船舶在海上航行时主要是依靠海图水深结合《潮汐表》来保障船舶的航行安全。海图水深是一个固定值,是静态的水深,由于受到潮汐作用以及海上气候环境的影响,使得实际水位高度时刻在变化,如果能够利用这种水位的变化,将有助于大型船舶乘潮进港,扩大航道通航能力,同时能使船舶穿越海图水深所不能到达的地方,提高海域的空间利用率。因此本文提出了一种基于海洋水动力模式建立高精度瞬时水深模型的方法,以高精度、高分辨率的海图水深数据作为静态水深,利用海洋水动力模式建立区域内的潮位模型,提取沿岸验潮站的余水位数据构建余水位场模型,将静态水深、潮位模型和余水位模型相叠加,构建研究区域的瞬时水深模型。本文的具体工作可以归纳如下:1.针对空间变化复杂的海洋动态水位:本论文分析了海洋动态水位的形成机制,将由天体作用力引起的海水高度变化的部分称为潮位,以平均海面为媒介基准,采用有限体积法的海洋数值模式构建基于平均海面的潮位场模型;将由气象作用力引起的海水高度变化的部分定义为余水位,分析离散站点的实测水位序列,采用空间插值法构建余水位场模型。2.针对航海中的瞬时水深保障需求:本文提出了一种瞬时水深构建方法,通过高精度的海图水深叠加潮位场模型、余水位场模型和深度基准L值组成瞬时水深模型,瞬时水深模型一方面为船舶的航行提供了高精度水深信息服务,另一方面可以扩大海域的适航水深区域,提高海域航海空间利用率。3.针对船舶的通航时间窗口:本文分析了目前国内航海实践中求取富余水深的方法,结合两者的优势,将整个海域分为浅水区域和深水区域,根据水域的不同采用合适的方法求取富余水深,将富余水深与船舶的吃水叠加组成船舶的安全通航水深。然后将安全通航水深与瞬时水深值进行比较,绘制出船舶的通航时间图及动态航区图,为船舶的出行规划提供参考依据。本论文有图40幅,表17个,参考文献68篇。