0.1℃。[1]
颠倒水温表法用颠倒水温表进行测量。颠倒水温表由主温表和辅温表组装在厚壁玻璃套管内而成的温度表，准确度高达±0.02℃，只适用于定点不连续的测量。当温度表颠倒时，水银柱便在断点处断开，从而保留了现场温度的读数，提出水面后即可读出。辅温表是普通的水银温度表，用于订正因环境温度改变而引起的主温表读数变化。[1]
1.2传感器测温
随着传感器技术的大力发展，在海上观测监测技术中，传感器得到广泛应用。在海水温度的测量上，常见的温盐传感器结合海水温度和海水盐度，拥有着持续观测、数据快速传递的优点，适合长期测量作业。温度传感器采用热敏电阻，实时监测海洋水温，并且将其测量数据传输到采集板块储存。
1.3红外测温
红外测温是一种非接触式测流。通过接收目标物的发射、反射和传导的能力来测量其表面温度。探测的元件将采集的能量送到微处理器进行处理，然后转换成显示的温度。红外测温的探测器测得物体的辐射温度，在已知物体辐射率的前提下，通过硬件和软件的处理得到物体的真实温度。[4]
1.4卫星遥感测温
由于一切物体都具有向外辐射的电磁波，而且强度与温度呈正比。卫星遥感是通过测定表面的水体目标物的热辐射强度来获取其温度信息。卫星上的红外辐射强度和超强高频辐射，两者共同工作，前者测海水最上面薄层的温度数据，后者测深层的水温。随着近年来卫星技术的不断发展，利用遥感技术，根据不同海区、季节的海洋温度变化的规律，建立三维海水温度遥感模型，对于其他观测预报和其他监测要素有重大的推进作用。
2.各方法的优劣点比较
以上几种常见的海洋水温的测量方法各有不同优劣点，在不同的海洋观测和监测中，应根据现场的实际情况和自身的实际业务情况进行选择。
从业务的角度分析，因实际要求测量的频次、层次和时间长度不一样，测量技术因业务的需求而不同。水银水温表测温一次只能测量某站点某层次的水温，而且所用的水银温度表每隔一段时间必须进行检定以确保其测量的准确，在实际应用中仪器容易损坏，使用过程中容易产生人为读数偏差；传感器测温则可以定点长期进行测量，具有反应灵敏，长期稳定的特性，只需定期清洗传感器和比对，以确保其准确性和稳定性；红外测温具有方便携带、测量准确、效率高的优点，但是物体的辐射率是经过反复试验得到的经验值，在不同温度、压力、湿度等不同环境下，辐射率会发生变化。在实际应用必须定标，而且必须考虑到其影响因素[4]；卫星遥感测温依靠卫星，对传接收技术和软硬件要求较大，其优点是大尺度实时连续的观测。
从成本上分析，因使用的测量仪器的成本不一，不同的测量技术有较大的区别。使用物理原理的水银温度表最为经济实惠，而且卫星遥感则需要仪器硬件成本和软件成本较大，红外测温和传感器测温介于两者之间。此外，不同测量技术使用的仪器的检定和维护成本也不同。
从人员技术上分析，使用人为观测的水银温度表所需人为技术较低，而遥感测温的方法只需一次设定长期使用，加上日常人为维护和不定时进行检定，就能很好针对同一站点长期的测量；使用传感器测温的技术则相对成熟，与计算机通讯技术相结合，实现了实时观测的界面，对于人员的日常使用维护和维修技术要求较高；而卫星遥感则需要专业知识较强，且具备日常软硬维护的技术。
在实际应用中，常见的岸边定点测量水温多半使用传感器测温，其稳定、实时连续的特性得到很好发挥，加上实时通讯技术，可以在计算机看到连续直观的海水温度变化。在观测某站点特定时间和特定层次时，则使用较为简单的水银温度表进行观测。而在预报观测方面，使用大尺度实时观测的卫星遥感可以很好地体现出大范围水温的变化。
3.结论
海水温度是观察和研究海洋变化的一个重要因素，在不同的海区、不同的季节、不同的垂直层次呈现出不同的变化，同时受到天气、洋流、径流等因素的影响，其连续变化性呈现一定的规律，海水温度测定和研究对我们研究海洋物体、化学、生物、地理等方面都有具有非常实用的价值。在测量海水温度的技术选择上，应根据实际的业务、人员以及成本，根据不同的需求和现场环境，选择适合的测量仪器和技术来对海水温度进行观测、监测。
参考文献
[1] GB 17378.4-2007 海水监测规范 第四部分：海水分析[S].
[2] GB 3097-1997 海水水质标准[S].
[3] 水和废水监测分析方法（第四版） [M].
篇2
关键词：溶解氧；影响因素；研究综述
中图分类号：o613.3 文献标识码： a
随着海洋经济不断发展，海洋污染日益严重，富含n、p等营养物质的生活、工业废水大量排入海洋造成某些海域富营养化，直接导致某些海区海水缺氧现象日益严重。溶解氧(do)代表溶解于海水内氧气的含量，绝大部分的海洋生物均需依赖溶解氧来维持生命。溶解氧水平不仅是衡量水体自净能力的一个重要指标，也反映了海洋生物的生长状况和海水的环境质量，对海洋渔业发展有重大影响。
然而，当前低氧已经成为世界范围内沿岸物理交换不良水域的一个主要环境问题，典型的例子当属长江口外的季节性大范围底层低氧现象[1]。vaquer-sunyer等人研究发现，许多海洋生物在溶解氧3mg/l～4mg/l时就受到显著影响[2]。此外，溶解氧水平在很短时间内就会发生剧烈变化，因此海洋溶解氧一直是保持海洋生态平衡最重要的环境因素之一。
为及时有效应对溶解氧含量过低对海洋环境产生的恶劣影响，针对溶解氧含量的分布特征及影响因素研究，一直是海洋环境监测和海洋动力学、海洋化学研究的重要内容之一，国内外众多学者针对重点海域、湖泊及生物养殖区溶解氧的分布特征及影响因素给予大量关注，整理归纳，主要有以下几片海域。
长江口海域溶解氧分布特征及影响因素研究
张莹莹、张经等[3]对长江口及其毗邻海域某断面上的溶解氧的分布特征的研究结果表明，在6月的航次中，do值随着离岸距离的增加逐渐增加，底层do值低于表层；8月份调查海区底层明显出现低氧状态，形成原因主要是海水层状结构稳定水交换较弱和有机物分解耗氧；长江径流n、p污染物的不断输入为低氧区域表层浮游植物的生长提供了丰富的营养盐，从而加剧了氧亏损。石晓勇、陆茸等[4]对长江口邻近海域的秋季溶解氧分布特征及主要影响因素进行了研究，结果显示，溶解氧平面分布整体上呈近岸高、外海低，表层高、底层低的分布趋势，在约20m深度存在溶解氧跃层。调查海域溶解氧不饱和状态由表层至底层逐渐加剧。该海域秋季溶解氧分布主要受陆地径流和外海水等物理过程控制，生物活动仅在底层溶解氧低值区有较大的影响。
黄东海海域溶解氧分布特征及影响因素研究
胡小猛、陈美君等[5]分析了黄东海海域的do分布和季节变化规律，结果表明：基于太阳辐射导致的海水温度时空差异，影响黄东海do分布及其季节变化的主要因素是黄海暖流和大陆入海径流。杨庆霄、董娅婕等[6]描述了黄、东海溶解氧的时空分布和变化规律，研究发现黄、东海溶解氧分布呈北高南低，西高东低，黄海比东海海域分布稍均匀；由于长江径流的影响和陆架深水区受太平洋和台湾海峡黑潮水影响，致使溶解氧的水平和垂直分布差别较大。
珠江口海域溶解氧分布特征及影响因素研究
罗琳、李适宇等[7]对1996年和1999年夏季珠江口的溶解氧进行了调查分析，结果表明：夏季伶仃洋水体溶解氧的表底层浓度存在显著差异；表层营养盐n的浓度为表层溶解氧浓度的主要影响因素；底层主要影响因素是咸淡水交汇形成的盐度差的层化作用，潮汐混合通过影响层化作用从而影响溶解氧的浓度。叶丰、黄小平等[8]分析了珠江口在极端干旱情况下溶解氧的状况，调查发现，在珠江特低径流量的情况下，珠江口邻近海域底层明显出现低氧状态；δdo与δt和δpoc呈极显著的正相关，而与δs呈极显著的负相关关系；底层低氧环境的形成主要与极端干旱气候下低径流导致河口水体滞留时间延长及颗粒态有机物质在沉降过程中的分解耗氧有关。
其他海区溶解氧分布特征及影响因素研究
younjoo j. lee[9]的研究发现夏季纽约岛海峡区域会经常性出现氧不足现象，推断主要原因为有机颗粒物分解所致；其余季节底层溶解氧含量主要受水温影响。nikolay p. nezlin等[10]对upper newport bay的溶解氧动力学的研究发现，河口起始处表层海水富含溶解氧，而底层海水是低溶解氧区，但海洋潮汐作用使得表底层海水进行交换，进而溶解氧浓度趋于一致。
结论
海水中溶解氧含量受生物、化学、物理等多种因素控制，总结前期国内外学者研究成果，水域
解氧含量的影响因素主要在以下方面：（一）海气交换过程：海水中的氧气和大气中的氧气进行交换，表层水受其影响最大;（二）生物作用：当水体中浮游植物密度很大、叶绿素a含量很高时，强烈的光合作用使水体氧含量升高；相反，当浮游植物大量死亡，其氧化耗氧作用大大超过光合作用时，水体中溶解氧含量将急剧下降而使海水形成缺氧状态。（三）温度影响：当海水温度较低时，水体中的氧含量会随氧气在水中的溶解度增大而升高；反之，高温水体中氧含量会因其溶解度减小有所降低。（四）水交换作用：受海水动力过程（如潮汐、海流和上升流等）表底层海水交换，与陆源水、外海水之间的混合作用形成盐度层化，进而引起溶解氧含量变化。（五）有机物质的合成和分解，直接导致海水溶解氧含量的降低，但受限于水中n、p含量。因此，为保护海洋环境，确保水域溶解氧在正常范围内，对潮流流速小、水动力条件差、水交换能力弱且受沿岸影响严重的海域给予特别关注尤其重要。
参考文献
[1] 李道季，张经，黄大吉等．长江口外氧的亏损．中国科学d辑:地球科学，2002，32: 686~694．
[2] vaquer-sunyer r, duarte c.m. thresholds of hypoxia for marine biodiversity. proc natl acad sci usa, 2008, 105: 15452~15457.
[3] 张莹莹，张经．长江口溶解氧的分布特征及影响因素研究[j]．环境科学，2007，28（8）：1649～1654．
[4] 石晓勇、陆茸，张传松，王修林．长江口邻近海域溶解氧分布特征及主要影响因素[j].中国海洋大学学报，2006，36（2）：287～290.
[5] 胡小猛，陈美君．黄东海表层海水溶解氧时空变化规律研究[j]．地理与地理信息科学，2004，20（6）：40～43．
[6] 杨庆霄，董娅婕，蒋岳文．黄海和东海海域溶解氧的分布特征[j]．海洋环境科学，2001，20（3）：9～13．
[7] 罗琳、李适宇等．夏季珠江口水域溶解氧的特征及影响因素[j] ．中山大学学报(自然科学版) ，2005，44（6）：118～122．
[8] 叶丰、黄小平等．极端干旱水文年( 2011 年) 夏季珠江口溶解氧的分布特征及影响因素研究[j] ．环境科学，2013，34（5）：1707~1714．
[9] younjoo j. lee, kamazima m.m. lwiza. characteristics of bottom dissolved oxygen in long island sound, new york [j]. estuarine, coastal and shelf science, 2008, 76:187～200.
[10] nikolay p. nezlin, krista kamer, jim hyde, eric d. stein. dissolved oxygen dynamics in a eutrophic estuary, upper newport bay, california [j]. estuarine, coastal and shelf science, 2009, 82 (1):139～151.
篇3
关键词：热力学；冰水侧向界面；融化速率；气温；风速；风向
中图分类号：P332.8，P731.15文献标志码：A文章编号：
16721683（2016）06008106
Analysis of measured thermodynamic melting rate of lateral interface between ice and water
WANG Qingkai，LI Zhijun，CAO Xiaowei，YAN Lihui
（State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering Dalian University of Technology，Dalian 116024，China）
Abstract：The open waters were dug to simulate icechannel system in Ulansuhai Lake during melt period and the change of lateral interface between ice and water was continuously observed.On the basis of the measured data，analysis was conducted to study the change of lateral interface and the influencing factors on thermodynamic melting rate.The results showed that the shape in the middle of the interface was like a straight line and the bottom interface presented an arc shape.However，the top inclined inside or outside under the influence of air temperature.Air temperature，as a principal factor，influenced the melting rate，and the melting rate increased with increasing air temperature.Because higher wind speed did not only usually accompany with lower air temperature but also accelerated the evaporation to reduce the water temperature，melting rate decreased with increasing wind speed.The wind pulled the water body to produce eddy at windward side，accelerated heat exchange and reduced water temperature，and finally reduced the melting rate.Moreover，the correlation between melting rate，air temperature as well as wind speed was established with binary regression.
