第3章 水下地形测量

图上测线间距 （mm） 10－20 重点水域 10－15 一般水域 15－20
对于需要详细探测的海区和地貌复杂的海区，测深线的间隔 可以缩小或放大比例尺进行测量。
3.1 精度要求与技术设计
二、技术设计
(三)测线布设 1、测线间距 对多波束测深仪 ，应根据系统的测幅宽深比等技术性能，结 合测区水下地形的大致分布情况设计测线间距，以达到 全覆盖测 量的目的。 河道或航道测量测深线间距限值为：
收集的资料包括最新出版的陆域及水域地形图、测区的平面及高程 控制成果资料及其说明、测区的水位资料、气象资料以及其它有关资 料，对所收集的资料对其可靠性和精度进行分析，并对资料能否采用做 出结论。
3.1 精度要求与技术设计
二、技术设计
(一)实地勘察 实地勘察是修正充实初步技术设计的重要环节： �了解测区的社会情况、自然地理、水文气象、交通运输、物 资器材供应、测量船工作及生活条件、测量船停靠的码头及避 风锚泊条件； �测区已知控制点位置、标志类型及保存情况是否完好； �所设水位观测站站位和设站条件。
当超限的点数超过参加比对点总数的 25％，或图幅拼接的点 位水深比对超限时应重测 。
3.1 精度要求与技术设计
二、技术设计
技术设计首先要确定测区范围，划分图幅和确定测量比例 尺，标定免测范围或确定不同比例尺图幅之间的具体分界线，明 确实施测量工作中的重要技术保证措施，编写 项目设计书 和绘制 有关 有关附图 附图 附图。 。 为此，必须全面收集和分析测区有关资料，进行 初步设计， 然后对某些资料不足或难以评估资料可靠性的测区进行实地勘察 和调查，在此基础上对初步设计进行修改和充实，并编制 技术设 计书。
3.1 精度要求与技术设计
二、技术设计
(三)测线布设 测线布设是水下地形测量技术设计的主要内容之一，测线布设 主要考虑测线间距和测线方向。 1 1、测线间距 、测线间距 测线间距是水下地形测量要求的一项重要指标，测深线的间 隔应顾及测区的重要性 、水底地貌特征 和水的深度等因素确定。 对单波束测深仪 ，原则上主测线图上为 1cm，平坦水底可以放 沿 海 内 河 宽为2cm，见下表： 测 区
《中华人民共和国标准化法》将我国标准分为国家标准、行业标准、地方 标准、企业标准四级。 国家标准是在全国范围内统一的技术要求。国家标准的年限一般为5年，过 了年限后，国家标准就要被修订或重新制定。国家标准分为 了年限后，国家标准就要被修订或重新制定。国家标准分为强制性国标 强制性国标 强制性国标（ （GB GB） ） 和推荐性国标（GB/T）。 由我国各主管部、委（局）批准发布，在该部门范围内统一使用的标准， 称为行业标准。例如：机械、电子、建筑、化工、冶金、经工、纺织、交通、 能源、农业、林业、水利等等，都制定有行业标准。测绘—CH—国家测绘局
3.2 导航定位
一、导航定位系统的组成
导航定位软件 应具有数据采集、质量控制以及界面友好的 导 航定位信息显示 等功能。
测线区域 导航与数据采 集参数窗口
测量船 当前位置
偏航指示
水深测量导航定位系统显示界面示例
3.2 导航定位
二、定位系统
除少数对定位精度要求较低的情况外，大部分水深测量项目 必须采用差分定盖区域，目前主要有三种差分 GPS定 位方式被用于水下地形测量。 � DGPS定位 (差分GPS) � RBN-DGPS (无线电指向标 —差分GPS) � WADGPS (广域差分GPS)
3.1 精度要求与技术设计
二、技术设计
(二)制定技术设计书 技术设计书的图表 内容包括： � 控制测量设计图 应标出已知点和待测点的位置、名称和等 级；水准测量起点和待测点名称、联测路线、测量等级等； � 水深测量设计图 应标出测区范围、测图分幅编号、比例尺、 验潮站测区及附近重要城镇和道路的名称； � 海岸地形测量设计图 应标明测量比例尺及实测、修测范围； � 附表包括技术说明书中各种统计表格等。
黄河口地区河床主要处于一个堆积的环境，当 河流来沙不能全部输送至深海，则在河口地区发生 沉积。淤积部位处于河口段与口外滨海段的交接地 区，亦即口门附近，称之为拦门沙。 2002年7月黄河河口拦门沙地形
3.1 精度要求与技术设计
二、技术设计
(三)测线布设 2、测线方向 对于内河航道测量 ，测深线应垂直于河流流向、航道中心线 或岸线方向 或岸线方向；弯曲河段可设为 ；弯曲河段可设为 ；弯曲河段可设为扇形 扇形 扇形。沿航道中心线及其两侧应适 。沿航道中心线及其两侧应适 当布设几条检查线。 对岛礁测量时，在岛礁周围应布设 螺旋形测深线 。
3.1 精度要求与技术设计
一、精度要求
在我国，水深测量的 国家标准主要是《海道测量规范 》、 《海洋工程地形测量规范 》，行业标准有《水运工程测量规范 》 等，这些技术标准对平面和高程控制测量的精度要求与陆地测量 的要求基本相同，对测深精度的规定一般与 的要求基本相同，对测深精度的规定一般与IHO IHO IHO的要求一致。 的要求一致。
3.1 精度要求与技术设计
二、技术设计
(二)制定技术设计书 通过实地勘察，对初步设计进行修改，制定技术设计书。 技术设计书的组成： � 技术说明书 � 控制测量 � 水深测量 � 岸线地形测量设计图 � 有关附图和附表
