值班水手航基教案详细版.docx

1、值班水手航基教案详细版第二章 航海基础第一节 地球的形状和地理坐标一、地球的形状与大小1 . 地球的自然形状 地球的真实形状是一个不规则的椭圆体，南、北半球并不互相对称。 长半轴 a= 6 378 245 m 短半轴 b=6 356 863 m 扁 率 c=1/298.3 m 偏心率 e=0.081813369 m 地面最高点：珠穆朗玛峰，海拔为 8848.13米 海洋最深点：西太平洋的马里亚纳海沟，水深约 11034米2 航海上的地球形状 通常把地球近似看成半径相等的圆球体，作为地球的第一近似体。二 地理坐标(一) 地球的点、线、圈1 地轴(PnPs) 地球自西向东自转的轴。2 地极 ：地轴

2、与地球表面相交的两点，在北半球的称为北极Pn, 在南半球的称为南极Ps。3赤道：通过地心并与地轴垂直的平面与地球表面相交的截痕，它将地球分南、北两个半球。4纬度平行圈：又称纬度圈，是平行于赤道的小圆。5子午圈：包含地轴的平面与地球表面相交的截痕。6子午线又称经线：包含地球南北两极的半个子午圈。7格林子午线又称格林经线：它是通过英国伦敦格林威治天文台的经线。(二)地理坐标1 地理坐标：用来表示地球表面上任一点的位置，其坐标值用地理经度和地理纬度来表示。2地理纬度简称纬度()：地球椭圆子午线上某点的法线与赤道面的夹角作为该点的地理纬度。 航海上通常用 或Lat表示。 其度量方法为：从赤道向北或向南

3、，090，在赤道以北的称为北纬(N)，在赤道以南的称为南纬(S)。3地理经度简称经度()：格林经线与某点经线在赤道上所截的短弧长，或该短弧所对应的球心角和极角作为该点的经度。 航海上通常用 或Long表示。 其度量方法为：从格林经线起算，向东或向西由0180，格林经线以东的称为东经(E)，格林经线以西的称为西经(W)。 作业：P2： 2第二节 海图1什么是海图：它是地图的一种，是为航海需要绘制专用地图。2海图的功能：传递地球表面为航海所需要的海洋水域及沿岸地物 的各种信息。一、 海图的比例尺1 比例尺的定义2海图的比例尺：它是用某点或某线的局部比例来表示的，这个比 例尺作为基准比例尺且标示在标

4、题栏内。 如某海图图名下注有“1：50 000(基准纬度30)”。3比例尺表示方法有：数字法和直线法，在一张海图上，往往两种 表示方法同时并用。4数字比例尺的大小：比值较大的海图叫大比例尺海图，比值较小的海图叫小比例尺海图。5海图比例尺大小的意义：大比例尺海图描述的范围小，资料记载详细，可以减少作图等方面的误差。而小比例尺海图，描述范围大，只能记载一些重要的航海资料。二、海图的分类按用途可分为三类：(一) 航用海图 按比例尺不同可分为四种：1总图 比例尺小于1：1 000 000，研究海区情况、拟定大洋航线和制 定总的航行计划使用。2航海图 航海图是供近海航行的船舶进行航迹推算和测定船位使用。

5、3海岸图 比例尺在1：25 0001：75 000之间，是供沿岸航行或通过狭水道和进出港湾锚地时使用。4港泊图 其比例尺为1：1 0001：25 000之间，研究港湾锚地的地理水文特点，通过港湾内水道和进出港口及锚泊时使用。(二) 航用参考图 标绘有关航海资料供船舶航行参考使用的海图称为航用参考图。(三) 专用海图为航海上某种特殊需要而绘制的海图称为专用海图。三、 墨卡托投影海图(一) 航用海图的必备条件 必须满足两个条件： 1恒向线在海图上是直线，即航向线和方位线应是直线。 2海图投影性质应是等角投影。(二) 墨卡托海图的特点 1569年荷兰制图家格拉德.克列密尔发明，他的拉丁名字叫墨卡托，

6、所以称为墨卡托海图，其特点：1 经线为南北向互相平行的直线，其上有量取纬度的纬度尺；纬线为东西向互相平行的直线，其上有量取经度的经度图尺，且经线与纬线互相垂直。2 存在纬度渐长现象，图上纬度1即1海里的长度是随着纬度升高而增长的。图上经度1的长度均相等。3 具有等角的性质，在图上量取物标的方位与地面对应角相等。四、识图海图图式： 把航行障碍物、助航标志、港湾设施和潮流海流要素等，用一定的符号和缩写绘画到海图上。这种绘制海图的符号和缩写，叫做海图图式。(一) 海图标题栏与图廓注记1、海图标题 印在海图内陆处，或航行不到的水面上，特殊情况下也可能印在图廓外适当的地方。标题栏的内容包括：1) 出版机