Key words：thermodynamics，lateral interface between ice and water；melting rate；air temperature；wind speed；wind direction
我国地处北半球中低纬度，其中位于北纬35°以北的湖泊和河流在冬季会出现冰冻现象，如乌梁素海湖和黄河[12]。融冰期，湖冰随着气温升高而破裂成浮冰漂浮于水面，最终消融殆尽。黄河宁蒙段易发生凌汛[34]，河冰破裂成冰块后，如果气温持续升高，则冰块就地消融，为“文开河”；如果遭遇冷空气，气温走低，则冰块不会热力消融，顺流而下的冰块极易堵塞，造成冰塞和冰坝，需要以“武开河”破冰[56]。在高纬度地区，随着北极夏季气温升高，积雪和海冰开始融化，一部分融水留在冰面上形成融池[7]。融池反照率低[8]，下方的海冰厚度相对较薄，在热力和动力的作用下，一旦融池下方消融贯通，海水填充进去便形成无冰水域。水域内的水体吸收热量，在风和流的作用下，同时又作用于周围海冰，加速海冰融化，进一步扩大无冰水域，最终导致北极夏季冰间水道的增多和海冰面积的减小[911]。
出于试验条件的限制，现场监测浮冰水道系统冰水界面侧向融化的难度较大。目前普遍采用的方式是建立海冰模式，通过计算机数值模拟海冰的侧边界融化[1213]。这种数值方法虽然可以模拟冰水侧边界融化对区域浮冰面积消退的影响，但往往尺度过大而无法模拟冰水侧向界面形状和融化速率的细部变化。Richard和Rothrock曾使用测量相机对目标浮冰的侧向边界变化进行航拍摄影监测[14]。他们发现水下部分的浮冰随着时间发展会融化成为斜坡，并在照片上表现灰色，与白色的冰架和黑色的海水形成鲜明的对比。通过分辨颜色确定浮冰边界的方法虽然可以对目标浮冰进行连续观测，但是也只能获取浮冰侧边界上部的融化信息。中国第三次北极科学考察期间，为连续观察融冰期冰水侧向界面的细部形状变化，曾纵向多点布放超声传感器记录冰水侧向界面的位置变化，结果显示浮冰的次表层和底层融化明显，除表层外，冰水侧向界面呈“C”型[15]。
侧向融化会加速浮冰整体的瓦解，研究冰水界面的侧向融化及影响因素有助于增加对融冰期内冰层的融化过程和北极浮冰消退的认识。为此，2016年3月，在处于融冰期的乌梁素海的冰面上人工开凿开敞水域，模拟浮冰水道系统，连续观测冰水侧向界面的位置变化。本文利用现场实测数据，初步探索了在融冰期热力学融化下的冰水侧向界面变化规律，利用气象资料，建立气象参数和侧向融化速率之间的相关关系。
1现场测量
乌梁素海位于乌拉特前旗境内，水域面积293 km2，是黄河流域最大的湖泊，也是典型的冬季结冰湖泊，冰封期为11月至次年3月，进入3月之后，随着气温升高，湖面逐渐解冻[16]。根据2015年现场实测，乌梁素海冰封期最大冰厚达40 cm，融冰期初始冰厚为36 cm。
现场使用专用高碳钢冰锯配合电链锯开凿出尺寸分别为160 cm×100 cm（I号）和630 cm×100 cm（II号）的两片东西走向开敞水域。水域以景区观景平台木栈道外沿为底边向西侧延伸，同时木栈道也作为测量西侧冰水界面（aI、aII边）相对位置的参考基准。水面上方架设木梁，梁的尾端固定于观景平台护栏，作为测量南、北两侧冰水界面（bII、cII边）相对位置的参考基准。现场布置如图1所示。通过现场气温实测，2月底气温逐渐回升，判断3月进入融冰期。自3月1日开始测量I号aI边冰水界面的位置变化；3月5日开始分别测量II号水域aII、bII、cII边冰水界面位置的变化。测量时使用两把直角尺，其中一把作为深度标尺保持与冰面垂直；另一把作为测距标尺，水下每隔5 cm测量深度标尺内沿至冰壁的距离d，之后在水面处用卷尺测量深度标尺内沿至参考基准的距离D，则每一测量点的相对位置为D+d。考虑到现场安全，现场观测于3月8日观测结束。测量水域附近设有自动气象站，实时监测冰下水温、气温、风速和风向等数据。
2测量结果
图2给出了I号水域aI边的实测冰水界面位置变化，图3给出了气象站实测每小时平均冰下水温、气温和风速的变化。浮冰侧壁的表层部分（冰表面至水下5 cm），由于直接与空气接触，冰温受气温影响明显，冰水侧面位置随着气温的上升和下降而产生波动：3月1日至4日白天，温度较高，表层浮冰一直保持消融，侧面形状曲线由向外突出变成向内凹陷；4日夜间和5日凌晨及上午温度降低，表层部分生长，5日测得侧面形状曲线略微向外突出；7日、8日温度再次降低，表层部分生长迅速，侧面形[CM（22]状曲线向外倾斜。相比之下，浮冰侧壁的中间层部
分（水下5～20 cm）和底层部分（水下20 cm至冰底）融化较稳定，受气温波动影响较小，中间层形状近似直线，底层呈圆[HJ2.14mm]弧状过渡。8号由于表层生长，中间层和底层融化，使得冰水侧面形状曲线向外侧突出明显。
[JP2]冰水侧向界面同一深度相邻两次测量的位置差与时间差的比值定义为融化速率，以融化速率衡量冰水侧向界面融化的快慢，正值表示融化，负值表示生长。表1给出了I、II号水域各边冰水界面侧向融化速率的计算值。可以看出，随着深度的增加，冰水界面侧向融化速率增加。底层的侧向融化速率最大，这是冰水侧向热通量、底面垂直向上热通量和传输到冰底的太阳短波辐射共同作用的结果。
浮冰水道侧向融化的热力学过程为水道吸收热量并在水道两侧的浮冰侧表面传输热量，导致浮冰面积和厚度变化[17]。这一过程中，直接影响浮冰侧壁融化速率的因素是水温的变化。相比于可以通过气象站和卫星获取气温和风速实时数据，实时监测水温变化并不容易，建立气象参数和冰水界面侧向融化速率之间的关系对评价浮冰的侧向融化很有意义。
3侧向融化速率分析
3.1气温对冰水界面侧向融化速率的影响
太阳短波辐射中的一部分热量被空气吸收，使空气升温。空气与表层水体直接接触，以长波逆辐射和相变潜热方式交换直接作用于水体，影响水温的变化[18]。可以说，气温直接影响水温的变化，而水温影响着冰的融化，所以气温是冰水界面侧向融化的影响因素之一。
由图3（b）和表1所示，3月1日至3日气温最高，冰水界面各深度均保持较高的融化速率；3月4日至6日，气温降低，但测量时段的温度最高气温仍保持在0℃以上，侧向界面各深度仍保持一定的融化速率；3月7日、3月8日气温最低，每小时平均气温均在冰点以下，冰水界面各深度的侧向融化速率也有所降低。
将表1中冰水界面各深度侧向融化速率的平均值作为该测量时间段内的冰水界面平均侧向融化速率，图4给出了平均侧向融化速率和测量时间段内平均气温的包络关系，虚线代表平均侧向融化速率变化的上下限，表明平均侧向融化速率受风速、风向等其他气象因素影响发生变化的幅度。可以看出，随着平均气温的升高，平均侧向融化速率有增加的趋势，且上下限之间的差值变大。当平均气温较低时，冰的侧向融化被抑制，侧向融化速率较低，同时气温对侧向融化的影响占主导作用，受其他因素的影响不大；平均气温较高时，冰的侧向融化加剧，侧向融化速率增加，同时受其他气象因素影响的幅度也增加。
3.2风速对冰水界面侧向融化速率的影响
由于现场开凿的两片水域较小，观测期间并未发现明显风成浪的产生，因此本文所计算的为纯热力学条件下的侧向融化速率。从图4可以发现，平均气温相同的情况下，平均侧向融化速率受到其他条件的影响也可以相差很多。图5给出了冰水界面平均侧向融化速率和测量时段内平均风速的关系，虚线为平均侧向融化速率变化的包络线，表明受气温等其他因素发生变化的幅度。随平均风速的增加，平均侧向融化速率减小，且变化幅度也减小。需要指出的是，风速和气温存在负相关关系，往往风速较小时气温较高，风速较大时气温较低。如图5，较低的风速对应了较高的温度，因此侧向融化速率较高；较高的风速对应了较低的温度，侧向融化速率较低。除此之外，风主要影响水气热交换中的蒸发潜热通量[19]。水面以上的平均风速影响水气界面紊动扩散的强度，风速越大，水分子扩散越快，蒸发作用越强烈，水温呈现下降趋势[20]，进而减缓冰的侧向的融化。热力学融化时，随着平均风速的增加，平均侧向融化速率降低。
热力学融化下的冰水界面的侧向融化同时受气温和风速的影响，融化速率是气温和风速的函数。将融化速率和气温、风速做二元回归分析，如式（1）：
V=-0.22F（T）φ（ω）+0.67F（T）+1.66φ（ω）+0.10[JY]r=0.70（1）
式中，F（T）=ln（T+6），Φ（ω）=ln（8-ω）；V为平均侧向融化速率（mm/h）； T为平均气温（℃）；ω为平均风速（m/s）。该式对气温和风速的适用范围分别为T>-6 ℃，ω
3.3风向对冰水界面侧向融化速率的影响
风要素包括风速和风向，融化速率随着风速的增加而降低。为探索风向是否对融化速率有影响，现场从3月5日始，分别测量II号水域aII、bII、cII边冰水界面的位置变化。表1分别给出了II号水域三个边的侧向融化速率计算结果。3月5日，aII、bII、cII边的侧向融化速率不相同，平均侧向融化速率为3.23、3.54、2.61 mm/h，bII边表层、中间层的融化速率和冰水界面平均融化速率比其他两个边都要快；3月8日，bII边表层、中间层的生长速率和平均生长速率比其他两个边都要慢。 图7给出了测量时间内的风向频率玫瑰图，3月5日和3月8日，测量期间内风向分别以东北向和北向为主，bII边均处于测量期间风向的顺风侧。可以得出结论，风向对冰水界面侧向融化速率有影响，顺风侧边界的侧向融化速率比迎风侧边界的侧向融化速率大。
湖水并不是理想液体，具有黏性。当风吹过开敞水面时，风与表层水体之间产生拖曳力，在拖曳力的作用下，水体向下游（迎风侧）运动，向下游运动的水体碰到冰壁时产生漩涡，漩涡会加速表层水体的垂向运动[21]。表层水体温度较低，向深处运动使水体平均温度降低，从而抑制冰壁的侧向融化。而上游（顺风侧）的水体相对平静，不受产生漩涡使水体对流加速的影响。值得注意的是，涡流产生的影响似乎并不能波及整个冰水侧面，从5日和8日的各深度的融化速率来看，底层部分并不受风向的影响4结论
通过实测融冰期热力学融化下的开阔水域冰水侧向界面位置变化，计算侧向融化速率，并分析其与气温、风速和风向的关系，得出以下结论。（1）融冰期冰水侧向界面表层融化受气温影响明显，中间层和底层相对稳定。（2）热力学下的冰水界面侧向融化速率受气温和风速的影响。气温是影响侧向融化的主导因素，融化速率随平均气温的增加而增加。（3）风速对侧向融化的影响体现在两方面：一方面，高风速往往伴随着的低气温的出现，低气温使侧向融化速率降低；另一方面，高风速加快了水气界面的紊动扩散，加剧了蒸发作用越强烈，降低水温，减缓融化。（4）风驱动表层水体向迎风侧运动并在迎风侧产生涡，涡加速了水体温度对流，使水温降低，降低该侧融化速率
参考文献（References）：
[1]张岩，李畅游，裴国霞，等.乌梁素海湖泊冰生长过程的现场观察[J].人民黄河，2014，36（8）：1820.（ZHANG Yan，LI Changyou，PEI Guoxia，et al.Field observation of ice growing process in Wu Liangsuhai Lake[J].Yellow River，2014，36（8）：1820.（in Chinese）） DOI：10.3969/j.issn.10001379.2014.08.006
[2]姚慧明，秦福兴，沈国昌，等.黄河宁蒙河段凌情特性研究[J].水科学进展，2007，18（6）：893899.（YAO Huiming，QIN Fuxing，SHEN Guochang，et al.Ice regime characteristics in the NingxiaInner Mongolia Reach of Yellow River[J].Advances in Water Science，2007，18（6）：893899.（in Chinese）） DOI：10.14042/ki.32.1309.2007.06.014
[3]王富强，王雷.近10 年黄河宁蒙河段凌情特征分析[J].南水北调与水利科技，2014，12（4）：4246.（WANG Fuqiang，WANG Lei.Analysis of ice regime characteristics in the NingxiaInner Mongolia Reach of Yellow River in the recent ten years[J].SouthtoNorth Water Transfers and Water Science & Technology，2014，12（4）：4246.（in Chinese）） DOI：10.13476/ki.nsbdqk.2014.03.001
[4]苑希民，冯国娜，田福昌，等.黄河内蒙段凌情变化规律及智能耦合预报模型，2015，13（1）：163167.（YUAN Ximin，FENG Guona，TIAN Fuchang，et al.Variation laws of ice regime and intelligent coupling forecast modeling in the Inner Mongolia Reach of the Yellow River[J].SouthtoNorth Water Transfers and Water Science & Technology，2015，13（1）：163167.（in Chinese）） DOI：10.13476/ki.nsbdqk.2015.01.037
[5]王军，何亮，陈胖胖.水力与热力耦合的开河判别准则[J].水科学进展，2010，21（5）：713718.（WANG Jun，HE Liang，CHEN Pangpang.Criterion of mechanical breakup of river ice cover using hydrothermal method[J].Advances in Water Science，2010，21（5）：713718.（in Chinese））
[6]茅泽育，高亮，马壮，等.春季河道武开河与文开河的判别准则初探[J].水利水电科技进展，2010，30（6）：13.（MAO Zeyu，GAO Liang，MA Zhuang，et al.Discrimination criterion for violent breakup and tranquil breakup of rivers in spring[J].Advances in Science and Technology of Water Resources，2010，30（6）：13.（in Chinese）） DOI：10.3880/j.issn.10067647.2010.06.001
[7]王传印，苏洁.CICE海冰模式中融池参数化方案的比较研究[J].海洋学报，2015，37（11）：4156.（WANG Chuanyin，SU parison of melt pond parameterization schemes in CICE model[J].Haiyang Xuebao，2015，37（11）：4156.（in Chinese）） DOI：10.3969/j.issn.02534193.2015.11.005
[8]章睿，柯长青，谢红杰，等.2010 年夏季北极海冰反照率的观测研究[J].极地研究，2012，24（3）：299306.（ZHANG Rui，KE Changqing，XIE Hongjie，et al.Surface albedo measurements over sea ice in the Arctic Ocean during summer 2010[J].Chinese Journal of Polar Research，2012，24（3）：299306.（in Chinese）） DOI：10.3724/SP.J.1084.2012.00299
[9]赵，史久新，王召民，等.北极海冰减退引起的北极放大机理与全球气候效应[J].地球科学进展，2015，30（9）：985995.（ZHAO Jinping，SHI Jiuxin，WANG Zhaomin，et al.Arctic amplification produced by Sea Ice retreat and its global climate effects[J].Advances in Earth Science，2015，30（9）：985995.（in Chinese）） DOI：10.11867/j.issn.10018166.2015.09.0985[ZK）]
[10][ZK（#]张璐，张占海，李群，等.近30年北极海冰异常变化取数[J].极地研究，2009，21（4）：344352.（ZHANG Lu，ZHANG Zhanhai，LI Qun，et al.Status of the recent declining of Arctic Sea Ice Studies.Chinese Journal of Polar Research，2009，21（4）：344352.（in Chinese））
[11]柯长青，彭海涛，孙波，等.2002年―2011年北极海冰时空变化分析[J].遥感学报，2013，17（2）：459466.（KE Changqing，PENG Haitao，SUN BO，et al.Spatiotemporal Variability of Arctic Sea Ice from 2002 to 2011[J].Journal of Remote Sensing，2013，17（2）：459466.（in Chinese））
[12]Danny L D.Testing Alternative Parameterizations of Lateral Melting and Upward Basal Heat Flux in a Thermodynamic Sea Ice Model[J].Journal of Geophysical Research，1990，95（C5）：73597365.DOI：10.1029/JC095iC05p07359
[13]王庆元，李清泉，王兰宁.侧边界融化对北极海冰影响的数值模拟[J].极地研究，2013，25（1）：8489.（WANG Qingyuan，LI Qingquan，WANG Lanning，et，al.Numerical simulations of the effects of lateral melting on Arctic Sea Ice[J].Chinese Journal of Polar Research，2013，25（1）：8489.（in Chinese）） DOI：10.3724/SP.J.1084.2013.00084
