第十三讲 海底地形图测量的数学模型
水下地形测量技术设计书
XXXX铁路 XX水库、XX水库水下地形测量 技术设计 测绘 二○一五年十月
目录 1.概述 (1) 1.1作业的任务和目的 (1) 1.1.1.作业任务 (1) 1.1.2.作业目的 (1) 1.2.项目执行要求 (1) 1.2.1.任务安排 (1) 1.2.2.工作量 (2) 1.3.主要技术参数 (2) 1.3.1.平面、高程系统及基准 (2) 2.技术设计执行情况 (2) 2.1.作业依据 (2) 2.2.平面及高程控制测量 (2) 2.3.水下地形测量 (2) 2.3.1.测线布设 (2) 2.4.地形图编绘 (6) 2.4.1.编绘容 (6) 3.提交的成果及资料 (6)
1.概述 1.1作业的任务和目的 1.1.1.作业任务 (1)根据计划的测线进行外业数据采集，得到水深观测数据。 (2)对外业采集的观测数据进行数据处理、转换及编绘1：500水下地形图。1.1.2.作业目的 严格按照规要求进行外业调查和业资料整理，保证使用设备100%检验合格，工作正常，采集资料100%可信可靠，野外资料记录完整，真实客观解释外业资料，报告详实，图件完整清晰。 1.2.项目执行要求 1.2.1.任务安排 根据工期与工作量并结合测区实际情况，我队以工程质量优秀为测绘目标，加强项目管理职能，提高测绘效率；增加技术力量投入，保证工程进度，确保工程工期。 1.2.1.1.测前准备 明确任务后，马上开始组织确定项目机构，进行人员配置；收集有关资料，对特殊区域进行现场踏勘；检验调配仪器设备。组织人员、设备、船只等准备进现场正式开展外业测量工作。 投入的主要设备一览表表1 组织各种设备及人员到达现场展开外业实施。完成平面与高程的控制以后，进
海底地形测量图的插值模型_海底地形
海底地形测量图的插值模型 摘要 随着全球经济一体化和信息技术的发展，企业之间的合作日益加强，跨地区甚至跨国合作制造的趋势日益明显。国际上越来越多的制造企业不断地将大量常规业务“外包”（outsourcing）出去给发展中国家，而只保留最为核心的业务（如市场、关键系统设计和系统集成、总装配以及销售）。在这些合作生产的过程中，大量的物资和信息在更为广阔的地域间转移、储存和交换，国际物流活动将日益频繁，港口作为国际物流活动主要的载体，在国际贸易与国际经济合作中愈来愈发挥着极其重要的作用。但是海底的地形是十分复杂的，它不仅分布有巍峨的海底山脉、平缓的海底平原，而且还有许多陡峭的海底深沟。为使轮船进出港口安全，就需要了解港口航道的海底地形。所以我们就要对海底地形有足够的了解，预测出哪些区域是船只的禁入点，避免船只在危险区域搁浅。为了研究此问题，我们利用低潮时测得14组数据，并进行了6个基本假设，在此基础上我们便利用插入与拟合的思想来利用光滑曲面来模拟海底曲面。但考虑到保凸性及光滑性的要求，我们采用双三次样条函数来模拟海底曲面。首先利用测量的14个随机点的深度，以随机点的坐标将待测矩形区域划分成14?14的网格。然后我们通过某种加权平均来逼近未知网格接点上的深度，采用距离的倒数作权重反映出距离越小影响越大。求出所有14×14个网格点上的深度后，调用IMST中的双三次样条子程序，通过插值得到海底曲面，然后再加细网格，划分成50×50的网格，计算这加细网格接点上的深度;最后找出两个危险区域分别在深度为4Ft的
两个点的周围，并借助于Matlab中的绘图程序，绘出海底的二维、三维网格图及等高线图。以不同的颜色将水深小于船只的吃水深度标示出来，作为船只的避免进入区域，并作出水深小于船只吃水深度的海域范围,并绘出等高线。在找几个近似大小的海底拓扑地图，每个随即取14个数据点，把我们的模型应用上去，通过比较实际地图及由模型画出地图比较接近。这说明该模型具有十分有效的实际作用。该模型充分利用了已知点的数据，给出了求未知网格点上深度的近似方法，用保凸性较好的双三次样条拟合了海底曲面，得到了较为满意的结果。但在实际计算中，三次样条可能会导致数值上的不稳定，遇到这种情况，可以用加细网格点的办法来解决，也可以用稳定性较好的B—样条来拟合。 