7、关的徽志2) 图幅的地理位置：所属地区、国家和海区3) 图名：图内较重要的地名作起讫点来命名4) 比例尺5) 编图资料：投影、深度和高程的基准面及计算单位、图式版 别、基本等高线和坐标系等。6) 说明和重要注意事项或警告2图廓注记1） 海图图号：中版海图图号是按海图所属地区编号的，四个角 上，不论该图怎样放置，图号在右下角。2） 出版和发行情况：下边中间，新图的出版和发行单位、日期。 右边还印有该图新版或改版日期。3） 小改正：左下角，登记该图出版（新版或改版）以来改正过的所有小改正 的通告年份和通告号码。4） 图幅：右下角，在括号内给出海图内廓界限尺寸，以毫米为单位。5） 对数图尺：大比例尺

8、的港湾图和航行图通常印有对数图尺，图右下方或左 上方。6） 阅图号：图廓外或图廓内适当地方，表示相同或相近比例尺的邻接图图号。(二) 海图基准面 海图基准面：海图的高程基准面和深度基准面，总称为海图基准面。1、高程基准面 我国海图上标注的山头、岛屿及明礁告示等的高程起算面称为高程基准面。我国采用黄海平均海面作为高程起算面的。 英版海图上的高程基准面采用平均大潮高潮面或平均潮面，无潮夕区则以平均海面作为高程起算面。2、深度基准面 海图上标注水深的起算面称为深度基准面。我国海图深度基准面采用理论深度基准面。 英版海图的深度基准面采用平均大潮低潮面。英国各港现已全部改用最低天文潮面作为深度基准面。(

9、三) 重要海图图式1、高程、水深和底质1）高度 自高程基准面至物标顶端的海拔高度，单位为米。海图陆上所标数字，及部分水上带括号的数字，都表示该数字附近物标的高程。A、 灯高：一般系自平均大潮高潮面至光源中心的高度。中国沿海地区中版海图，灯高不足10m的，注至0.1m；大于10m的，注至整米，舍去小数。B、 干出高度：指深度基准面以上的高度。C、 比高：自地貌基部地面至其顶端的高度，即物标本身的高度。D、 山高：高程点一般用黑色圆点表示，其它各点高程用等高线描绘。 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。 中版海图水深浅于21m的注至0.1m；21m31m的注

10、至0.5m，小数0.9，0.1，0.2，0.3化至相近的整米数，小数0.40.8 化至0.5m；深于31m的注至整米。 实测水深一般以斜体数字表示，直体数字注记的水深表示深度不准或采自旧水深资料或小比例尺图。水深注记（整数）的中心即为水深的实测点位。3) 底质 底质注记顺序为先形容词后底质种类，先注上层后注下层，两种混合的底质，先注成分多的，后注成分多的，后注成分少的。如：“细沙泥贝”。2、碍航物 碍航物包括天然和人为的，表132所示的是重要的碍航物。1) 在碍航物外加点线圈者，应予以特别注意。2) 凡碍航物位置未被准确测定者，在图式旁加注“概位”，英版图式为“PA”；3) 对位置有疑问者，应

11、加注“疑位”，英版图式为“PD”；4) 对碍航物是否存在尚有疑问时，应加注“疑存”，英版图式为“ED”。五、海图使用与保管(一) 海图质量海图质量好坏的判断：1海图的测量时间和资料来源 测量日期越近（因测量的仪器更加完善），测量的精度越高，测量的资料越能反映实际。2出版新版或改版日期应是最近期的。3海图比例尺大小大比例尺海图描绘海区的范围小，资料记载详细，物标、水深点、航标的位置愈准确，应选用大比例尺海图。4测深的详尽程度 可从测深线的间距和水深点的密集程度，以及水深变化是否剧烈来加以判断。5地形地貌表示的精度 岸线、等高线用实线表示。(二) 使用海图注意事项 1 尽量选用质量好的海图。2 海