[14]Richard T H，Rothrock D A.Photogrammetric Observations of The Lateral Melt of Sea Ice Floes[J].Journal of Geophysical Research，1987，92（C7）：70457048.DOI：10.1029/JC092iC07p07045
[15]Lei Ruibo，Li Zhijun，Cheng Bin，et al.Investigation of the Thermodynamic Processes of a Floelead System in the Central Arctic during Later Summer[J].Advance in Polar Science，2011，22（1）：1016.DOI：10.3724/SP.J.1085.2011.00010
[16]李卫平，徐静，于玲红，等.乌梁素海冰封期营养盐及浮游植物的分布特征[J].生态环境学报，2014，23（6）：10071013.（LI Weiping，XV Jing，YU Linghong，et al.Distribution characteristics of nutrients and phytoplankton in Wuliangsuhai Lake during the icebound season[J].Ecology and Environmental Sciences，2014，23（6）：10071013.（in Chinese））
[17]Maykut G A，Perovich D K.The Role of Shortwave Radiation in the Summer Decay of a Sea Ice Cover[J].Journal of Geophysical Research，1987，92（C7）：70327044.DOI：10.1029/JC092iC07p07032
[18]魏传杰，于非，吕连港，等.南黄海海面大气长波辐射计算方法的比较[J].海洋科学进展，2009，27（3）：302311.（WEI Chuanjie，YU Fei，LV Liangang，et parison among computational methods for atmospheric longwave radiation above sea surface in the Southern Yellow Sea[J].Advances in Marine Science，2009，27（3）：302311.（in Chinese））
[19]Jun I，Takashi K.Effect of Summertime Wind Conditions on [JP2]Lateral and Bottom Melting in the Central Arctic[J].Annals of Glaciology，2006，44：3741.DOI：10.3189/172756406781811231
篇4
关键词：海陆风 航空 气象要素
中图分类号：P732.1 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）002-133-02
1 海陆风概述
海陆风的覆盖范围一般涉及几十公里以上，在高度1～2公里的范围内持续将近一个昼夜。在白天的时候，地表由于太阳辐射吸收热量不断增加温度，此时就以海陆风的形式体现在自然界用以说明热力环流的作用。
由于陆地土壤和海水的热容量有很大的差异，两者的气温也会存在很大的差异，具体表现为陆地比海洋的升温快很多，因此陆地温度相对海水温度会高出很多。在此基础上，陆地上空的气流，由于气压的作用逐渐流向海洋，然后继续由于起亚的作用降到海平面，接着从海平面转向流向大陆，如此循环往复，逐渐形成了往返于海洋和大陆的海风环流。
下午的时候是海风风力最大的时候，海风由上午一直持续到傍晚。日落以后，由于热容量的差异，陆地降温比海洋降温速度快，因此夜间海水温度会高于地表温度，因此晚间的环流和白天的环流方向正好相反。而且海水和陆地之间的温差也并不一样，白天往往大于夜晚，因此海风相对就会比较强。长期居住在海边会发现这样的情况，白天总会有风从海边吹来，而到了晚上风则会从陆地吹向海洋。这就是一般意义上的海陆风，我们一般将这种有规律出现的风称为海陆风。
2 国内外研究情况
在19世纪之前，人们很少采用仪器对于海陆风进行实际的测量。相应的，很多国家则是采用气球对于高空的风力进行观测和测量，但是由于条件所限，测量仅仅局限于低层，技术上的难题使得测量不能涉及到海风和气层厚度的范畴。随后的一段时间，观测实验得到以下数据：尽管海陆风存在于不同的气候、季节条件制约之下，其海风的高度一般在1000m以下，甚至于陆风的高度仅仅在300m以内。Fisher在1996年首次提出了通过飞机和轮船对于海陆风进行三维视角的实际测量。日本神户海洋气象台也在1953年开始对于日本海域的海陆风进行空间的三维测量。
当然随着测量技术的不断发展和更新换代，观测的方法也是日新月异，取得了很大的更新换代。Kozo利用北极冰冻力联合实验的机会对于波夫特海的海陆风的具体情况进行了宏观的三维测量。
对于海陆风的研究不仅仅体现在估测方法上面，理论研究也随着观测方法所取得的成绩而不断加深进步。在上世纪30-50年代国外对于海陆风的研究取得了举世瞩目的成绩，并且整理成了一套完整的理论体系。最初都是以断面观测和环流理论为依据，逐渐发展成为穿越海平面垂直范围内的直接环流。这几乎完整了以前的理论体系。1992年Jeffeys将气压梯度的概念引入到海陆风的范畴之内，将海陆风认为是由于气压梯度产生的摩擦风，也由此奠定了海陆风定量理论研究的基础。
关于海风的回流方面，国外也做了相当透彻的研究。其中Banta则通过模型发现了回流的证据，并且得到结论还留的作用不足以抵挡海风的作用。Finkele则通过飞机研究海陆风垂直面，得到了关于海陆风环流的细微内部结构，也以此得到了关于回流方面的确实证据。Tijm则建立了一个二维中尺度模型研究了环流补偿问题的具体模式。紧接着，一些中尺度模式开始引入缓缓流的研究中来，其中最为著名的是MM5和WRF等模型，基于此很多国外学者可以采用高的分辨率模型来研究海陆风的具体特征和变化规律。到目前为止，关于海陆风方面分辨率的试用最高已经达到了2公里以上。
我国对于海陆丰的研究起步较晚，从上世纪50年代开始，台湾学者朱抱枕对于台湾海陆风状况的实际研究为基础起步。70年代开始，人们开始逐渐重视海陆风对于陆地的影响，这主要起因于污染气象学的传播。尤其是北京大学的地球物理系的教授通过对于锦西县沿海地区的海风情况研究，得到了大量的一手数据，统计得到了海平面的众多数据，研究总结了海陆风的具体情况，由此分析海陆风对于环境、气候污染的具体影响。80年代以后，国内很多学者开始重视海陆风，并且投入到具体的研究统计中去。他们分别对于华南沿海、浙江沿海、厦门、辽东半岛、海南岛、广东海域、海口地区等地区做了深入的研究，并且具体到某个月份进行了深入的探讨分析，总结出了一套几乎横跨我国海岸线的海陆风状况。其中，薛德强等人利用判别分析法研究了山东半岛的海陆风状况，得到了关于海陆风对于当地气候和环流特征的具体影响。并据此整理了关于海陆风与天气之间的关系。1997年，北京气象出版社出版的《海陆风及其应用》一书，使我国关于海陆风方面的研究提升到理论的层次，填补了我国此方面理论知识的缺失。该书重点介绍了海陆风的形成，成因及其具体影响。并且结合大量的数据和实证材料研究了海陆风关于环流的相关知识，以及海陆风对于大气、气候、天气和环境的相关影响及其具体实现过程。
我国对于海陆风的具体数值研究和数值计算研究主要起源于上世纪80年代，王策真等人以原始方程式模型对于山东半岛5月份的海陆风状况进行了具体的数值模拟，并且对其海陆风变化的多样性进行了具体探讨分析预测。目前国内很多学者采用美国oklahoma模型对于非静力平衡三维动力学模式ARPS模拟具体的海陆风状况。随后王玉国和常玉清等人分别对辽东湾西岸的海陆风进来、行了实地研究考察，并且通过CSU模式成功模拟了该海域的海陆风状况，得到了很好地预期效果，成功的实现了数值模拟海陆风的发展演变过程和热动力学、流体力学的相关特征。
海陆风的发生与发展都势必会影响到大气和气候的变化，甚至在很大的程度上会决定当地的空气质量和环境质量。因此日常的天气预报工作，都是必将海陆风作为重要的一环考虑进来。海陆风不仅不慎作为一种风的状态需要检测，它同时会影响着整片区域的风向、风力、甚至于风速的变化。海陆风对于当地的日照、采光、能见度、最高温、最低温及其发生时间都有很大的影响。
3 总结与展望
航空器航行与具体的气象因素息息相关，每一种气象要素的变化都可能会因此航空器的机毁人亡。因此，在飞行过程中，必须时刻考虑到天气、气候状况的影响。而海陆风作为一种特殊的气象要素，其本身就存在着很大的未知性，因此在实际飞行过程中，更应该着重考虑。
航空器航行，尤其是在沿海地区航行时，更应该考虑昼夜温差所引起的风力、风势走向，更应该考虑由于不同的热容量所引起的海陆风问题。据统计，每年由于海陆风状况引起的空难占总比的30.4%，尤其是在我国的沿海地区海陆风引起的空难更是尤为常见。因此，我们必须做好以下几点：
（1）尽快建设落实具体的海陆风预警程序体系，并且严格按照执行。
（2）结合相关部门，对于当地的海陆风状况进行实际的数值模拟，得到一手数据，从而从根本上规避空难的发生。
（3）合理规划飞机起飞、降落的时间，尽最大限度规避事故易发时间段。
相信我们正确认识了海陆风，并对其进行预测和规避之后，我国的航空事业必然会领航新的一片天地。
参考文献：
[1] 北京大学大气湍流和扩散科研组.锦西沿岸区的海风[A].北京大学地球物理系论文集，1979.
[2] 周钦华.浙江沿海海陆风环流特征研究[J].杭州大学学报，1987（14）.
篇5
关键词：体视化技术；大浮标平台；观测
1. 引言
海上浮标是国际上通用的获得海洋环境要素的重要载体和平台，10米大浮标因其自重大，面积大而具备了长期全天候、全天时和观测项目齐全的特点及优势，成为我国陆架海观测极其重要的手段。海洋科学具有多学科性和内部相互作用非线性的特点，因此，只有综合分析多种数据，才能挖掘海洋内部相互作用关系，从而了解海洋现象和海洋过程，掌握海洋变化规律，提高海洋预报、海上搜救、海洋灾害防治的能力和水平。
体视化（Volume Visualization）是科学计算可视化领域的一个重要分支，利用计算机图形、图像处理的先进技术与方法，采掘隐含在空间数据场中的信息，让研究者从计算机的直观图像中即可容易地看出其规律性和得出结论。因此，体视化技术可以作为浮标监测所得海洋气象、水文数据耦合和综合再现的手段，为研究人员分析、研究和解释海洋现象提供一条新颖的、实用的直观的分析和诊释手段。
2. 体视化技术应用现状
体视化技术研究的任务和目的是从离散的、或相对独立的采样数据中挖掘出蕴藏的信息,最早源于20世纪70年代末，目前，在发达国家已经有了商品化的体视化通用软件和专用的体视化软件，如美国Stardent计算机公司开发的AVS，德国科学院图形学研究所和德国气象局合作开发的TRITON气象数据可视化软件[1]。
目前国内体视化应用研究主要集中在医学CT图像的三维重构、地质学、空间物体学、化学、显微摄影学和工业无损探伤等领域，将其应用于海洋学研究中在我国尚不多见 [2][3][4]。可查阅的文献主要涉及的是散乱数据的可视化，建模数据多是基于大范围的专题调查数据。
如青岛海洋大学杨冠杰教授的《散乱体数据可视化：海洋水团分析的新途径》的建模数
据取自1987年5~6月中日合作的东海调查数据；国家海洋局第二海洋研究所王桂华博士发表的《利用Argo资料重构太平洋三维温盐场和流场》的建模数据为连续的Argo剖面浮标资料等。针对10米大浮标平台这种定点观测数据体视化所需的三维数据场数据模型的生成、组织与可视化；由二维轮廓线重构三维形体技术则很少涉及，将体视化技术应用于10米大浮标平台观测数据更是少见。
3. 浮标观测要素体视化方法
3.1 体视化技术路线
三维空间数据的可视化过程基本分为：采样数据生成、数据精炼或插值、可视化映射和图像变换与显示。采样数据可以是计算机数值模拟的结果，也可以是测量仪器产生的数据。在浮标观测中，三维空间数据是由测量仪器产生，并按照时间序列分观测要素种类纪录在文件中。流程的第二步是对采样数据进行精炼或插值。对于数据量过大的原始数据，需要精炼和选择，以减少数据量，提高显示速度。当原始数据相对稀疏而可能影响可视化效果时，需要进行有效的插值处理。按照GB/T 12763.2规定，温度观测时次为1小时，数据相对稀疏，因此需要进行插值以丰富数据结构。可视化映射是可视化流程中的核心，其含义是将经过处理的原始数据转换为可供绘制的几何图素和属性。包括可视化方案的设计，即决定在最后的图像中应该看到什么，由如何将其表现出来。如何用形状、颜色以及其他属性表示原始数据中人们感兴趣的性质和特点。在浮标观测数据可视化方案中，可以用三维体的高低起伏表示流速，用颜色的渐变表示空间上温度的分布。流程的最后一步就是将几何图素和属性转换为可供显示的图像，使用的方法包括视见变换、光照计算、隐藏面消除、扫描变换，图像的几何变化、图像压缩、颜色量化、图像格式转换以及图像的输出等。
在整个流程中，三位物体的建模和体绘制算法是体视化过程的关键步骤。对体数据进行显示有两种算法[5]，一种是构建中间几何图元后通过面绘制技术生成较为清晰的等值面图像，这种算法计算速度快，但有局限性，不能表达三维体内部细节。另一种算法称为体绘制（Volume Rendering）。三维空间分布在离散网络点上的数据一般是由三维连续的数据场经过断层扫描、有限元分析或随机采样后作插值运算取得的。图形设备屏幕上的二维图像则是由存放在缓存中的二维离散信号经过图形硬件重构而成。因此，直接体绘制算法的作用就是将离散分布的三维数据场，按照一定的规则转换为图形显示设备缓存中的二维离散信号，不需要构造中间元，而是直接由三维体数据产生屏幕上的二维图像，回避了体数据的分割和映射问题，这种算法能很好的产生整体图像，包括内部细节，便于挖掘和耦合原始数据的多属性之间的关系，非常适合于浮标观测数据这样的均匀标量数据的表示。
3.2 体数据建模
10米大浮标为定点剖面浮标，得到的为竖井型空间观测数据，针对上述数据的特点，需将观测得到的流速数据转换为拉格朗日场的质点位移来模拟海洋三维空间数据场，得出潮流场在该区域内的空间分布。潮流场中质点空间位置处的温度值近似地等于初始时刻温度，这样即可得到时间域范围内，研究区域中不同空间点位上的温度。如此得到的数据可以看作是温度和流速在空间上散乱分布的点数据，只能以插值计算方法生成体元。空间内插方法有7中，空间统计方法以Kriging插值方法为代表。Kriging 算法的核心是利用区域性变量的原始数据和变异结构特点，对未采样点的区域性变量进行最优无偏估计［6］。要对区域内某点x0处的流速进行估计，所采用的公式为：
从公式可以看出，变异函数的重要用途就是确定局部内插需要的权重因子，使估计是无偏估计，切估计方差最小。由无偏条件和Kriging方程可解得，带入上述公式可求的未知区域性变量的估计值。最终生成规则网络的体数据，如图1所示。蓝色框表示的是体数据的最基本单位——体素（Voxel）。该体素为中心点在采样点上的规则长方体，长方体内的值是不变的，都等于该采样点的采样值。下图中，I、J平面构成了海水表面，K方向的值代表流速，空间点所在体元的颜色代表该点温度值，因此，通过K方向图形的高低起伏，可以看出流速的分布规律，从体元颜色的分布可以判断空间上温度场的变化趋势。
图1 生成的体数据示意图
3.3 体视化显示与结果分析
本文中使用的浮标观测数据是经过处理得到的三维网格点标量体数据，表示的是特定时间和空间范围内流速和温度两种物理特征在空间中的属性值分布。并采用光线投射算法对体数据进行三维显示。该算法是一种以图像空间为序的体绘制算法。首先根据数据值的不同，正确地将其分为若干类并给每类数据赋予不同的颜色值和不透明度值，以求正确地表示多种物质的不同分布或单一物质的不同属性。然后重新采样，从屏幕上的每一个像素点根据设定的观察方向发出一条射线，这条射线经过三维数据场，沿着这条射线选择k个等距的采样点，并由距离某一采样点最近的8个数据点的颜色数值和不透明度数值作三次线性插值，求出该采样点的不透明度值和颜色值。最后进行图像合成，将每条射线上各采样点的颜色值及不透明度值由前向后或由后向前加以合成，即可得到发出该射线的像素点处的颜色值，从而计算出屏幕上该像素点出的颜色值。
为更清楚了解数据内部之间的关联关系，可进行体数据的切片绘制。当固定某一维，就得到一幅二维图像，称之为断层图像或切片。切片是研究三维数据场内部信息的一个重要手段，在体数据和体视化绘制基础上，先计算出切片与三维体数据场相交而生成的多边形，以及该多边形对应的纹理图像，再采用纹理映射技术对剖面进行显示，可以清楚的分析在不同切片上，流场和温度场的关系，及其分布规律。如示意图2所示[6]。
图2 浮标观测数据体视化预期结果
在上图中，平行于xy平面的切片上，可以表示在某一特定流速条件下，温度场的分布情况和变化规律。如图示意，在该流速下，海水温度较高，到呈周期性规则分布。平行于yz平面的切片则可表示在空间的某一水平方向上，温度场的分布情况和流速的变化规律。平面上的颜色分布代表温度场的分布，该切面的高低起伏代表流速变化。平行于xz平面的切面可以表示空间的某一垂直方向上，温度场的分布情况和流速的变化规律。
如此，在同一平面上，我们既可以知道空间属性信息，同时可以获得此空间上，温度和流场的分布与变化规律，很好的实现了浮标观测要素数据的耦合和综合再现，直观的揭示了海洋观测数据之间的内在关系。
4.结语
本研究针对浮标观测数据的特点，将基于欧拉场的潮流模型中得到的流速结果转换为拉格朗日场的质点位移来模拟海洋温度三维空间数据场，借助体视化技术耦合再现温度场和流场，显示体视化技术在海洋学研究中的应用潜力，对海洋观测要素的价值挖掘和增值服务是十分必要和急需的。
参考文献：
[1]徐夏刚，张定华．体视化方法综述．计算机应用研究，2006，19（2）：12-15
[2]杨冠杰，耿震．散乱体数据可视化：海洋水团分析的新途径．海洋通报，2000，19（2）：66-74
[3]涂超．海洋温度场的三维可视化．武汉大学学报（工学版），2007，40（6）：126-128
[4]孙菁．海洋调查数据的可视化建模及实现方法．青岛海洋大学学报，2001，31（4）：579-585
[5]唐泽圣。三维数据场可视化.北京：清华大学出版社，1999.