一、问题的提出 随着全球经济一体化和信息技术的发展，企业之间的合作日益加强，跨地区甚至跨国合作制造的趋势日益明显。国际上越来越多的制造企业不断地将大量常规业务“外包”（outsourcing）出去给发展中国家，而只保留最为核心的业务（如市场、关键系统设计和系统集成、总装配以及销售）。在这些合作生产的过程中，大量的物资和信息在更为广阔的地域间转移、储存和交换，国际物流活动将日益频繁，港口作为国际物流活动主要的载体，在国际贸易与国际经济合作中愈来愈发挥着极其重要的作用。 但是海底的地形是十分复杂的，它不仅分布有巍峨的海底山脉、平缓的海底平原，而且还有许多陡峭的海底深沟。为使轮船进出港口安全，就需要了解港口
水下地形测量技术方法应用分析99
水下地形测量技术方法应用分析 摘要：近年来，我国水下地形测量技术获得了长足发展，广泛应用于生产实践，并取得了比较理想的应用效果。文章概述了水下地形测量技术方法，探讨了水下地形测量技术方案。 关键词：水下地形；测量；测量技术 引言 随着科技的进步与时代的发展，我国的水下地形测量技术已经被广泛应用到各个行业的各个 领域当中。不管是城市的防洪还是河道的整治、港口的建设与海底的探矿都需要对水下的地 形进行合理的勘测并进行准确定位。目前我国的水下地形测量技术仍旧存在许多不足与缺陷，这就要求我们必须对其加以完善，来进一步制定出更加符合时代与社会需要的测量技术方案。 一、水下地形测量概述 水下地形测量在水库、港口、码头、桥梁等工程建设中发挥着重要作用，在防洪减灾的应用 中也显示出了巨大的经济效益和社会效益，是一项重要的工程建设技术。传统的水下地形测 量是利用经纬仪通过前方交会来获取地形点数据，随着GPS技术的迅速发展，水下测量技术 也取得了很大的进步，已趋于成熟，基本上定型于“GPS+计算机(含数据处理软件)+测深仪”的 测量模式。 水下地形测量主要包括定位和测深两大部分。定位的作用是不言而喻的，目前的水上定位手 段有光学仪器定位、无线电定位、水声定位、卫星定位和组合定位。平面位置的控制基础主 要是陆上已有的国家等级控制点，卫星定位如采用差分方式，其岸台亦多采用已知控制点， 以求坐标系统的统一。水上定位同时，测量水的深度是确定水下地形的重要内容。测深主要 靠回声测深仪进行。利用水声换能器垂直向下发射声波并接收水底回波，根据回波时间和声 速来确定被测点的水深，通过水深的变化就可以了解水下地形的情况。 二、水下地形测量技术方法 1、水深测量 根据使用的测量工具，测深方法主要有：人工测量、单波束声呐测深仪测量、多波束声呐测 深系统测量等。 （1）人工测量主要利用测深锤、测深杆对水深进行测量。其中测深锤只适用于水深较小、 流速不大的浅水区，且精度差、工作效率低，现已很少使用。这是较为传统的检测方法，在 现阶段主要应用在浅滩水深少于100cm的地区，因为这些地区水深过浅，声呐难以准确地反 映出水下地形特征。 （2）单波束测深声呐（也称回声测深仪）是目前用途最广，国内外进行水深测量的最基本 的仪器。声呐是仿生学的重大突破，其特点是能够发出特定频率的音频声波，声波在和物体 接触的时候，会根据接触面材质的不同发生不同程度的回弹，而测探仪能够接收到回弹的声波，根据回弹的速度和声波在水域的速度综合分析研究，以确定仪器和前方物体之间的距离。若要求水面至水底的深度时，则应将测得的水深加上换能器的吃水，可得水面至水底的深度。 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 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
海洋测量试题