12、图海面空白处，并不表示该处无危险物，而仅仅说明该处未曾经过测量，很可能有碍航物存在。3 海图也可能存在误差和不准确处，特别是资料陈旧的旧版海图，不应盲目相信它。4 的线条和字迹应用软质橡皮轻轻擦净，擦后图上不留痕迹。严禁在海图上乱涂乱画或把海图当草搞纸使用。一张海图使用完应按顺序放入海图桌抽屉内，直到本航次结束才可把海图作业的内容擦干净。5 海图应存放在干燥处，防止受潮变形。在雨雪天进行海图作业时不要弄湿海图。如果海图已受潮，应平放阴干，切不可曝晒和用火烤。6 海图应尽量平放，不要折叠。若图幅过大不折叠抽屉内放不进去，则应尽量虚折，避免重要航海资料和罗经花在摺痕处。携带海图时，应将海图面向里卷

13、起，最好放在海图筒内，以防损坏。(三) 海图作业的基本常识1 海图作业中使用的工具 三角板、平行尺、两脚规、圆规、三杆定位仪、铅笔、橡皮、放大镜。2 海图作业的基本方法（1） 由已知经纬度在海图上画出一点位置（2） 量出海图上已知点的经纬度（3） 画航向及方位线 （4） 在海图上量取已知直线的方向 （5）在海图上量取两点间的距离作业：P 31：2、3、4、7、8 第三节 航 向 与 航 程 一、方位的确定和划分测者铅垂线通过测者眼睛，并与视点重力方向重合的直线。测者地平平面（水准面）与测者铅垂线相垂直的平面无数个。测者真地平平面通过地心的地平平面。测者地面真地平平面通过测者眼睛的地平平面。 方

14、向的确定：在地面真地平平面上 面北背南，右东左西。 1圆周法以正北为000（360），按顺时针方向计量；圆周法是航海上最常用 的表示方向的方法。注意：圆周法必须用三位数字 来表示。2半圆法以正北或正南为0，向东或向西，由0到180计量到正高或正北。注意：采用半圆法必须标明起算点和汁算方向。如24NE，135Nw，145SE或175SW。等。3罗经点（32个）法 常用来表示风向。四个基 点北、东、南、西。四个隅 点东北（NE）、东南SE、西南（SW）、和西北（NW）。八个三字点北北东（NNE）、东北东（ENE）、东南东（ESE）、 南南东（SSE）、南南西（SSW）、西南西（WSW）、西北西（W

15、NW）和北北西（NNW）。十六个偏点北偏东（NE）、北东偏北（NEN）、南西偏西（SWW）等。（1）半圆法与成圆周法的关系：135NE = 45SE135 = 45SE 或 135NE215 = 35SW 或 145 NW 71NW = 289 或 109SW（2）罗经点法与圆周法的关系：1点 = 11.25。二、航向、方位和舷角 航向线（course line）：船首尾线向船首方向的延长线，代号CL.真航向(true course)：从真北(true north NT)方向顺时针计算到航向线的角度，代号TC。船首向(heading)：船舶某一瞬间的船首方向，代号Hdg.方位线(bearing

16、 line)：连接测者与物标的大圆，代号BL。真方位(true bearing)：从正北方向线顺时针计算到物标方位线的角度，代号TB。舷角(relative bearing)或相对方位：以航向线为基准，从航向线到方位线之间的夹角，代号Q.圆周法： 以船首方向为0，按顺时针方向由0到360计量。半圆法：以船首方向为0， 向右或向左由0到180计量，应加以标注；Q右 或Q左。 Q右为（+） TBTCQ Q左为（-）例 某船真航向235，测得两物标舷角分别为QA36和QB315，求物标的真方位。解：TBATCQA23536= 271TBB = TCQB235315= 550即190例 某船真航向07

17、0，求物标左正横时的真方位。解：TBTCQ左070十（90）= 020即340三 罗经（compass）1. 陀螺罗经 (gyrocompass)工作原理：根据高速旋转的陀螺仪，在受到适当的阻尼作用后，逼使其旋转轴能稳定地指向空间一定的方向的原理而制成的。陀螺罗经差简称陀罗差（gyrocompass error, G）：指陀螺罗经北(gyrocompass north NG)偏离真北的角度。陀罗差（G）与航向无关。2. 磁罗经（magnetic compass）磁罗经是用了指南针指向的特性原理制作的一个指向仪器。磁罗经差(compass error, C)磁罗经差简称罗经差：真北线与罗北（co

18、mpass north ，Nc）线的夹角，用C表示）罗经差均以真北为基准，当罗北偏在真北以东时是东罗经差，用E或（）表示；当罗北偏在真北以西时称西罗经差，用w或（）。磁差（variation,Var）：指真北线与磁北线之间的夹角。磁差的大小和方向因地而异，一般随着纬度升高而磁差变大。航用海图的罗经花上均印有其中心附近地区的磁差资料。例如：磁差偏西514（1980），年差约（）50， 本年度磁差图上磁差十（年差相隔年数）自差(deviation,Dev): 指磁北线与罗北线的夹角。自差随航向的改变而改变。3罗航向、罗方位罗航向(compass course, CC): 罗北线与航向线之间的夹角.