篇6
高中地理是一门理论性和实践性很强的综合学科。新教材无论从知识的编排上，还是从插图的设计上、活动安排顺序及活动方式上都体现出对学生能力培养、学法指导、自主探究精神的重视和推崇。如何在高中地理课堂教学中，培养学生自主学习能力呢？我认为可以从以下几个方面入手。
1培养兴趣，激发学习的主动性
兴趣是最好的老师。学习兴趣是学生对于学习活动的一种选择性态度，是学习活动的自觉动力，是鼓舞和推动学生探求新知识的巨大力量。所以要提高学生自主学习的能力，教师首先要激发学生的学习兴趣，让学习成为一个能动的过程。德国教育学家第多斯惠曾经说过：“教学的艺术不在传授本领，而在于激励、唤醍、鼓舞。”所以，教师要根据学生的年龄特点、知识经验、认知规律等方面，抓住学生思维活动的热点和焦点，为学生提供丰富的材料，从学生生活中喜闻乐见的实情、实物、实例入手，激发学生探索的欲望，唤起学生的学习兴趣，激发学生学习的主动性。
途径1：导课激趣
导言是一堂课或一个内容的开始，它直接关系到学生对新课、新内容学习的兴趣。有人说导言应有思想的深度、感情的浓度、功能的宽度、表达的精度、色彩的亮度，要完成这种要求，就必须用浓厚的兴趣来支撑。教育家布卢纳认为，最好的学习动机莫过于学生对所学材料本身具有的兴趣，因此教师用将要在课堂上呈现的材料吸引学生，导言在其中起着非常重要的作用。
途径2：情境激趣
创设问题情境，就是根据学生已经学过或掌握的知识，从知识自身发展的角度考虑，在发展中还有什么问题需要研究解决；或者在实际生活中有什么问题是我们现有知识所不能解决的，以这样的问题为核心创设情景，引起学生的注意。课堂上的有些问题，对于学生有一定难度，使学生既感到熟悉而不能单纯利用已有的知识和习惯方法解决，这时就激起了学生思维的积极性和求知欲望，使学生进入“心求通而未通，口欲言而未能”的境界，当学生的心理活动已处于“愤”和“悱”的阶段时，对他们进行启发、诱导，进而促使他们自主学习，进行探究性学习。例如，在学气对太阳辐射的削弱作用时，我提出这么一个问题：指挥交通的红绿灯，为什么用红色表示停止、禁止，用绿色表示安静与安全，用黄色表示有危险呢？在学习完日界线的教学内容后，我立即提出一个问题：有一对双胞胎，由于她们出生的地点稍有变化，姐姐比妹妹后出生，可能吗？教室里顿时热闹起来，都在思考，都在比划，试图解决这个问题。
途径3：活动激趣
让地理知识走近学生，也让学生切身感受到地理学科的实际效用，而且学生参与活动的成功感会进一步增加对地理学习的兴趣。例如，在学习完《地球的运动》一节后，我请同学说出自己的生日，然后描述当天太阳直射点的大致位置、运动方向，昼夜长短的情况以及变化趋势。通过这项活动不仅活跃了课堂气氛，还及时巩固了学习内容。
2动手画图，培养学生思维能力
地理是一门特殊的学科，常常需要把具有时空和地域因素的复杂事物表示出来。“没有地图就没有地理学。”地图是地理学的重要工具，在中学地理教学中充分运用地图的主体性，引导学生看图、填图、画图、用图，培养学生的空间概念和空间想象力，使地理课更加充满“地理味”。所以，让学生根据课文中的描述和看到现象来自己画示意图，实际上就是先让学生在头脑中把所阅读的东西变成表象，然后将头脑中的表象以图画的形式表现出来。而学生要把语言描述变成表象，就必须对学习材料进行积极的加工。这种加工，不是简单地记录和记忆信息，而是要改动对这些信息的知觉，把自己所学的信息和自身的知识经验联系起来，这样才能产生一个理解。很显然，学生画图的过程是一个积极思维的过程，画出的示意图，就是他们积极思维的结果。例如，在讲《地球公转与季节》一课时，我先带领学生通读课文，再根据多媒体演示地球公转的现象，在白纸上画出二分二至日地球的侧视图和极地俯视图。然后用视频展示仪展示学生的作图，找出错误，有针对性地讲解。这样，既能锻炼学生观察和组织材料的能力，又能培养学生读图看图作图能力，加深了印象。
3剖析地理原理，指导学法
自主学习不同于自学。自学是没有老师指导，自己独立学习。而自主学习有赖于教、学双方的良性互动，需要教师经常组织、启发、点拨、引导和鼓励学生自主学习。只有发挥教师的主导作用、体现学生的主体地位，学生的自主学习能力才能逐步培养起来。
途径1：学会提炼规律
在高中地理有关地理规律的内容很多，例如，正午太阳高度角的纬度分布规律、气候类型分布规律、我国气温和降水的日变化、季节变化和年际变化规律、我国降水的空间分布规律、海水温度和盐度分布规律、洋流分布规律、陆地自然带的水平和垂直分布规律、地质演变规律、城市演变规律等，如果能引导学生对地理事物进行空间分布、时间分布或演变方面的规律提炼，则有助于学生归纳能力的提高，也有助于学生思维水平的提高。
途径2：学会学法总结
要善于对习题进行归类分析，细心揣摩答题思路，精心总结解题规律，认真解剖思维障碍，从而能够得出每一类问题的思维方法和解题方法，从中也可以使学生的思维方式得到超越。
4整合知识，建立地理认知结构
篇7
一、选择题（每小题2分共28分。）1.下列几种估测最符合实际情况的是( )A．人步行的速度约为5m/s B．全新的2B铅笔长约18cmC．课桌的高度约为1.5 m D．一张试卷厚度的大约1mm2.关于运动和静止，下列说法错误的是( )A．拖拉机和联合收割机以同样的速度前进时，以拖拉机为参照物，联合收割机是静止的B．站在上升的观光电梯上的乘客认为电梯是静止的，是因为他以身边的乘客为参照物C．站在地球上的人认为地球同步卫星在空中静止不动，是因为他以自己为参照物D．飞机在空中加油时，若以受油机为参照物，加油机是运动的3.某物体做匀速直线运动，由速度公式 可知，物体的( )A．速度大小恒定不变 B．速度与路程成正比C．速度与时间成反比 D．以上说法都对4.甲、乙两人同时从同一起跑线出发，同向做匀速直线运动，某时刻他们的位置如左图所示，右图中能正确反映两人运动距离与时间关系的是( ) 5.下列关于声音的说法，正确的是( )A．噪声不是由物体振动产生的 B．一切正在发声的物体都在振动C．只要物体振动，我们就能听到声音 D．声音的传播速度在固体中一定比在液体中快Xk b1 .Com6.在同一架钢琴上，弹奏C调“3(mi)”和“1(dou)”这两个音，以下说法正确的是( )A．音调一定不同 B．响度一定不同C．音色一定不同 D．音调、音色和响度都不同7.小明的发言声音太小，老师要他大声重复一次，老师是要求小明提高声音的( )A. 音调 B. 频率 C. 响度 D. 音调及响度8.在0℃的环境中，把一块0℃的冰投入0℃的水中，将会发生的现象是( )A.冰全部熔化 B.冰有少部分熔化C.水有少部分凝固 D.冰和水的原有质量不变9.如下图所示，表示非晶体熔化时温度随时间变化的图象是( ) 10.春天河里的冰块会慢慢地变成水，冰变成水属于下列物态变化中的( )A．熔化 B．汽化 C．液化 D．升华11.热现象在一年四季中随处可见，下列说法中正确的是( )A.春天的早晨经常出现大雾，这是凝华现象 B.夏天揭开冰棒包装后会看到冰棒冒“白气”，这是升华现象C.秋天的早晨花草上出现小露珠，这是液化现象D.初冬的早晨地面上会出现白色的霜，这是凝固现象12.下列做法不能使水的蒸发加快的是( )A．用电热吹风机将湿头发吹干 B．用扫帚把地面的积水向周围扫开C．把粮食拿到向阳的地方晒 D．把水果用保鲜膜包好放在冷藏柜里13.下列说法中错误的是( )A．用久了的电灯丝变细是升华现象B．秋天的早晨，大雾逐渐散去是液化现象C．气温低于水银凝固点的地方不能使用水银温度计D．夏天，游泳后刚从水中上岸的人会感到冷，这是水蒸发吸热的缘故14. 甲、乙两物体运动的路程之比是2∶3所用的时间之比是3∶2则它们的速度之比是( )A. 4∶9 B. 9∶4 C. 1∶1 D. 2∶3二、填空题（每空1分共28分）15.单位换算：12nm= m 2h15min = s 108km/h= m/s16. 2011年11月3日1时23分，“神舟八号”到达“天宫一号”30米停泊点，开始以0.2m/s的相对速度向“天宫一号”缓缓靠拢对接。从30m的停泊点到相互接触共耗时 s。对接完成后，若以“天宫一号”为参照物，“神舟八号”是 的。17. 一列长200 m的列车，以20m/s的速度做匀速直线运动, 若整列火车通过1.9km的某一大桥所用时间是 s。若整列火车通过大桥所用时间是150s，那么这列火车的速度是 。18. 教室内老师讲课的声音，是由老师的 振动产生的，并通过 传播到学生的耳朵。“闻其声而知其人”是根据声音的 来判断的。19.人们以 为单位来表示声音强弱的等级。人耳听到的声音频率有一定的范围，人们把 的声音叫做超声波。20. 医院利用超声打掉人体内的结石说明声音可以传递_ ；汽车上的电子防盗报警装置，在汽车被撬开时能发出报警声，提醒人们车辆被盗，这是利用了声音可以传递 。21.噪声已经成为严重污染源，防噪已成为日常课题。说出下列控制噪声的措施：教室外面出现嘈杂的声音，关上门窗： ；工人戴防噪声的耳罩： ；工厂里的靠近学校的路段禁止鸣喇叭： 。22 . 科学工作者向海底垂直发射超声波，经过2s，收到回波信号，则海洋中该处的深度为 米（已知声音在海水中传播的速度是1531 m/s）；这种方法 （选填“能”或“不能”）用来测量月亮到地球的距离，这是因为 。23. 固体分晶体和非晶体两种，在①冰、②石蜡、③松香、④铁、⑤海波、⑥沥青这些物中，属于晶体的有 。（填序号）它们的根本区别是 。 24. 气体液化有两种方法：石油液化气是通过 的方法使气体液化装入钢瓶中的；冬天戴眼镜的人从寒冷的室外走进温暖的室内时，镜片上会出现一层水雾而变模糊，这是通过 的方法使水蒸气液化形成的。25. 环戊烷是一种既容易液化又容易汽化的物质，而且环保，一种新型环保电冰箱就是利用环戊烷代替氟里昂进行工作的。如图所示，环戊烷在管子里流动，当它流经冷冻室时就会发生 ___________（液化/汽化）现象，并 _______（吸收/放出）热量。26. 如图所示，是一个骑自行车的人与一个跑步的人运动的路程随时间变化的图像。根据该图像能够获得合理的信息有：示例：信息一：他们同时开始运动；信息二： ；信息三： 。三、实验探究题（本题共32分） 27.（4分）(1)物体的宽度是 cm；(2)停表的读数是 min s；(3)体温计的读数是 ； (4)温度计的示数是 。 28.（2分）下表列出了几种物质中的声速。请你至少写出两条信息：几种物质中的声速（m/s）空气（15℃） 340空气（25℃） 346软木 500煤油（25℃） 1324蒸馏水（25℃） 1497 海水（25℃） 1531铜(棒) 3750大理石 3810铝(棒) 5000铁(棒) 5200（1） ；（2） 。29.（3分）小强找来7个相同的啤酒瓶，装入不同高度的水，如图所示。用嘴贴着瓶口吹气，发现能吹出“1、2、3、4、5、6、7”的声音来。请你回答下列问题：（1）用嘴贴着瓶口吹气，发出的响声是由瓶内 的振动引起的。（2）吹 （填序号）瓶时，发出的声音音调，其原因是该瓶内空气柱振动的 最快，所以发声的音调。 30.（7分）在“测平均速度”的实验中：（1）实验原理是 ；（2）实验中需要的测量工具有 、 ；（3）实验时应使斜面的坡度小些，这样做的目的是 。
（4）某次实验的过程如图所示，图中的电子表分别表示小车在斜面顶端、中点和底端不同时刻，则该次实验中小车通过全程的平均速度是 m/s，小车通过斜面下半段路程的平均速度是 m/s。（5）小车从斜面顶端到底端时，做 （选填“匀速”或“变速”）直线运动。31.（8分）如图所示，是锡的熔化和凝固的图象，根据图象回答：（1） 锡的熔点是______，凝固点是______。（2） 在BC段，锡处于____________态；在DE段，锡处于 态。（3）锡的熔化用了______min，它熔化过程中要______热，但温度_______。（4）锡从10min到12min这段时间间隔内处于 态。32.（8分）做“观察水的沸腾”实验时： （1）实验使用的温度计是根据液体的 规律制成的。（2）如图甲为某同学实验时测沸水温度的情形。他的错误之处是 。（3）纠正错误后，他观察到从开始加热至水沸腾，所用时间过长，造成这种现象的原因可能是 。（4）他对实验进行了改进之后，每隔1min记录温度计示数（见下表），直到水沸腾一段时间后停止读数，根据表中的数据在图乙中画出水温随时间变化的图像。时间t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9温度T/℃ 90 92 94 96 98 99 99 99 99 99（5）他们观察到水沸腾时的现象应该是图中的 图。从实验可得出，液体在沸腾过程中要 热，但温度 ；实验测出水的沸点为 ℃。 四、综合应用题（本题共12分。要求写出所依据的物理公式和必要的计算过程）33.（6分）小华一家驾车外出旅游。经过某段路时，小华发现一标示牌，如图。（1）若小华爸爸驾车通过这段路程用了30min，则车的速度为多少km/h？（2）在遵守交通规则的前提下，试计算从标示牌到熊家塚最快需要几分钟？34.（6分）汽车以25m/s的速度匀速行驶，司机突然发现前头有紧急情况，经过0.5s（反应时间）后开始制动刹车，又经过4.5s滑行60m车停止。求：（1）汽车从发现情况到完全停止的这段时间内汽车通过的路程是多少？（2）这段时间内汽车的平均速度是多少m/s？
参考答案一、选择题(每小题2分共28分)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14答案 B D A D B A C D B A C D B A二、填空题（每空1分共28分）15. 1.2×10-8 8100 3016. 150 静止17. 105 14m/s18. 声带 空气 音色19. 分贝（或dB） 大于20000Hz20. 能量 信息21. 阻断噪声的传播 防止噪声进入耳朵 防止噪声产生22. 3062 不能 真空不能传声23. ①④⑤ 晶体有熔点而非晶体没有 24. 压缩体积 降低温度25. 汽化 吸热26. 他们都做匀速直线运动 骑车者运动的速度比步行者大（其他答案若合理都给分）三、实验探究题（本题共32分）27. （1）1.40 （2）1 39.8 （3）37.8℃ （4）-12℃28. 声音在不同的介质中传播速度不同 声音在同一介质中的传播速度与温度有关（或固体、液体中的声速比气体大等）29. 空气 G 频率30. （1） （2）刻度尺 停表 （3） 使小车在斜面上运动的时间长些，便于测量时间 （4）0.18 0.225 （5）变速31. （1）239℃ 239℃ （2）固液共存 液 （3）4 吸 不变 （4）固液共存32. （1）热胀冷缩 （2）温度计的玻璃泡碰到了容器底部 （3）水过多（或水的初温太低） （4）略 （5）a 吸 不变 99℃四、综合应用题（本题共12分，要求写出所依据的物理公式和必要的计算过程）33. （1）t=30min=0.5h………………………….………1分 …………………………………………1分 ……………………………1分（2） ………………………………………………1分 ………………………………..………1分 ………………………………1分34.(1)s1=v1t1………………………………………..………1分=25m/s×0.5s=12.5m………………………………1分 s=s1+s2=12.5m+60m=72.5m…………………………1分 (2)t=t1+t2=0.5s+4.5s=5s………………………………1分 平均速度： ………………………………………1分 ……………………1分
篇8
当我们步入晚年，知识将是我们舒适而必要的隐退的去处;如果我们年轻时不去栽种知识之树，到老就没有乘凉的地方了。下面小编给大家分享一些高中地理知识必修一，希望能够帮助大家，欢迎阅读!