一、单项选择题 1. 我国以( C )作为测深基准面。 A 平均海水面 B 大地水准面 C 理论最低潮面 D 最高潮水面 2. 近海水域的海图比例尺一般不得小于( C ) A 1：1 万 B 1：5000 C 1：2.5 万 D 1：5 万 3. 我国常用的1956 年国家高程基准是使用青岛验潮站( A )的验潮数据推算得到。 A 1950~1956年 B 1951~1956 年 C 1952~1956 年 D 1954~ 1956 年 4. 我国常用的1985 年国家高程基准是使用青岛验潮站( B )的验潮数据推算得到。 A 1950~1985 年 B 1952~1979 年 C 1952~1985 年 D 1956~ 1979 年 5. 国际海道测量局关于海道测量中测深精度与水深之间的关系近似为( C )。 A 1：10 B 1：50 C 1：100 D 1：200 6. 通常水深测量数据是以( C )为起算基准面。
A 平均海面 B 黄海高程基准 C 深度基准面 D 瞬时海平面 7. 水深测量中，大于1：5000 比例尺测图时定位点的点位中误差应不大于图上( B )mm。 A 1.0 B 1.5 C 2.0 D 0.5 8. 水深测量中，小于1：10000 比例尺测图时定位点的点位中误差应不大于实地( B )m。 A 50 B 100 C 150 D 200 9. 用回声测深仪进行深度测量时，测深范围Z 为(50，100]，其深度测量极限误差(置信度95%)为(D ) A ±0.3 B ±0.4 C ±0.5 D ±1.0 10. 大于(含)1：10000 比例尺测图采用( B )度带投影(高斯-克吕格投影)。 A 1.5 B 3 C 6 D 以测区中央维度 11. 海洋控制测量中，海控二级点相对于相邻起算点的点位中误差为( C ) A ±0.2 B ±0.4 C ±0.5 D ±1.0 12. 用附合导线方法测量一级海控点时，附合导线边长总长不得超过( C )公里 A 10 B 20 C 30 D 50
_潮间带水下地形测量方法与分析
158 质量管理 0 引言 潮间带指大潮期的最高潮位和大潮 期的最低潮位间的海岸，也就是海水涨至最高时所淹没的地方开始至潮水退至最低时露出水面的范围，这块区域既是海生物丰富聚集的区域，也是最容易受到污染的地方。由于水产养殖、盐田开发、围海造田、海岸防护和治理、港湾建设、旅游建设等综合开发利用及管理的需要，进行潮带间水下地形测量已经成为一项常规工作，同时为海岸工程提供大比例尺地形图。由于潮间带处于陆地与海洋的交接处，时而被海水覆盖，时而干出，对于地形测量来说具有特殊性和困难性。传统的河流水下地形测量使用3台经纬仪前方交会来计算目标的平面位置，再利用静水水面高程与测量的水深来求得测量点的水下高程，这种测量方法测量精度低，效率也不高。随着GPS 技术的迅速发展, 水下测量技术也取得了很大的进步, 已趋于成熟，基本上建立了GPS+计算机+测深仪的测量模式。 1 潮间带水下地形测量的过程及方法水下地形测量前需要进行控制测量，首先收集测区的平面、高程控制点，然后布设图根控制点，构成控制网控制整个测区，用道钉做成永久标志保存。高程控制测量采用符合水准路线测量的方法，一般采用清华山维的控制网平差软件进行平差计算。水下地形测量由于在海上作业，缺少陆地上固定的参考物，因此需要按照航线导航，以免偏离航线。测线一般垂直于海岸布设，实施前需要检测信标机和测深仪，以保证测量数据稳定可靠，满足规范和设计的要求。导航测量一般使用南方测绘仪器有限公司生产的自由行和中海达测绘仪器有限公司生产测深仪软件两个 测量导航软件。两款软件均得到过实践检 验，数据采集可靠。根据预先布置好的测 潮间带水下地形测量方法与分析 李羽荟 史秋晶 江苏省地质勘查技术院 江苏南京 210018 线，按照导航软件提示的航向、偏航距、偏航角、起点距、终点距、航速、方位角等参数进行导航，及时提醒船家调整测船的方向与位置，进行正确测量。 水下单波束测量平面定位，采用信标机实时动态差分DGPS 接收机，接收GPS 卫星定位信号和DGPS 差分改正数对其GPS 定位数据进行实时修正，进而获得精确的定位结果。点位精度可达分米级，保证定位精度要求。立好临时潮位站并进行潮位测量后，进行单波束测量，测深仪的换能器都固定在测船的左侧中间部位，换能器吃水深一般为0.5米。