19、 罗方位(compass Bearing, CB): 罗北线与物标方位线之间的夹角. 四. 向位换算真航向（TC）罗航向（CC）十罗经差（C）罗经差（C）磁差（Var ）十自差（Dev）TCCC十Var 十Dev真航向（TC）陀罗航向（GC）十陀罗差（G）真方位（TB）罗方位（CB）十罗经差（C）CB + Var 十Dev真方位（TB）陀罗方位（GB）十陀罗差（G）例999年5月4日某船的罗航向CC150，测得某物标的罗方位CB045，求真航向TC和真方位TB。海图上该处磁差资料为：“西528.0（1996，）年差十2.6，Dev = 3.1解：（l）求航行年份磁差Var99 528.0W26

20、（19991996）5358w56 W（2）求罗经差 CVar 十Dev56（3.l） 87 = 8.7 W（3）求真航向和真方位TCCCC150十（8.7）= 1413TBCBC045（8.7）0363六、航速与航程船海上，船速（ship speed）一般是指船相对于水的速度；实际航速(speed over ground)是指船相对于海底的速度。航速的单位为节（knot, kn）,1kn=1n mile/ h .航程是由起航点至到达点船舶航行的里程，航程的单位是海里。计程仪是船舶测量航程的仪器。目前大多数船舶上装备的是相对计程仪。计程仪改正率为正，表示计程仪慢了，或少记了，读数修正时应加上（

21、去）。思考与练习1北、东、南、西四个基本方向如何确定？2航海上有几种划分方向的方法？它们的关系如何？ 3何谓真航向、真方位和舷角？它们的关系如何？4. 将半圆法方向10Nw、70SE换算成圆周法？NNE和NEE为多少度？5. 什么是磁差、自差、磁罗经差？ 6. 向位换算 1）TC154，G=+2，求GC。2）TB209，c2，求CB。3）磁差偏西425（ly）6），年差约15，Deu20E，CC304，求TC。7.什么是航速、实际航速和航程？它们的单位？第四节 物 标 识 别一、航海上的距离单位航海上的距离单位为海里（n mile）。地球椭圆子午线上纬度l分的弧长随纬度的变化而变化, 在赤道上

22、l n mile的长度最短为1843m；在两极最长为1861。6m。为了应用方便, 目前我国和许多国家均采用标准长度 ：l n mile（l） = 1852 m。公、英制单位的换算：链：十分之一海里，约为185米，用cab(cable)表示。 米：是物标高程和水深的单位，用m(metre)表示。英尺：l英尺等于0.3048 m，用ft, foot(feet)表示。 码：l码等于3 ft或0.9144 m，用yd(yard)表示。 拓：l拓等于6 ft或18288 m，用fm( fathom)表示。二、测者能见距离(distance to the horizon from height of e

23、ye, De )水天线具有一定眼高的测者，看到海面最远处的水天交界线（圆圈）。1. 测者能见地平距离(distance to the horizon from height of eye, De )De（n mile）= 2.09e 式中：e单位为米。2. 物标能见地平距离(distance to the horizon from object, Dh )Dh（n mile）2.09H 式中：h眼/ 物标的高度，m 。3. 物标地理能见距离(geographical range of on object, Dg )Dg（n mile） De Dh209（2e + H ） 例 某船眼高e=9m，

24、某灯塔灯高H=64m, 求灯塔地理能见距离。解：Dg 2.09 (9十64 23.0 n mile三. 灯光射程（light range）我国海图和航标表中关于灯标射程的含义：晴天黑夜，测者眼高5m实际能看到灯光的最大距离。它等于光力能见距离（或称光射程）与5m眼高的灯标地理能见距离（或称地理射程）中较小者。四. 初显与初隐 灯光初显晴天黑夜，测者看到灯塔灯光中心刚刚露出水天线 的瞬间。灯光初隐船舶驶离灯塔时，测者看到灯塔灯光中心刚刚没于水天线 的瞬间。 D = Dg（n miIe）式中：D初显或初隐距离，n mile；显然，灯光的初显和初隐与否取决于灯光的射程。思考与练习1. 什么是物标的地