高中地理知识必修一11.经度的递变：向东度数增大为东经度，向西度数增大为西经度。
?
2.纬度的递变：向北度数增大为北纬度，向南度数增大为南纬度。
3.纬线的形状和长度：互相平行的圆，赤道是最长的纬线圈，由此往两极逐渐缩短。
?
4.经线的形状和长度：所有经线都是交於南北极点的半圆，长度都相等。
?
5.东西经的判断：沿著自转方向增大的是东经，减小的是西经。
6.南北纬的判断：度数向北增大为北纬，向南增大为南纬。
7.东西半球的划分：20°W往东至160°E为东半球，20°W往西至160°E为西半球。
?
8.东西方向的判断：劣弧定律(例如东经80°在东经1°的东面，在西经170°的西面)
9.比例尺大小与图示范围：相同图幅，比例尺愈大，表示的范围愈小;
比例尺愈小，表示的范围愈大。?
10.地图上方向的确定：一般情况，“上北下南，左西右东”;
有指向标的地图，指向标的箭头指向北方;经纬网地图，经线指示南北方向，纬线指示东西方向。
11.等值线的疏密：同一幅图中等高线越密，坡度越陡;等压线越密，风力越大;等温线越密，温差越大?
12.等高线的凸向与地形：等高线向高处凸出的地方为山谷，向低处凸出的地方为山脊。
?
13.等高线的凸向与河流：等高线凸出方向与河流流向相反。
?
14.等温线的凸向与洋流：等温线凸出方向与洋流流向相同。
高中地理知识必修一2地球运动专题
1、天体的类别:星云、恒星、流星、彗星、行星、卫星、星际空间的气体、尘埃等。
?
2、天体系统的层次:总星系——银河系(银河外星系)——太阳系——地月系
3、大行星按特徵分类：类地行星(水金地火)、巨行星(木土)、远日行星(天、海)。
?
4、月球：(1)月球的正面永远都是向著地球，也有昼夜更替。
(2)无大气，故月球表面昼夜的温差大，陨石坑多，无声音、无风，?(3)月球表面有山脉、平原(即月海)、火山。
5、地球生命存在的原因:?稳定的光照条件、安全的宇宙环境、适宜的大气和温度、液态水。
?
6、太阳外部结构及其相应的太阳活动：光球(黑子)、色球(耀斑)、日冕(太阳风)。
7、太阳活动--黑子(标志)、耀斑(最激烈)，太阳黑子的变化周期11年。
8、太阳活动的影响：黑子--影响气候，耀斑--电离层--无线电通讯，带电粒子流――磁场――磁暴?
9、太阳辐射的影响：
①维持地表温度，促进地球上水、大气、生物活动和变化的主要动力。?
②太阳能是我们日常所用能源。
10.自转
方向：
自西向东，北极上空俯视呈逆时针方向、南极上空俯视呈顺时针方向?速度：
①线速度(由赤道向两极递减至0)
②角速度(除两极为0外，各地相等)?
周期：
①恒星日(23h56m4s真正周期)
②太阳日(24时，昼夜更替周)?
意义：
①昼夜更替
②不同经度不同的地方时
③水准运动物体的偏移(北右南左)
11、晨昏线：
沿自转方向，黑夜向白天过渡为晨线，白天向黑夜过渡为昏线(晨昏线上太阳高度角为0度)。
12、晨昏线与经线：
晨昏线与经线重合-----春秋分;晨昏线与经线交角最大----夏至、冬至?
13、时间计算：所求时间=已知时间±区时差+?途中时间
14、时区=经度/15°(若不整除，则四舍五入)?区时差=时区差
15、世界时：以本初子午线(0°)时间为标准时，也称为格林尼治时间，也是零时区的区时。
?
16、日期分割：零点经线往东至日界线(180°)为地球上的“今天”，往西至日界线为“昨天”。
?
17、日界线：自西向东越过日界线(不完全经过180°经线)日期减一天，自东向西越过日期加一天。
?
18、卫星发射基地的区位选择：
自然因素
①气象条件需要天气晴朗?
②地球自转的初速度：取决於纬度和地势?
③地形平坦开阔;?
人文因素(地广人稀，交通便利，符合国防安全需要)。
①太原：技术力量强;
②酒泉：大陆性气候，晴天多;?
③西昌纬度低，发射初速度大;?
④海南文昌：纬度低，发射初速度大;海运便利。
19、公转速度：
1月初--近日点—速度快，7月初--远日点—速度慢;
意义：
①昼夜长短的变化
②正午太阳高度的变化
③四季的更替
④五带的形成
20、公转与自转形成了黄赤交角(23°26′)：
①黄赤交角存在---太阳直射点的移动---昼夜长短和正午太阳高度的变化---四季
黄赤交角存在---太阳直射点的移动—气压带风带的季节移动—地中海气候、热带草原气候的形成?
②五带的划分界线：南北回归线之间为热带、回归线极圈之间为温带、极圈极点之间为寒带
③若黄赤夹角变大，热带和寒带变大，温带变小;若黄赤夹角变小，热带和寒带变小，温带变大?若黄赤交角为零，太阳永远直射赤道，全球昼夜平分，地中海气候、热带草原气候消失。?
21、正午太阳高度变化规律：
①由直射点向南北两侧递减?
②正午太阳高度的计算=90°—(直射点与所求点的纬度间隔)
③夏至日北回归线以北地区正午高度角一年中最大值,?南半球一年中最小值;?冬至日南回归线以南地区正午高度角一年中最大值，北半球一年中最小值。?
④南北回归线之间的地区-----有两次直射机会---两次最大值?⑤纬度越高，正午太阳高度角越小，楼房间距越大。?
22、昼夜长短的时间分布：
①太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，北半球夏季，太阳直射点在北半球，北半球的昼长夜短。?
②太阳直射点向哪个半球移动，这个半球的昼就渐长，北半球6月22日昼最长，12月22日最短。?
③南北回归线之间昼长最大值与正午太阳高度角最大值不在同一天出现，如海口市。?
23、昼夜长短的纬度分布：
北半球夏半年，昼长夜短，越向北白昼越长(日出越早日落越晚)，如北京>上海>广州?北半球冬半年，昼短夜长，越向南白昼越长(日出越早日落越晚)。如海口>广州>上海
24、昼长=日落时间—日出时间;昼长=24小时—夜长
日出时间=12：00-昼长/2(或0：00+夜长/2);赤道上的点的日出时间是6：00
日落时间=12：00+昼长/2(或24：00-夜长/2);赤道上的点的日落时间是18：00
25、地球是个不发光、不透明球体—-昼夜现象出现
地球自转的球体—-昼夜更替(自转速度周期影响昼夜温差变化)
地球倾斜的公转的球体—-直射点的移动、正午太阳高度、昼夜长短的变化―四季五带
高中地理知识必修一3大气专题
1、对流层的特点：
①随高度增加气温降低;
②大气对流运动(12km)显著;
③天气复杂多变。?
2、平流层的特点：
①随高度增加温度升高;
②大气平稳，以水准运动为主，有利於高空飞行。
3、大气的热力过程：
太阳辐射--地面增温--地面辐射--大气增温--大气(逆)辐射--大气保温?
4、大气对太阳辐射的削弱作用：吸收、反射、散射。
5、太阳辐射(光照)与天气、地势关系：
晴朗的天气、地势高空气稀薄，光照越强;?我国太阳能的分布青藏高原最高，四川盆地最低。
6、大气的保温效应：强烈吸收地面长波辐射，并通过大气逆辐射把热量还给地面。
7、气温与天气：白天多云，气温不高(云层反射作用强);
夜晚多云，气温较高(大气逆辐射强)。?
8、气温的垂直分布：对流层气温随高度的增加而递减
9、气温的水准分布：
①纬度分布：纬度越高，气温越低，我国热量最丰富的地区：海南岛?②海陆分布：夏季陆地>海洋，冬季海洋>陆地;
③气温高的地方，等温线向高纬凸出，反之，气温低的地方，等温线向低纬凸出。?
10、气温年较差：
①影响因素：海陆热力性质;地表植被水分状况;云雨多少。
②变化规律：内陆>沿海，大陆性气候>海洋性气候，裸地>草地>林地>湖泊，晴天>阴天。?
11、热力环流的性质特点
(1)水准方向相邻地面热的地方——垂直气流上升――低气压(气旋)——阴雨?
(2)水准方向相邻地面冷的地方——垂直气流下沉――高气压(反气旋)——晴朗
(3)垂直方向的气温气压分布：随海拔升高，虽然气温降低，但是空气变稀，气压降低。?
(4)来自低纬的气流——暖湿
(5)来自高纬的气流——冷干?
(6)来自海洋的气流——湿
(7)来自大陆的气流(离陆风)——干
(8)两种性质不同的气流相遇——锋面——阴雨、风
12、水准方向气压与气温：近地面，气温高，空气膨胀上升，地面形成低压;
反之，气温低，近地面的空气收缩下沉，地面形成高压。
13.风的形成：大气的水准运动叫风，水准气压梯度力是形成风的直接原因，等压线愈密风速愈大。
?
14、风向：
(1)风向-—风的来向;
(2)根据等压线的分布确定风向：以右图为例画A点的风向及其受力?
①确定水准气压梯度力的方向：垂直於等压线并且由高压指向低压
②确定地转偏向力方向：与风向垂直，北半球右偏，南半球左偏?
③近地面受磨擦力(方向与风向相反)的影响，风向与等压线斜交
15、高空大气的风向是气压梯度力和地转偏向力共同作用的结果，风向与等压线平行;
近地面的风，受气压梯度力、地转偏向力和每次摩擦力的共同影响，风向与等压线之间成一夹角。?
16、锋面与天气(冷暖不同气团作水准运动并相遇)
①冷锋过境雨区在锋后，出现雨雪、降温天气。?过境后，气压升高，气温骤降，天气转晴;?
②暖锋过境雨区在锋前，多为连续性降水。过境后，气温上升，气压下降，天气转晴。
17、影响我国天气的主要锋面是冷锋：如我国北方夏季的暴雨、冬季我国的寒潮、冬春季节出现的沙尘暴。
18、气压系统与天气(同一气团作垂直运动)：?
①气旋(低气压)垂直气流上升，天气阴雨。?
②反气旋(高气压)垂直气流下沉，天气晴朗;
19、三圈环流及气压带风带：?
①三圈环流(垂直分布)?
②气压带、风带(水准分布)
③长城考察站红旗向西北飘，视窗要避开东南方向;?黄河考察站红旗向西南飘，视窗要避开东北方向。
20、气压带和风带的移动：随太阳直射点的移动而移动。
?移动方向：就北半球而言，大致是夏季北移，冬季南移
21、季风环流：海陆热力差异使亚洲、太平洋中心随季节变化而变化的情况：?夏季：亚洲大陆上形成亚洲低压，太平洋上形成夏威夷高压;
?冬季：亚洲大陆上形成亚洲高压，太平洋上形成阿留申低压。22、我国的旱涝灾害、雨带的移动与副热带高压的强弱有密切关系。?
①雨带的移动
春末(5月)，雨带在华南(珠江流域)(华北春旱，东北春汛)?夏初(6---7月)，雨带移到长江中下游地区?---梅雨(准静止锋)?7--8月，雨带移到东北和华北，长江中下游?进入“伏旱”(反气旋)?9月，副高南退，北方雨季结束，南方进入第二个雨季。
②北方雨季开始晚结束早，雨季短;南方雨季开始早结束晚，雨季长?
③旱涝灾害 副高北移速度偏快(夏季风强)，造成北涝南旱?副高北移速度偏慢(夏季风弱)，造成北旱南涝。
我国水旱灾害发生的根本原因是：夏季风的强弱和进退的早晚。
23、气候形成因数：
太阳辐射、大气环流、下垫面、人类活动?
24、判断气候类型的步骤：?
①判断南北半球
②判断热量带
③判断雨型。
25：气候类型
①热带的四种气候类型：各月均温在15度以上，降水不同，气候类型差异较大?
热带雨林气候(常年受赤道低压影响，终年高温多雨)
热带沙漠气候(常年受副高或来自陆地的信风影响，终年高温少雨)热带季风气候(南亚地区，冬季盛行东北风，为旱季，夏季刮西南季风，6--9月为雨季)
热带草原气候(赤道低压移来时，是湿季，信风移来时为旱季，农业活动在雨季播种，旱季收割)?
②亚热带气候类型：冬季最冷月均温在0度以上，全球只有两种气候类型：?
地中海气候：除南极洲外，其他各洲都有分布，在南北纬30?——40?大陆的西岸，位置在西风带和副高之间，冬季温和多雨，夏季炎热乾燥
亚热带季风气候：冬季--偏北风--低温少雨，夏季--夏季风--高温多雨。?
③温带气候类型：除海洋性气候外，冬季最冷月均温以0℃以下。?温带海洋性气候：分布在南北纬40?--60?大陆西岸(地中海气候高纬一侧)，终年受西风控制，终年温和多雨
温带季风气候：分布在北纬35?--55?大陆东岸(亚热带季风的高纬一侧)，受冬季风影响，寒冷乾燥，受夏季风影响，高温多雨。
温带大陆性气候：全年受大陆性气团控制，日较差大、年较差大，降水稀少，降水主要在夏季。?
26、大陆性与海洋性气候的不同特点(以北半球为例分析)：
大陆性气候气温的日较差、年较差大，气温最高月在7月，最低气温在1月。年降水量少。?海洋性气候日较差、年较差小，最热月在8月、最冷月在2月，年降水量较多。
27、主要的气象灾害：是指因暴雨洪涝、乾旱、台风、寒潮、大风沙尘、大(浓)雾、高温低温等因素直接造成的灾害。
?
28、主要的大气环境问题：全球变暖(温室效应CO2)、臭氧层破坏(氟氯烃消耗O3)、酸雨(SO2、NO2)
29、温室效应
①大量燃烧矿物燃料——大气中CO2增加——大气逆辐射增强
②滥砍滥伐森林——光合作用减弱——CO2相对增多——大气逆辐射增强
③大气逆辐射增强——温室效应——气温升高——全球热量带分布发生变化——经济结构发生调整(农业经济结构调整，中纬受损，高纬受益，使适宜种植业生产地域缩小，粮食减产。)?