3.1 精度要求与技术设计
二、技术设计
(二)制定技术设计书 技术说明书的内容为： �任务的来源、性质、技术要求，测区的自然地理特点，技术设 计的依据及原有测量成果的采用情况； �各施测控制点的等级、标石及造埋数量，水深测量图幅、测深 面积及障碍物的大致分布情况； �作业所需的各种主要仪器、器材、船只类型和数量； �根据测区地理气象及技术装备条件，确立不同测区的作业率， 计算各种测量作业的工作量和工作天数以及时间安排； �技术人员选定及分工； �根据测区特点和作业技术水平，重点提出适当的作业方法和注 意事项，需要时应做出具体技术指示。
分 节 目 录
3.1 精度要求与技术设计 3.2 导航定位 3.3 水深测量 3.4 水位改正和水位观测 3.5 水深数据处理和成图
3.1 精度要求与技术设计
一、精度要求
水深测量的精度主要由测点的 测深精度和定位精度决定，其 精度必须满足相应的国家标准、行业标准或特定测量项目的精度 要求。 国际上权威和通行的测深精度标准是国际海道测量组织 （International Hydrographic Organization，IHO）制定的国际 / 海道测量标准 。
工 程 测 量测 绘 学科
多 媒 体 课 件 学 与 工 程 学 院
第三章 水下地形测绘
水 下 地 形 测 绘
水下地形测绘的目的： 通过水深测量方法获取水体覆盖下的水底地形图， 为航运交通、港口码头建设、海洋渔业捕捞、水产养殖、 水利设施建设、路桥建设、海洋资源开发、海底管道电 缆铺设、国防军事、海洋划界等提供基础数据和图件。
定位中心应尽量与测深中心保持一致，当二者之间的水平距 离超过定位精度要求的 1/2时，应将定位中心归算到测深中心。
3.1 精度要求与技术设计
一、精度要求
主测线与检查线的重合点水深值比对 是检查水深测量的主要 指标。主测线、检查线点位图上距离 1.0mm内的重合深度点深度不 符值限差的规定： 水 深 (m) ≤ 20 > 20 深度比对互差 (m) ≤ 0.4 ≤ 0.02×水深值
3.1 精度要求与技术设计
使 测 测 用 线 线 多 大 间 20 25 30 35 15 40 45 波 致 距 束 平 一 测 行 般 深 于 是 使用单波束测深仪时， 仪 等 浅 沿与等深线垂直的东西方向布设，测线间距相同 。 时 深 水 ， 线 密、 方 深 向 水 布 稀。 设
N
10
3.1 精度要求与技术设计
垂直于河流流向、 航道中心线或岸线方向
斜向测深线 扇形测深线
3.1 精度要求与技术设计
小结： 1、水深测量精度的决定因素：测深精度、定位精度 2、水深测量的主要技术标准及其精度要求。国家标
准主要是《海道测量规范》、《海洋工程地形测量规范》，行业 标准有《水运工程测量规范》。
3、水下地形测绘技术设计书的组成； 4、了解技术说明书、技术设计书图表的基本内容； 5、测线布设时应顾及的问题：测线间距和测线方向 。
3.2 导航定位
一、导航定位系统的组成
控制测深仪的定标时间与 GPS的定位取样时间保持一致。
3.2 导航定位
一、导航定位系统的组成
导航定位软件 应具有数据采集、质量控制以及界面友好的 导 航定位信息显示 等功能。 导航定位信息显示应包括： �测线和测量船的位置 �导航信息与数据采集信息 �供船驾驶的航向和偏航显示 等
3.2 导航定位
水下地形测量时，测量船须沿着预先设计的测线行驶，并且 按照规定的时间或距离获取水深值和该水深值的平面位置。 在20世纪90年代以前，有多种定位方法用于水下地形测量， 如断面索量距法 、六分仪、交会法、极坐标法、微波测距系统 和 无线电定位系统 等。 目前，GPS几乎完全取代了这些传统的定位方法 ，成为水下地 形测量工作中最主要的定位手段，那些传统的方法在实际工作已 经极少使用了。
二、技术设计
(三)测线布设 2、测线方向 为了检查测深与定位是否存在系统误差或粗差，并以此衡量 测深测量成果总的精度，需要布设 测深测量成果总的精度，需要布设检查线 检查线 检查线。 。 检查线的方向应 尽量与主测线垂直 ，分布均匀，并要求布设 在较平坦处，能普遍检查主测深线。 检查线一般应占主测线总长的 5％～10％。
3.2 导航定位
二、定位系统
(一)单点GPS定位 单点GPS定位就是采用一台 GPS接收机，以测码伪距为观测 量，根据单点定位的原理，确定测量船水深测量瞬时的位置，也 称为 称为绝对定位 绝对定位 绝对定位。 。
3.2 导航定位
二、定位系统
(一)单点GPS定位 单点定位的精度，取决于应用的 测距码。 当采用P码时，单点定位的精度为 5－10米； 当采用 当采用C/A C/A C/A码（ 码（ 码（S S码）时，定位精度为 码）时，定位精度为20 20 20－ －50 50米 米。 根据水下地形测量对定位精度的要求 ，当测量比例尺小于 1:5 万时，由于定位误差最大可以达到 50米，因此，可以采用单点 GPS 定位的方式工作。 测图比例尺 1:200-1:500 >1:5000 ≤1:5000 定位点点位中误差图上限差（ mm） 2.0 1.5 1.0