101年度水深資料及高程基準

Abstract

由於全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite Systems, GNSS)，其軌道計算均以橢球體模型化地球表面進行，以GNSS直接觀測得到的高程為橢球高。但是在陸域民生與製圖，所需者為正高(Orthometric Height)或正常高(Normal Height)；然而在海域測量或製圖時，則需使用以潮位為基準之潮位高。若在小區域測量時，可以將該範圍內之大地起伏視為常數，亦即正高差等於橢球高差，通常可以藉由此種方法由基準點或已知控制點，以GNSS引測得到未知點的正高；而在小範圍海域內之潮汐特性可以視為相同，因此若在已知潮位站觀測潮位，配合潮位站之橢球高及船隻即時測量的橢球高與水深觀測值，可以獲得以潮位高為基準之水深值。但是若在大範圍進行陸域地形測量，則需要有解析度及精度較佳的大地起伏模式，才能將橢球高轉換成為正高；而若在大範圍的海域或該海域之潮汐模式複雜的情形下，若單純的觀測該海域附近一個潮位站的潮位，仍然不足以獲得以潮位高為基準之水深值。因此依據高程現代化(Height Modernization)觀念，如使用GNSS進行地形測量，則應使用數值大地起伏模型進行大地起伏化算以轉換為正高；而在海域，則仍需使用該區域之潮汐模型進行化算，以轉換得潮位高。此優點在於橢球高的基準全球一致，並無區域性的高程基準差異；另外，若目前暫時因故並無解析度或精確度較高的大地起伏模式或潮汐模式，待未來若有較佳的大地起伏模式或潮汐模式時，仍可再加以轉換成為品質較佳的地形正高值或以潮位為基準之水深值。 高程現代化觀念在內政部100年度「以透水光達測繪技術測製東沙地區數值地形模型工作」實證，確為可行之方式。惟潮位模式需經由配合蒐集長期潮位資料並加以化算，方能驗證獲得精確之潮位高資料，為求取更精確之水深資料，並推廣空間資訊之流通，本案計畫透過檢測當地地區高程基準值及分析潮位資料等方式，重新檢討當地地區高程基準，使水深資料可適用於多元化應用領域。