④极地冰山融化，沿海地区海海平面上升，沿海地区地下水水质变坏。?
30、绿化的环境效益：
①通过光合作用保持大气中O2和CO2的平衡，净化空气;
②绿化植物和防护林可以调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙
③城市绿地的作用是吸烟除尘、过滤空气、减轻污染、降低噪音、美化环境?
高中地理知识必修一4水环境
1、水回圈：
①按其发生领域分为海陆间大循环、内陆回圈和海上内回圈。?②水回圈的主要环节有：蒸发，水汽输送，降水，径流。
③它的重要意义在於：使淡水资源不断补充、更新，使水资源得以再生，维持全球水的动态平衡。?
2、陆地水体的相互关系：
①以雨水补给为主的的河流其径流的变化与降雨量变化一致：a地中海气候为主的河流，其流量冬季最大;b季风气候为主河流，流量夏季最大;c温带海洋性与热带雨林气候河流流量全年变化小;
②以冰雪补给为主的河流其径流变化与气温关系密切：冰川融水补给为主的河流，其流量夏季最大.
③河流水地下水之间可相互补给，湖泊对河流径流起调蓄作用。?
3、我国河流补给的差别：
①我国东部河流以降水补给为主(夏汛型，东北春季有积雪融水)?
②我国西北地方河流以冰雪融水补给为主(夏汛型，冬季断流)?4、海水等温线的判读：
①判断南北半球(越北越冷是北半球)
②洋流流向和海水等温线凸出方向一致：高温流向低温是暖流，反之是寒流。?
5、影响海水温度因素——太阳辐射(收入)、蒸发(支出)、洋流
6.洋流的形成:定向风(地球上的风带)是形成洋流最基本的动力，风海流是最基本的洋流类型。
?
7.洋流的分布：
①中低纬度洋流圈北半球呈顺时针方向、南半球呈反时针方向。②北半球中高纬逆时针方向洋流圈?
③南半球40—60度海区形成西风漂流
④北印度洋形成季风洋流，冬季逆时针，夏季顺时针。?
8.洋流对地理环境的影响：
①影响气候(暖流—增温增湿，寒流—减温减湿)?
②影响海洋生物—-渔场
③影响航海
④影响海洋污染
9.世界主要渔场：北海道、北海、纽芬兰渔场---寒暖流交汇;秘鲁渔场――上升流?
10.海洋渔业集中在大陆架的原因：?
①这里阳光集中，生物光合作用强;
②入海河流带来丰富的营养盐类，浮游生物繁盛，鱼饵丰富。
11海洋灾害是指源于海洋的自然灾害：?海啸和风暴潮。
12.海洋环境问题指源於人类活动的海洋生态破坏：海洋污染、海平面上升、赤潮
高中地理知识必修一5陆地环境
1、地球的内部圈层：地壳(地表到莫霍介面)、地幔(莫霍面—古登堡面)、地核(古登堡面以下)?
2、岩石圈范围包括地壳和上地幔顶部(软流层之上)
3、岩石成因分类：岩浆岩(喷出岩和侵入岩)、沉积岩(层理构造、有化石)、变质岩。
4、地壳物质回圈：岩浆冷却凝固岩浆岩-外力沉积岩-变质变质岩-熔化岩浆?
5、地质作用：
①内力作用(地壳运动、岩浆活动、地震、变质作用)?
②外力作用(风化、侵蚀、搬运、沉积、固结成岩)
6、地质构造的类型：褶皱(背斜、向斜)，断层(上升岩块-地垒、下沉岩块-地堑)
7、背斜成谷向斜成山的原因：外力侵蚀(在外力侵蚀作用之前背斜成山、向斜成谷)
背斜顶部受张力，容易被侵蚀成谷地;向斜槽部受到挤压，岩性坚硬不易被侵蚀反而成为山岭。
8、地垒--庐山、泰山;
地堑--东非大裂谷、河平原和汾河谷地。
9、地质构造对人类生产活动的影响：背斜(储油)、向斜(储水)、大型工程选址，应避开断层?
10、外力作用与常见地貌：
①流水侵蚀——沟谷、峡谷、瀑布、黄土高原的千沟万壑的地表、溶洞(喀斯特地貌)?弯曲的河道--凹岸侵蚀，凸岸沉积(港口宜建在凹岸)
②流水沉积——山麓冲积扇、河口三角洲、河流中下游冲积平原?
③风力侵蚀——风蚀沟谷、风蚀洼地、蘑菇石、风蚀柱、风蚀城堡等?④风力沉积——沙丘、沙垄、沙漠边缘的黄土堆、黄土高原
11、陆地环境的整体性：陆地环境各要素(大气、水、岩石、生物、土壤、地貌)的相互联系、相互制约和相互渗透，构成陆地环境的整体性。
例如我国西北地方各环境要素都体现出乾旱特徵。?
12、陆地环境的地域差异有：
①由赤道到两极的地域分异(热量)---――-纬度地带性?
②从沿海到内陆的地域分异(水分)-----经度地带性?
③山地的垂直地域分异(水分和热量)----垂直地带性?
13.影响山地垂直带谱的因素：?
①山地所处的纬度;?
②山地的海拔;?
③阳坡、阴坡;?
④迎风、背风坡。
14、影响雪线高低的因素(雪线是指冰雪存在的下限的海拔高度)
主要影响因素有两个：一是0℃等温线的海拔(阳坡、阴坡);二是降水量的大小(迎风、背风坡)
15、非地带性因素：海陆分布、地形起伏、洋流影响等。
例如我国西北地方的绿洲。?
16、主要地质灾害：地震、火山、滑坡和泥石流。
篇9
关键词：高考地理；全国卷；地理试题；赏析
2017年全国高考文综地理卷的命题紧紧围绕高考“立德树人、服务选材、引导教学”的核心功能，以“基础性、综合性、应用性、创新性”为考查要求，在延续近年注重“能力立意、素养导向”的基础上，稳中求进，涌F出一批有特色、有质量的好题。
一、好题赏析
巧设情境，引领“立德树人”，体现高考导向作用
【真题】（2017年高考新课标Ⅰ卷）图1为我国东部地区某城市街道机动车道与两侧非机动车道绿化隔离带的景观对比照片，拍摄于2017年3月25日，数年前，两侧的绿化隔离带按统一标准栽种了常绿灌木；而如今，一侧灌木修剪齐整（图1左），另一侧则杂树丛生，灌木零乱（图1右）。拍摄当日，这些杂树隐有绿色，新叶呼之欲出。据此完成（1）～（3）题。
（1）当地自然植被属于：
A.常绿阔叶林 B.落叶阔叶林
C.常绿硬叶林 D.针叶林
（2）造成图示绿化隔离带景观差异的原因可能是该街道两侧：
A.用地类型差异 B.居民爱好差异
C.景观规划差异 D.行政管辖不同
（3）图示常绿灌木成为我国很多城市的景观植物，制约其栽种范围的主要自然因素是：
A.气温 B.降水 C.光照 D.土壤
【答案】（1）B （2）D （3）A
【赏析】
1.独特情境，引领核心价值
本题组巧设“城市绿化带景观建设”情境，通过对街道两侧绿化隔离带景观差异的原因设问，引导学生关注城市建设需要公民“爱岗敬业”的优良品质，于无声处对考生社会主义核心价值观的树立进行熏陶，培养学生的社会责任感，充分体现高考的思想教育和价值引领作用。
2.精选图式，测试关键能力
本题组选择景观图作为文字材料的补充，增加试题的鲜活性。景观图直观简洁的特点，也有利于加快学生对文字材料的理解速度，提高解题效率。但本题仍然对学生获取和解读地理信息的能力有较高要求。以第（1）小题为例，图文材料中“杂树丛生”的“丛生”说明杂树应属当地的天然优势树种，“我国东部地区”体现当地的自然植被应属阔叶林，“3月25日”与“杂树隐有绿色，新叶呼之欲出”则暗示杂树属冬季落叶树种。学生只有在充分提取材料中的显性和隐性信息之后，才能有把握地选择正确答案。此外，第（2）小题的正确选择还考查学生的概念辨析能力和材料分析提取能力，“用地类型是否有差异”属于概念辨析，“景观规划”和“居民爱好”则需要根据材料中“按统一标准栽种”、“修剪齐整”等关键词加以排除。
3.立足基础，考查必备知识
本题组考查的学科基础知识主要有“自然带的类型与分布”、“影响自然带的因素”、“城市用地类型”等，均属考纲要求的主干知识，命题关注“基础性”，能引导学生重视基础，内化所学知识和方法。此外，本题组将自然地理与人文地理知识进行有机融合，既关注考查面的广度，要求学生具有较全面的知识结构，又体现学科综合性的特点，考查学生的综合思维能力。
聚焦热点，多层设问由果溯因，提升学科素养
【真题】（2017年高考新课标Ⅰ卷）36.阅读图文资料，完成下列要求。（22分）
剑麻是一种热带经济作物，剑麻纤维韧性强，耐海水腐蚀，是制作船用缆绳、汽车内衬、光缆衬料等的上乘材料。非洲坦桑尼亚曾是世界最重要的剑麻生产国，被称为“剑麻王国”。自1999年，中国某公司在坦桑尼亚的基洛萨（如图2）附近投资兴建剑麻农场，并建设配套加工厂，所产剑麻纤维主要销往我国。该农场一期种植1 000多公顷，雇佣当地长期和临时工超过1 000人，预计2020年种植面积达3 000公顷，年产剑麻纤维1万吨。该公司还帮助当地修建学校、卫生所等。
（1）根据剑麻生长的气候条件和用途，说明我国国内剑麻纤维产需矛盾较大的原因。（8分）
（2）据图指出与其它地区相比，中国公司在基洛萨附近兴建剑麻农场的有利条件。（4分）
（3）说明剑麻收割后需要及时加工的原因。（4分）
（4）简述当地从中国公司兴建剑麻农场中获得的利益。（6分）
【答案】（1）剑麻纤维生产：我国热带地区面积小，用于种植剑麻的土地较少，产量低；我国热带地区纬度较高，气候季节差异大，种植的剑麻质量较差。剑麻纤维需求：我国船舶、汽车制造等规模大，对剑麻纤维需求量大。
（2）离沿海（首都、港口）较近，临铁路（便于剑麻纤维运输），临河流。
（3）在热带气候条件下，收割的剑麻极易腐烂、变质，影响纤维质量。
（4）增加就业，增加税收，促进基础（民生）设施建设和经济发展。
【赏析】
1.聚焦热点，增强民族自信
本题以“剑麻王国”――非洲坦桑尼亚为素材，从地理学科角度聚焦热点区域，关注国家“一带一路”战略。“一带一路”沿线国家和地区当中，非洲正在成为中国企业对外投资的重要目的地。本题第（4）小题考查剑麻农场对区域发展的影响，从社会、经济、生态等方面阐述农场的兴建为坦桑尼亚的基洛萨带来的诸多益处，正符合主席提出的“和平合作、开放包容、互学互鉴、互利共赢”的丝路精神，也体现构筑中非合作、中非命运共同体的重要意义。本题能够启发学生理解中国与世界的休戚与共，中国对世界的积极奉献，培养强烈的民族自信心与自豪感。
2.多层设问，凸显能力立意
本题的问题设置以剑麻的生产加工为主线，以区域认知和综合思维为支持，从区域自然地理与人文地理的角度设置四方面的问题，通过增加设问中的限定词，给学生限定清晰的应答域，对答题的精准度要求大大提高；在设问的角度上，也不同于以往的优势角度，而是从劣势角度设问，对答题思路的全面性要求也有所提高。这样的问题设计，对提升学生学科素养有益，对中学教学具有积极的导向和促进作用。
3.由果溯因，突出推理演绎
本题在考查农业发展主干知识的基础上，提出一个需要逆向推理的问题――“剑麻收割后需要及时加工的原因”，学生可结合原料导向型工业接近原料地布局的原因之一是“原料保质期短，易变质”这一基础知识，推理得出剑麻若不及时加工，可能腐烂变质的结果。接着据此逆向推导剑麻的腐烂变质可能与“气候等自然要素”和“作物习性”有关，最后整理组织答案。本题对学生综合思维的品质要求较高。
记住乡愁，培养家国情怀，引导正确人地观念
【真题】（2017年高考新课标Ⅰ卷）43.[地理――选修3：旅游地理]（10分）
近年来，我国许多传统古村落被开发成旅游观光地，一些古村落的村民仍留在村内，如“中国最具旅游价值古村落”之一的桂林江头洲村，至今仍完整地保存着明清时期的建筑格局（如图3），依然有百余户村民生活在村中，坚守着那份宁静与质朴。
分析村民生活在村中对促进当地旅游业健康发展的作用。
【答案】保留村落的原生活状态，可满足外来旅游者的体验需求；尊重原有的传统，传承和保护富有浓郁文化传统的遗产，保持古村落的生命力；激发村民对自身文化传统的自豪感和保护古村落的热情，在开发与保护、生活与旅游之间维持良好的平衡。
【赏析】
1.记住乡愁，培养家国情怀
本题关注“望得见山，看得见水，记得住乡愁”的“传统古村落的开发”这个热点话题。当下中，城镇化脚步轰隆作响，这是历史的必然。随着城市版图不断扩张，乡村的景象却日渐凋敝，尤其是大批移民离开故土融入新生活，一些传统文化、传统古村落正在逐渐凋零、被人们遗忘。题目选材于“中国最具旅游价值古村落”之一的桂林江头洲村，从生活在村中的村民着眼，关注当地旅游业健康发展。传统古村落的保护开发，可以联系“美丽乡村”建设等现实问题，紧紧把握时代脉搏，贴合时政，具有很强的现实意义与思考价值。
2.贴近生活，引导人地观念
本题从传统古村落切入，引导学生认识自然和人文活动之间的关系，认识人口、经济和文化发展的区域差异及发展变化趋势，贴近生活实际。“古村落”、“村民”、“旅游价值”、“ 宁静与质朴”这些关键词，深刻体现以人地关系为主线的命题立意。古村落是文化的载体，反映农耕文明时代的乡村社会生活，体现人与自然和谐相处的文化精髓和记忆空间。本题要求学生思考在旅游开发过程中对传统古民居和村落的保护问题，引导学生树立在开发与保护、生活与旅游之间维持良好平衡的可持续发展观念，这也是最重要的学科素养之一。
3.视角新颖，设问推陈出新
本题组设问角度新颖，表面看考查内容冷僻，导致许多考生有无从下手之感，甚至在看到参考答案后，也有不少教师觉得无章可循，认为考查的是学生的发散思维。通过对本题设问的仔细分析后，可以这样推理：“旅游业能发展”即说明“旅游资源有价值”，那么“当地村民留在村中”可以影响的有“旅游资源评价”这一考点中的“资源价值表现”、“基础设施”和“交通”等几方面因素；其次，“发展”应是“环境、经济和社会的共同发展”，“村民留在村中”，应能通过保护村落获得经济收益，从而激发其保护热情，形成良性循环。由此可看出，本题对学生基础知识的迁移应用能力要求较高，考查的是学生的学科综合素养。
立足区域认知，传递学科研究方法，体现教学导向
【真题】（2017年高考新课标Ⅱ卷）19世纪50年代，淮河自洪泽湖向南经长江入海；黄河结束夺淮历史，改从山东入海。1968年，南京长江大桥建成通车；自1999年，江苏境内又陆续建成了多座长江大桥。江苏习惯上以长江为界分为苏南和苏北两部分（如图4）。据此完成（1）～（3）题。
（1）目前，在洪泽湖以东地区，秦岭―淮河线：
A.无划分指标依据
B.与自然河道一致
C.无对应的自然标志
D.两侧地理差异显著
（2）习惯上苏南、苏北的划分突出体现了长江对两岸地区：
A.自然地理分异的影响
B.人文地理分异的影响
C.互相联系的促进作用
D.相互联系的阻隔作用
（3） 进入21世纪，促使苏南、苏北经济合作更加广泛的主导因素是：
A.市场 B.技术 C.资金 D.交通
【答案】（1）C （2）D （3）D
【赏析】
1.创新考查，立足区域认知
本题组考查的知识主线为“区域划分方法”，该考点并非考纲要求的主干知识， 但解题也要求学生必需具备对本区域的整体特征及地域分异认识的基础知识，如淮河不具备自身的天然入海河道，秦淮一线的一月0 ℃等温线和年降水量800 mm的基础指标意义等。可以说，本题组命题切入角度巧妙，有意料之外之感，但考查的仍然是学生对基础知识的理解与认识，细究之后，不免让人产生情理之中的感觉。
2.追本溯源，传递研究方法