换能器固定杆顶部安装信标机GPS 天线，这样测点平面位置就不需做偏移改正。利用导航软件将测深数据和定位数据按时间记录下来，测量前把笔记本电脑和测深仪时间跟卫星时间调整同步。预先输入航线端点坐标，测量船按导航软件所显示的偏航数据随时纠正航行方向。水深测量时船速不超过4节。每天水深测量前和测量结束后都要进行测深仪人工比测检查，保证了数据的正确性、可靠性。 2 潮间带水下地形测量技术要点分析 控制测量收集控制点坐标后，在CORS Leica 仪器里输入GPS 点的WGS84坐标和1980年西安坐标，拟合求得测区的1980年西安坐标系的七参数。有了七参数之后，直接用CORS 在图根点上进行数据采集，即求得控制点平面坐标。为了防止CORS 差分信号产生漂移，在不同时段对图根点进行两次测量，如果有粗差（差分信号漂移）存在，需进行第三次测 量，选取其中两次测量值相差较小的平均 值作为测量成果。这一要点充分利用了CORS 系统的便捷，同时控制了误差。水深测量前要进行测深仪试航并检查，在测量前，正确安装测深仪换能器，准确量取换能器的动态吃水深。测量时船速不大于4节，对测深仪测深作人工比测，浅水区用竹杆测量比较，深水区用检测板 测量比较，并调节灵敏度值、声速和吃水深度，使深度测量值与深度一致。测量过程中，对仪器的工作电压、电机转速、吃水值、声速值经常进行监视，保证测深仪测深的稳定性、可靠性、准确性。3 工程实例 某工程实例测区位于华东某地滩涂围垦示范区潮间带，单波束测区平行于岸边，边长为15公里，中间垂直于岸边边长为9公里，测区面积为一百多平方公里，测线总长度为100公里。该地受季风影响，冬季寒冷而干燥，夏季温暖潮湿，潮差较大，平均潮差在3米以上，潮流湍急，水质浑浊，含泥量大，海流主要属于沿岸流系，具有气旋式环流的特征。本次测量的目的是完成单波速测深100公里，按1:5万精度计算，覆盖面积约100平方公里，使用GPS 接收机1台套，水准仪1台套，测深仪、潮位仪、信标机各2台套。 整个测区共收集测区岸边的四个GPS 控制点作为平面首级控制点，并收集了地形图等基本参考资料，共布设了四个图根控制点，选在道路沿线，交通方便。平面控制和高程控制测量误差均在允许范围内，精度满足规范要求。两套导航系统进行了一致性检查，同一点采集平面误差都小于±5米。外业测量结束后，对潮位仪数据、测深仪数据、导航数据、CORS 数据、水准数据和检查数据都进行了完整性检查，确保数据的完整，内业能够成图，和数据的准确，并对所有数据进行了备份。内业针对潮位仪数据和水深数据改正进行了处理。 该测区经过测量，得到的成果显示：测区基本是泥质浅滩，测线最深处高潮时水深达到13米左右，其次是高潮时水深达到12米左右。这两处可能是水道，所以比较深。测区落潮后基本都干出，测线的两处为浅滩区较低凹的地方，退潮后有积水。测线一处到岸边较深，人为施工形成，最深的地方有9米左右。 4 结语 针对情况复杂的潮间带，水下地形测 量采用GPS+计算机+测深仪的测量模式，经工程实践，这种方法代替了传统测量方法，可操作性强，精度可靠，测量结果能够反映测区的水下地形的全貌。
SAR浅海水下地形和水深测量
星载SAR浅海水下地形和水深测量孟庆颖
?定量遥感 定量遥感或称遥感量化遥感研究，主要指从对地观测电磁波信号中定量提取地表参数的技术和方法研究，区别于仅依靠经验判读的定性识别地物的方法。 它有两重含义：遥感信息在电磁波的不同波段内给出的地表物质的定量的物理量和准确的空间位置；从这些定量的遥感信息中，通过实验的或物理的模型将遥感信息与地学参量联系起来，定量的反演或推算某些地学或生物学信息。
?建模是指就某种物理过程，建立与之对应的数学方程或方程组的问题，而反演就好像是解方程或解方程组的问题，显然建立方程与解方程是两个不同性质而又密切相关的问题。 ?所谓反演就是基于模型知识基础上，依据可测参数值云反推目标的实时状态参数。要实现反演一般需要获得足够的信息量，数学语言可表达为独立方程数必须等于或大于未知参数数目。