25、理能见距离？2. 说出航海上距离采用的单位？3. 说出航海上常用的公、英制单位的换算关系？4. 我国海图和航标表中关于灯光射程任何定义？第五节 助 航 标 志一. 助航标志的种类与作用（l）指示航道（一）作用 （2）供船舶定位（3）标示危险区（4）供特殊需要（二）种类1沿海航标（coastal aids）（l）固定航标 灯塔（light house）：光力较强、射程较远的发光器：灯塔一般都有专人看管，工作可靠，海图上位置准确。灯桩（light beacon）：灯光强度不及灯塔，一般无人看管。 立标（beacon）：普通的杆状标，顶端有球形或三角形等标志.（2）水上标志灯船（light vess

26、el）：在甲板高处设有发光设备的特殊船舶。浮标（buoy）：浮标是具有规定的形状、尺寸、颜色等的浮动标志，其水线以上部分的基本形状主要有罐形、锥形、球形、柱形和杆形5种。一般不能用来定位。装有发光器的浮标称为灯浮标（light-buoy）。1. 内河航标(inland river aids)2. 船闸航标(lockage aids)二、航标的灯质、周期 1灯质（character）灯光的性质以灯光亮、灭的规律、颜色来相互区别的。基本灯质有：定光、闪光、明暗光和互光4种。常见的几种灯质及其说明见P46表23。 2周期(period) 灯光自开始到以同样的节奏重复时所经过的时间间隔。3光弧(sec

27、tors)表示扇形光灯的扇形区域，注意：所注方位为观测者由海上观测灯标的真方位，顺时针方向计算。 三. 国际海区水上助航标志制度1. A系统：1977年4月首先由英国实施； 侧面标志为左红右绿，左罐右锥 。2. B系统：1980年初完成，美洲、日本、韩国和菲律宾等采用。侧面标志为左绿右红，右罐左锥 。3. 中国海区水上助航标志中国海区水上助航标志采用A系统。（一）侧面标（lateral marks）确定航道走向的原则：船由海向里；在外海、海峡或岛屿之间的水道，原则上按围绕大陆顺时针航行的方向。 1左侧标设在航道的左侧，标示航道的左侧界限。红色罐形（柱形）或杆形浮标，顶标为单个红色罐形。 2右侧

28、标 设在航道的右侧，标示航道的右侧界限；绿色锥形（柱形）或杆形浮标，顶标为单个绿色锥形。 3推荐航道左侧标设在航道的分叉处，标示推荐航道在该标的右侧。浮标形状与左侧标同，红色中间绿色横纹，顶标为单个红色罐形。 4推荐航道右侧标设在航道的分叉处，标示推荐航道在该标的左侧。浮标形状与右侧标同，绿色中间红色横纹，顶标为单个绿色锥形。（二）方位标(cardinal marks)1北方位标设在危险物或危险区的北方。形状为柱形或杆形、上黑下黄，顶标为黑色双锥形，锥尖朝上。 2东方位标设在危险物或危险区的东方。柱形或杆形浮标，上、下为黑色中间为黄色，顶标为黑色双锥形，锥底相对。 3南方位标设在危险物或危险区

29、的南方。柱形或杆形浮标，上黄下黑，顶标为黑色双锥形，锥尖向下。4. 西方位标设在危险物或危险区的西方。柱形或杆形浮标，上、下为黄色中间为黑色，顶标为黑色双锥形，锥尖对锥尖。（三）孤立危险物标（isolated danger marks）设在或系在孤立的危险物之上，或尽量靠近危险物的地方，标示孤立危险物所在。柱形或杆形浮标，标身为黑色中间一道或二道红色横纹，顶标为两个垂直黑球；灯质为闪（2）5s。（四）安全水域标(safe water marks)设在航道中央或航道的中线上，标示该标周围均为可航水域。球形浮标，红白直纹，顶标为单个红球.（五）专用标(special marks)用于标示某一特定水域或特征。形状不限，标身为黄色，顶标为黄色x形；灯质：不同用途采用不同灯光节奏，黄光，周期12s。锚 地：莫（Q）； 禁 航 区：莫（P）；海上作业：莫（O）； 四、国际浮标系统1、国际浮标系统A区域 该系统与我国的浮标系统基本一致。2、国际浮标系统B区域。 思考与练习1. 什么是灯光的性质和灯光的周期？有哪几种基本灯质？2. 我国海图和航标表中关于灯光射程任何定义？3. 中国海区水上助航标志的种类