区域是地理学的研究核心之一，区域划分则立足于地理环境的整体性和差异性两大基本特征，力求保证区域内部某些特征的一致性与区域外部的差异性。但在划分方法上，从古至今，得益于生产技术的发展，大致呈现从主观定性到客观定量的逐步转化。本题组涉及的“长江”和“秦淮一线”两类分界线即为两种分类法的代表。学生通过材料分析，调动自身基础知识，在解题过程中能够再次对学科研究方法的形成与发展有进一步理解与认识。
3.思维考查，体现教学导向
本题组选择的区域背景是我国的重要区域之一 ―― “江淮地区”，学生一般有较深厚的基础知识积累。但该题组仍然给出了充分的图文信息，学生完全可以从材料中获取“淮河入海河道不定”、“长江为天然交通阻隔”等信息用于解题。因此，本题组实则考查学生获取和解读信息并加以运用的能力。同时，题组中设问的“地图上的地理界线与实际地面状况的对应情况”，也考查了学生理论联系实际的思维转换能力，充分体现高考命题“能力立意”的导向，对一线教学有深远的指导意义。
降低难度，加强应用，注重理论密切联系实际
【真题】（2017年高考新课标Ⅱ卷）汽车轮胎性能测试需在不同路面上进行。芬兰伊瓦洛（如图5）吸引了多家轮胎企业在此建设轮胎测试场，最佳测试期为每年11月至次年4月。据此完成（4）～（5）题。
（4）推测该地轮胎测试场供轮胎测试的路面是：
A. 冰雪路面 B. 湿滑路面
C. 松软路面 D.干燥路面
（5）在最佳测试期内，该地轮胎测试场：
A. 每天太阳从东南方升起
B. 有些日子只能夜间进行测试
C. 经常遭受东方寒潮侵袭
D. 白昼时长最大差值小于12时
【答案】（4）A （5）B
【赏析】
1.情境新颖，紧扣人地协调
本题组选择“汽车轮胎测试”这一贴近生活，但视角新颖的情境素材，解题过程必须立足于对区域时空特征的判读与认识。由该区域“北极圈以内”的纬度位置及“每年11月至4月的最佳测试期”，可推知测试过程中冰天雪地的环境。该情境问题在探究人地关系的基础上，很好地渗透了人地协调的地理观。
2.加强应用，解决现实问题
本题组主要考查学生运用所学知识解决实际问题的能力，从情境设计到选项设置，都具备鲜活的生活性。冰雪路面可能导致轮胎硬化、湿滑路面不易制动、松软路面易陷入等情境，虽不作为考查点，但对考生来说有很强的“亲和力”，产生“生活之中处处有地理”的共鸣感。其中，因为雪化之时也可能导致路面湿滑，使这一选项也有一定迷惑性，还需考生结合生活体验和区域的时空特征加以判别。
3.降低难度，关注思维品质
“地球运动”作为高考地理的“难度值担当”，其考法一直颇受关注。本题组将地球运动的相关知识考查巧妙融入区域背景，但选项中考查的“昼夜长短的时空变化”、“日出日落方位”、“时间的计算”等内容，难度不大，主要考查学生多角度地观察思考、缜密思维、严格推理的能力，体现了地理高考命题中单纯考查理论知识的现象弱化，及注重理论联系实际的趋势强化，也反映了国家选拔应用型人才的选材导向。
由地及人，突出能力考查，体现学科素养导向
【真题】（2017年高考新课标Ⅱ卷）洪积扇是河流、沟谷的洪水流出山口进入平坦地区后，因坡度骤减，水流搬运能力降低，碎屑物质堆积而形成的扇形堆积体。图6示意贺兰山东麓洪积扇的分布，除甲地洪积扇外，其余洪积扇堆积物均以砾石为主，贺兰山东麓南部大多数洪积扇耕地较少，且耕地主要分布在洪积扇边缘，据此完成（9）～（11）题。
（9）贺兰山东麓洪积扇集中连片分布的主要原因是贺兰山东坡：
A.坡度和缓 B.岩石
C.河流、沟谷众多 D.降水集中
（10） 与其它洪积扇相比，甲地洪积扇堆积物中砾石较少的原因主要是：
①降水较少 ②山地相对高度较小 ③河流较长 ④风化物粒径较小
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
（11）贺兰山东麓南部大多数洪积扇耕地较少的主要原因是：
A.海拔较高 B.土层浅薄
C.光照不足 D.水源缺乏
【答案】（9）C （10）B （11）B
【赏析】
1.由地及人，倡导因地制宜
本题组围绕“贺兰山东麓洪积扇”这一微小尺度区域进行逐级考查，给出“洪积扇连片分布”、“堆积物粒径大小不同”、“洪积扇与耕地开发之间的关系”三方面原因分析的设问，问题设置层层深入，由地及人，既体现了环境对人类生产活动的影响，又传递了农业发展“因地制宜”的人地协调观。
2.选项巧妙，重视成因辨析
本题组以原因分析为主要考查点，给出的选项有似是而非的表述，对考生有很强的干扰性，对其基本原理、规律掌握的扎实程度有很大的考验。如第10题“风化物粒径较小”这一选项，表面上看叙述合理，是很多考生的首选。但从影响风化作用的因素角度分析，甲地与其它洪积扇分布区同属贺兰山东麓，光照、温差和植被等自然要素应有很大的相似性，风化物粒径不同的可能性不成立，该选项应予排除。
3.创新设计，体现素养导向
本题组给出的图文材料给人“出乎意料”之感，洪积扇的成因与教材中冲积扇的成因基本相同，属学生必备知识，但题干中仍然将其以文字形式给出。区域判读中常见的等高线图也被更为直观的示意简图取代，考生读图的效率和效度明显提高。这使本题组考查的核心知识和能力更加集中，突出了地理思维与分析方法的考查。
w验情境，培养家国情怀，考查地理实践力
【真题】（2017年高考新课标Ⅱ卷）43.[地理――选修3：旅游地理 ]
茶马古道是以茶、马为主要商品，以马帮为主要运输方式的古代商道。该商道分布在滇、川、藏等地区，沿途穿越高山、峡谷、密林。暑期一群旅游爱好者计划沿茶马古道，靠站徒步古道游，体验马帮文化。
从文化体验角度，指出他们应做的前期准备。
【答案】43.需收集茶马古道相关资料，了解马帮文化的历史，了解古道所经地区的自然与人文环境；确定茶马古道体验游的地点，设计体验游路线；准备与设计路线自然环境相适应的装备、生活用品；聘请向导等。
【赏析】
1.独辟蹊径，培养家国情怀
茶马古道是我国一条自然风光壮美、文化底蕴深厚的旅游精品线路，该线路沿线多样化的自然与人文景观有很强的地理特色，因而以本区域为命题点的试题屡见不鲜，学生对该区域并不陌生。但本题的问题设置却独辟蹊径，给出“从文化体验角度”的限定词，充分体现国家对传承中华优秀传统文化，培养具有家国情怀和社会责任感的人才的决心。
2.体验情境，考查实践能力
地理实践力是指人们在地理户外考察、社会调查、模拟实验等地理实践活动中所具备的行动能力和品质，它是学生人地协调观与综合思维能力在地理实践活动中的综合体现，因而是地理学科重要的核心素养之一。本题选择生活中常见的旅游情境，给出“行前准备”的问题设置，要求学生运用地理思维分析问题，并提出相应的解决思路与措施，实践性强，能力要求高。题目设计很好地体现了“能力立意，素养导向”的命题思路，有利于推动中学素质教育的开展。
3.知识外延，鼓励发散思维
本题从材料到设问都十分简洁，而参考答案也十分生活化，难免给人命题设计地理性不强的感觉，但在对照教材与大纲要求之后可以发现，本题考查的是“旅游规划与旅游活动设计”这一部分中“收集旅游信息，确定旅游点，选择合理的旅游线路”这一考点。而学生要较好地完成题目要求，除具备相应的基础知识外，还需从有限的文字材料中寻找提示信息，认真审题，答题切合“文化体验”这一设定，并结合其它学科的相关知识及自身生活体验，多角度创造性地解决问题，实则检验的是学生的学科综合素养。
长效热点，注重探究过程，加强思维考查
【真题】（2017年高考新课标Ⅱ卷）44.[地理――选修6：环境保护]（10分）
我国南方红壤丘陵地区因受人为干扰，地表植被遭到破坏，土壤侵蚀严重，出现“红色荒漠”（图7）。为治理这一环境问题，20世纪80年代，当地采用人工种植松树和自然恢复等方式造林育林，形成了不同的植被景观。
分析自然恢复的次生林比人工松林防水土流失效果更好的原因。
【答案】植被结构更复杂，截留降水效果更好；地表植被更丰富；延缓地表径流汇流速度，地表水下渗作用更强，涵养水源效果更好；地下根系更发达，固土能力更强；植被多样性更好，水土保持更稳定。
【赏析】
1.长效热点，关注国计民生
“水土流失问题”是高考地理考查的长效热点，这是因为我国是世界上水土流失最为严重的国家之一，水土流失面广量大。本题中给出的“红色荒漠”景观图与文字材料互为补充，点出南方红壤区的水土流失严重的现状。这样的选材，有利于引导中学地理教学关注社会发展、关注现实生活，认识到“绿水青山就是金山银山”，树立和加强学生环境保护意识，提高现代公民必备的地理素养。
2.口小进深，关注思维深度
“水土流失”知识点，往往涉及水土流失的成因、危害、防治对策等常考点。本题巧妙地找仕土流失防治对策“造林育林”中的“林”这个小切口，要求学生深入分析“林”对“水土流失”中的“水”和“土”分别起什么作用，既考查相关知识的系统性，又要求学生具备清晰明确的思维链。
3.命题精巧，突出综合思维
本题虽然情境常见，图文简单，但在考查学生的综合思维能力上有突出表现。如从“自然恢复”和“人工林”两种表述中得出树种的复杂程度不同――考查学生“获取和解读地理信息”的能力；结合“水土流失的表现”分析森林的防治效果――考查学生“调动和运用地理知识”的能力；“对比分析”的设问要求答题语言中“更”、“较”等比较性词语的运用――考查学生“描述和阐释地理事物”的能力；两种人类行为产生的影响对比分析――考查学生“论证和探讨地理事物”的能力。紧扣考纲，一题多考，有“四两拨千斤”之妙。
弘扬传统文化，增强文化自信，传递人地和谐美
【真题】（2017年高考新课标Ⅲ卷）剪纸是中国传统民间艺术，2009年9月入选联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。剪纸表现的内容丰富多彩，反映人们的生活环境、习俗和风情等，寄托人们对美好生活的向往，图8是一帧剪纸作品。据此完成（1）～（3）题。
（1）图8剪纸所反映的景观主要分布于我国：
A.四川盆地 B.华北平原
C.珠江三角洲 D.长江三角洲
（2）形成这种景观特征的自然条件有：
A.沟壑纵横，降水集中 B.地势低平，降水丰沛
C.地形封闭，排水不畅 D.山河相间，降水均匀
（3）该景观主要分布区具代表性的地方剧种是：
A.川剧 B.豫剧 C.粤剧 D.越剧
【答案】（1）D （2）B （3）D
【赏析】
1.弘扬文化，增强文化自信
中国民间剪纸是数千年来劳动人民创造积累而成的智慧结晶和宝贵遗产，中国戏曲也具有悠久的历史，种类繁多，本题组以剪纸和地方剧种为载体，弘扬中华优秀传统文化，激发学生感受优秀传统文化的魅力，思考独特的历史与文化传承，增强中国特色的文化自信。
2.天人合一，传递和谐之美
本题组用“一帧剪纸”展现“拱桥水乡、民居临河而建且多窗，门开向水，摇舟出行”等独特的区域特征，既体现江南水乡景观之美，又反映居民生产生活对水的依赖性。这种自然环境和生活需要的一致性，塑造极富韵味的江南水乡民居的风貌与特色，也体现地理学科核心的人地协调观，可引导学生感悟和谐共生的人地关系之美。
3.精设选项，辨析典型特征
本题组主要考查“区域位置特征”的判读，命题者针对学生的易错易混点，设置具有一定迷惑性选项。如“摇舟出行”指示当地“地势低平，河网纵横”的特征，可快速排除华北平原和四川盆地，而珠三角地区也有“地势低平”的特征，只能通过两地水系特征不同加以判别。此外，当地“水多”的景观特征是否指示其“地形封闭，排水不畅”，还需要学生结合民居能依河而建，不惧洪灾来判断当地水流通畅的特点。可见，本题组成功实现通过人文景观去考查其蕴含的地理规律、特征和过程的目标。
综合导向，多角度考查运用学科知识发现和分析及解决问题的能力
【真题】（2017年高考新课标Ⅲ卷）37.阅读图文资料，完成下列要求。（22分）
白斑狗鱼肉质细嫩，营养丰富，有“鱼中软黄金”之称，白斑狗鱼是肉食性鱼，适宜在16℃以下的水域产卵繁殖，分布于亚洲、欧洲和北美洲的北部冷水水域，栖境多为水质清澈、水草丛生的河流，在我国仅见于新疆的额尔齐斯河流域（如图9）。
额尔齐斯河是我们惟一属于北冰洋水系的河流。
（1）根据支流的分布特征，分析图示额尔齐斯河流域降水分布特点及成因。（8分）
（2）分析图示额尔齐斯河流域适合白斑狗鱼生长繁殖的自然条件。（8分）
（3）说明白斑狗鱼产量低的原因。（6分）
【答案】（1） 分布特点：该流域降水北多南少。成因：地处大陆内部，气候干旱，但北部山地为（西风）迎风坡，山体高大，能拦截水汽。
（2）支流发源于高山地区，水质好，维度高，加之受高山融雪影响，水温低；干流流速较缓，水草丛生；河流下游冷水鱼可逆流而上（可构成统一种群）。
（3）生长繁殖的环境要求特殊，适宜生长繁殖的水域少；水中生物量低，饵料少；水温低，生长缓慢。
【赏析】
1.思维综合，基于考核目标
本题组选用的图文材料非常简洁，但却蕴含巨大的信息量，主要考查学生的综合思维能力。以第（2）问中“分析该流域适合白斑狗鱼生长繁殖的自然条件”为例，学生需首先据材料明确白斑狗鱼生长习性――“16℃以下的水温、水质清澈、水草丛生”等，再调用自身原有关于“生物生长繁殖条件的思路模板――食物来源、繁殖地与栖息地的环境、天敌的种类和数量、人类的影响”等的基础知识，最后从图文材料中寻找解题对应信息。本题给出的显性信息是海陆位置、纬度位置和等高线体现的高山冰雪融水为主要补给水源――水温低，隐性信息则有高山冰雪融水（受人类活动影响小）――水质清澈；干流流经地区起伏不大（水流缓）――适合水草生长；额尔齐斯河是我国惟一属于北冰洋水系的河流――下游水温更低（也适合白斑狗鱼生长，还可能天敌少）等。整个小题的探究过程要求学生将生物的生长习性、区域主要特征与自身建立的解题思路有机综合，再通过精炼的语言加以表述，既体现地理学科区域性和综合性的特点，又强化对学生四项基本学科能力的考查。
此外，第（2）、（3）两小题，针对同一区域，一问“适合繁殖”，一问“产量低”，看似问法矛盾，实则考查学生能否自觉运用创新性思维方法，辨证地思考问题。
2. 尺度综合，基于思维训练
尺度是观察研究地理事象的窗口。本题选择研究“我国额尔齐斯河流域”属于较小空间尺度的区域，这是高考一直以来命题区域选择题的特点。但在分析解决问题的过程中，却需要学生具备在大尺度区域背景下研究小尺度现象的能力。如第（1）问中分析该区域的降水分布特点，首先，将该区域放在地处中纬和身居我国内陆的较大区域尺度背景下思考，才能想到该区域受西风带影响，才能解释该河为何一侧无支流。其次，从山地坡向这一较小尺度的角度，考虑地形对降水的影响。
3.要素综合，基于整体特征
本题组以额尔齐斯河流域为背景，以自然环境的整体性特征为基本考点，重点考查环境中各自然要素相互影响、相互制约、相互联系的关系。第（1）小题问位置、地形对气候的影响，第（2）、（3）小题则问气候、地形、水文条件对生物的影响，问题设置具有鲜明的学科特色，体现学科基础研究方向，引导教学深入探索。
二、商榷试题
对题目素材和参考答案的疑惑
【真题】（2017年高考新n标Ⅰ卷）37. 阅读图文资料，完成下列要求。（24分）
山地垂直带内部的分异规律，日益为地理学研究所重视。在山地苔原带，植物多样性存在随海拔升高呈单峰变化的规律：在山地苔原带下部，少数植物种类通过种间竞争获得优势，植物多样性较低；随着海拔升高，环境压力变大，种间竞争减弱，植物多样性升高；在更高海拔区域，适宜生存的植物种类减少。地理科考队调查某山峰的苔原带（海拔2 000～2 600米）时发现，该苔原带部分地区存在干扰，导致优势植物数量减少，植物多样性异常；阴、阳坡降水量与坡度差别不大，但植物多样性差异显著（图10）。
（1）确定该苔原带遭受干扰的坡向和部位，以及干扰强度的垂直分布特征。（6分）
（2）判断在未遭受干扰时，阴坡与阳坡苔原带植物多样性的差异，并说明判断依据。（6分）
（3）分析与阴坡相比，苔原带阳坡地表温度和湿度的特点及产生原因。（6分）
（4）说明从2 300～2 600米，阴、阳破植物多样性差异逐渐缩小的原因。（6分）
【答案】（1）遭受干扰的坡向和部位：阳坡，苔原带的下部（中下部，2 000～2 300米）。干扰强度分布特征：随海拔升高而降低（海拔越低，干扰越强烈）。
（2）（未遭受干扰时）阴坡较阳坡植物多样性高。依据：（按单峰变化规律）阳坡苔原带植物多样性最高值应在中部（2 300米左右），低于阴坡最高值。
（3）特点：阳坡地表温度高、湿度低（水分条件差）。原因：阳坡太阳辐射强，地表温度高，蒸发强度大；阳坡融雪早，蒸发历时长。
（4）随着海拔升高，阴、阳坡面积减小，坡面差异对植物多样性的影响减弱；阴、阳坡相互影响（水分、热量交换作用）增强。
【评析】本题以“苔原带内部分异规律在某山峰阴阳坡体现不同”这一特殊地理现象为载体，来考查学生在准确获取和解读图文信息的基础上的综合思维能力。试题角度新颖，能力要求高。但由于创新较强的缘故，部分内容值得商榷。
1.对题目素材的困惑
解答该题最重要的是要理解“在山地苔原带，植物多样性存在随海拔升高呈单峰变化的规律”并结合图进行分析。但在答题中会产生以下困惑：未受干扰时阴、阳两坡单峰变化规律的曲线是否一致；未受干扰时阴、阳两坡单峰变化规律的峰值是否相同。
假设阳坡的单峰曲线可以如图11中A和B所示，那么在回答第（1）小题受干扰部位的问题时就无法得出干扰部分在苔原带2 300米以下的结论，当然也可以是2 400米或其它高度以下。同样在第（2）小题判断阴坡苔原带植物多样性高的依据时，也无法说明参考答案中的结论。而上述两个困惑在试题信息中均无呈现，从提供的参考答案看，命题者默认阴、阳坡的单峰变化规律是一致的现象。笔者认为，这种默认有悖常理，容易造成学生答题失误。
2.对参考答案的疑惑
本题第（3）小题要求解释“阳坡地表温度高、穸鹊汀钡脑因，答案是“阳坡融雪早，蒸发历时长”，让很多教师感到疑惑，“阳坡融雪早不是有更多的融水下渗到地下，使地表湿度增大”？怎么能解释阳坡湿度小？笔者认为，应表述为“阳坡融雪消融早结束，蒸发历时长”。第（4）小题问“阴、阳坡植物多样性差异逐渐缩小”的原因，命题者提供的答案主要都与坡面面积的缩小有关，这在中学教学中很少涉及到，但从自然地理原理可以推出，植物多样性主要受气候条件（水热条件）的影响，在高海拔地区，水热条件均已无法满足多数植物生长也可造成阴、阳多样性差异缩小。所以，笔者认为答案中应增加“随着海拔升高，阴、阳坡水热条件趋于相似”内容，才与中学教学相吻合。
题与愿违，降低效度
【真题】（2017年高考新课标I卷第11题）
我国某地为保证葡萄植株安全越冬，采用双层覆膜技术（两层覆膜间留有一定空间），效果显著。图12中的曲线示意当地寒冷期（12月至次年2月）丰、枯雪年的平均气温日变化和丰、枯雪年的膜内平均温度日变化。
（11）该地可能位于：
A. 吉林省 B. 河北省
C. 山西省 D. 新疆维吾尔自治区
篇10
关键词：GPS技术，水下地形测量
Abstract: along with the GPS technology continuous rapid development, underwater survey technology has made the corresponding progress, and has already become more and more mature, basically to finalize the design in "GPS + computer (including data processing software) + depth-measuring apparatus" measurement model, this paper is its basic principle, apparatus, equipment and matters of attention in the engineering practice to do a simple to elaborate, and combined with engineering example shows that the model of reliability in practical application
Keywords: GPS technology, underwater topography measurement
中图分类号：TU74 文献标识码：A文章编号：
1 水下地形测量基本原理
1.1GPS定位技术
GPS即全球定位系统(Global Positioning System)，基本原理是卫星不问断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，利用测距后方交会原理，计算出接收机的三维坐标、运动速度和时间等信息，从而进行起到定位和导航的作用。目前GPS系统提供的定位精度优于10m，为了得到更高的定位精度，通常采用差分GPS技术：将1台GPS接收机安置在基准站上进行观测，根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时将这一数据发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时，也接收到基准站发出的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。差分GPS主要分为2大类：伪距差分和载波相位差分，后者的定位精度较高(可达厘米级)，通常用于高精度的测量工程和研究中。GPS卫星发射2种频率的载波信号，即频率为1575.42MHz的L1载波和频率为1227.60HMz的L2载波，这2个载波上调制有测距码、伪随机噪声码、导航信息等。GPS接收机按接受的载波频率可分为单频和双频，单频接收机只能接收L1载波信号，双频接收机可以同时接收L1、L2载波信号。利用双频对电离层延迟的不一样，后者可以消除电离层对电磁波信号延迟的影响，而且通过在2个频率上观测可以加速整周模糊度的解算。
1.2测深仪工作原理
测深仪是一种单波束测深设备，工作原理是利用换能器在水中发出声波，当声波遇到障碍物而反射回换能器时，根据声波往返的时间和所测水域中声波传播的速度，就可以求得障碍物与换能器之间的距离。按照使用声波频率的个数，可分为单频和双频。单频测深仪仅用于一般的水深测量，双频测深仪可以同时测量淤泥表面深度和积岩深度，从而获得淤泥厚度，故后者还可以用于淤泥土方计算。
1.3 GPSRTK技术在水下地形测量中的应用
所谓水下地形测量，就是利用测量仪器来确定水下地形点的三维坐标的过程。在“GPS+计算机(含数据处理软件)+数字测深仪”的测量模式中，通过GPS的RTK功能(Real TimeKinematic，即实时载波相位差分技术，是实时处理两个测点载波相位观测量的差分方法)获得水面点的平面坐标及高程，通过测深仪获得该点处的水深，最终解算出与该点垂直对应的水下地形点的三维坐标。
2测量设备的选择
一般来说，双频GPS接收机相比单频接收机可以提供更为快速、更为精确、可靠的解算，是水下地形测量的理想选择。比如瑞士Leica1200、美国Trimble5800、南方公司的灵锐$80等。测深仪的测深精度与测深仪的固有误差、水深、水温、盐度等因素有关，主要误差源在于深度比例误差，因而在选择设备时，应尽量选择大量程、高灵敏度的测深仪。例如，中海达公司的HD系列数字测深仪，海鹰公司的SHD-13D、HY1600单频测深仪，南方公司的SDE系列测深仪等。
为实时记录数据，还需配备计算机，考虑到携带，选择轻巧的掌上电脑PDA为宜，同时安装相应的软件，通过数据线连接GPS和测深仪，同时记录GPS和测深数据。PDA品牌较多，价格相差较大，考虑到水下测量的实际需求，中下档次的PDA即可。至于软件，可以选择中海达公司的海洋测量系列软件，笔者所用的是科地公司自主开发的cbGPSSHCE软件。
水上测量离不开船只，鉴于作业性质，宜选择重量稍大的机动船。重一点的机动船航行起来比较稳定，可使GPS对中杆和测深仪换能器连接线保持竖直，减少由于船体倾斜带来的误差。而船体轻的或者人力划的木船在航行过程中，尤其是在有风、有水流的情况下，船体摇晃剧烈，甚至测深仪都无法收到反射回来的信号，而不能测出数据，因此测量误差太大，成果不可靠。而海上测量，由于波浪较大，一般的船只不能平稳航行，最好选用专业的测量船，而且船载仪器可以实时记录船体不同方向的倾斜角度，故即使风浪较大船体有适当摇晃时，也能通过船体倾斜改正来得到可靠的数据。
3仪器参数设置
测量之前应对仪器进行相关参数设置，GPS除了参考站和流动站的一般设置外，还要确保流动站与PDA通信的端口处于打开状态，并设置历元输出速率，一般为0.1S。测深仪需输人吃水深度、声速以及选择合适的量程档位等。吃水深度可以直接量取，而声波在水中的传播速度，随海水的温度、盐度和水中压强而变化。在海洋环境中，这些物理量越大，声速也越大。常温时海水中的声速的典型值为1500m/s，淡水中的声速为1450m/s。所以在使用回声测深仪之前，应根据当时水域的物理特征对仪器声速值加以校正。
在PDA中，不同的数据处理软件参数设置也不尽相同，但大同小异。以笔者所用的cbGPSSHCE软件为例，首先设置正确的GPS、测深仪类型及二者与PDA的通信端口，设置包括波特率、字节长度等在内的通信参数，其次选择正确的参考椭球、坐标系等，最后还有水面至GPS天线距离、数据的记录间距等。一般而言，1：200比例的水下地形测量中，数据记录间距2m就能满足，其他比例地形测量可以适当加大，但笔者建议依旧选择2m，因为地形点越密集形成的等深线就越能真实地反映地形状况，在形成等深线之后再按照一定的密度过滤数据即可。这样既可以绘制更加接近真实状况的等深线，又能避免过分密集的数据点。
4数据检核
为保证测量成果可靠，施测前后需进行GPS和测深仪的数据检查。对于GPS，可用流动站对已知点测量，与已知坐标比较，满足精度要求即可。对于测深仪，需用测绳实地量取水深，与测深仪面板显示的深度比较即可。
此外，在不同时段对同一水域进行重复测量，比较邻近测点的高程，如果相差不大则说明在测量过程中始终保持同样的测量精度，也说明期间测量作业是正常进行的，没有意外发生。也可用常规方法对测量成果进行检核，比如用全站仪。全站仪架设在岸上，司尺员乘船到水中立镜杆，杆高不够时，可用测绳协助。成图后比较邻近点高程即可。
数据检核通常采取多种方法相结合的方式，从而确保了测量数据的准确性，增强了测量成果的可靠度。
5 测量过程中的注意事项
测量过程中，GPS流动站要保持RTK的固定解，因此流动站和参考站可以跟踪到相同的卫星必须4颗以上。在有遮挡物影响信号接受，或其他信号干扰时，可以通过升高GPS对中杆，调高参考站电台发射功率等方式增强信号，如果可跟踪到的卫星数量仍然不足，就只好在其他时段对该区域进行重复测量，因为不同时段卫星分布不同。甚至在必要的时候，可以用“全站仪+棱镜”的方式对无法测到的位置进行补测，而且利用这种方式还能够对数据作精度检查。
船在航行过程中，水深一般会均匀变化，若测深仪数据起伏较大，要及时检查，是不是哪里出了问题。例如，在有水草生长的水域中，测深仪探头容易挂上水草或垃圾，这时测深仪数据不稳，甚至闪烁不停，应该及时清理掉这些阻拦物。另外，为了设备及人员的安全，注意水域的深度，在水浅的地方需慢行，以免船只搁浅或者探头撞到水底硬物。
测量过程中，由于在水上航行，尤其水域较大时，没有什么明显的参照物，很难凭肉眼控制船的航行轨迹，而PDA上的数据记录软件可实时显示船体的航行位置及轨迹，故可凭此控制船体航行轨迹，在地势变化小、相对平坦的地方，适当放宽测量线路的间距，反之，需加密测量线路。这有利于使测点均匀布于整个测区，同时在测区地形变化复杂的地区能有足够数据反映水下地形的真实面貌。
在PDA数据记录软件上，可以显示水面高程、水深、固定解卫星数、平面坐标等即时数据，留意这些数据的变化规律，在出现异常时才能及时发现问题，并采取相应措施。比如在死水域中，水面高程始终是在某固定值附近变动，若脱离该值则测量过程可能发生了差错，比如GPS对中杆倾斜或者下滑。
6工程实例
笔者所在单位承接过许多水下地形测量任务，均采用“GPS+计算机(含数据处理软件)+数字测深仪”的测量模式，圆满完成了任务。现结合某水库水下地形测量，简要介绍该模式在工程实践中的应用。
外业数据采集完成后，将数据从PDA传到电脑上，然后通过WaterDataHandle软件将其转换为文本文件，摘录部分数据如表1。
此文本文件中，第1列为x坐标，其次为y坐标、水面高程、水深，最后的“4”表示PDA通过4号端口接受GPS实时数据。测量过程中，平面坐标采用深圳独立坐标系，高程系统为1956年黄海高程系统。
将上述数据的第3列与第4列相减，便得到平面坐标及与该坐标对应的水下地形点高程，从而获得水下地形点的三维坐标，导入专业的绘图软件即可成图。
在测量期间水库水位变化微小，可认为固定值，而上述测量数据也包含水面高程，测得水面高程值是随机现象，进行概率统计。最大值：23.773m，最小值：23.488m，平均值：23.6705m，标准差：0.0457m，上管制线(+3a)：23.8077m，下管制线(一3a)：23.5333m，样本量：6829个。概率分布如图1。
从上面的图表数据可知，6829个测量数据中，水面高程值近似符合正态分布函数N(23.6705，0.04572)，其中误差为0.045m。为进一步检核，用全站仪对水面高程多次测量，取其平均值得23.682m，与上述测量数据平均值(23.6705m)基本吻合。
同时用全站仪对部分水下地形检查，共测得350个数据，按照等深线插值计算，结果表明，高程值相差最大为0.25m，最小为0.02m，平均值为0.12m.80%的数据高程差值在0.11m内，满足《工程测量规范》和《水电水利工程施工测量规范》中对水下地形测量的精度要求。