?反演，用杨文采院士的解释就是：如果放一小瓶香水到小房间中央，从扩散方程知，一天之后小房间内将布满大致均匀分布的香水分子。 反演的问题是，已知屋子四周的香水分布，要问何时放的香水？或放香水的瓶子是什么形状的？我们不禁要问：这些反过来问的问题，在数学上有没有解答？解答是否可以很多？如果解不唯一，哪个解才是真实可靠的？这些问题，就构成了反演理论的主要研究对象。”?李小文所长在提到遥感的病态反演时，李老师举了非常有趣的例子。 定量遥感的反演，好比我们的古文和白文，在演化中总会缺失些原来的意思或者又赋予其新的涵义。比如这么一句：徯我后，后来其苏。 后在白文中是一般是指帝王的妻子，而在古文中称作帝王。古文中的解释随着在历史中漫步，意思逐渐被后人所遗忘、曲解，要想找到最初的本意，我们需要参考更多的书籍文章。这如同遥感的反演，从已经变形、变性的图像或数据中找回最初的物理量，需要大量的先验知识和方法手段进行辅助。
水下地形测量操作
水下地形测量操作
RTK水下地形测量简要操作指南 一．内业准备 a.预装的软件 Trimble configuration Toolbox 清华山维成图软件EPS 坐标转换软件Coodr3.1 Excel电子表格 b.设置NMEA GGA输出格式 1. 连接计算机串口com1与接收机串口com2 2. 启动configuration Toolbox 软件 3. Communications/Get File激活current 4. Contents列表框中选“File”，并选中As auto power up file 5. Adailable列表框中激活“Output”，并设置 输出串口（5700主机）、频率、类型： Message type: NMEA Serial port: Port 2 Frequency: 1HZ Message subtype: GGA 6. Contents列表框中选“Serial-Port 2”，并设置5700输出串口与计算机传输的波特率： Receiver serial port: port 2 Baud rate: 9600 Parity: None Flow control: None 7. 所有设置完毕，单击Transmit将设置好的
文件传输到5700主机中 8. Communications/Activate File激活我们刚才传输到5700主机中的文件power_up 9. 屏幕弹出信息表示成功 10. Windows菜单“开始\程序\附件\通讯”中运行“超级终端” 11. 任意给定一个名称，确定后弹出的“连接到”对话框中，将“连接时使用”设置为与5700通讯时计算机串口号（一般为com 1），点击确定，弹出属性框，设置如下： 波特率：9600 数据位：8 奇偶校验: 无 停止位: 1 数据流控制：硬件应用后可在窗口中看见5700主机发送出的GGA 信息。 c.同样在超级终端中可检测来自测深仪的信息。 d.测深仪操作 1. 新建工程 2. 投影设置 坐标系统：北京－54坐标系 投影方式：高斯投影3°带(如为任意中央子午线则选自定义投影) 图定义：如为标准分带，则Y坐标附带号。
水下地形测量方法解析
水下地形测量方法解析 随着工程技术的发展，水下地形测量技术的应用更加广泛，文章结合水下地形测量的作用和技术特点进行分析，望广大同行给予指导。 标签：作用；特点；区别GPS技术 1 水下地形测量的具体作用 （1）很多大坝在泄洪的过程中会因大坝溢流坝段下游冲刷形成大型的冲刷坑，所以必须对冲刷坑的深度和淤泥厚度进行监测。（2）大坝在建成后会拦截很多淤积物、垃圾、野生植物，这就会对大坝上游造成影响，从而导致大坝运行受到干扰，所以要对大坝上游的淤积变化进行监测。（3）大坝下游的桥梁在泄洪过程中会受到水流冲刷，这样就会影响到水下桥墩的结构安全，所以必须采取措施对桥墩的水下结构进行监控，并及时补救。 2 水下地形测量的特点 2.1 水下地形的完全不可预见性 随着水流的冲刷，水下地形结构往往是千变万化的，所以在测量的过程中不能忽略每一个测点。在测量过程中会因为水流的流动方向造成测量重复和遗漏的现象，所在测量前必须根据比例尺的要求在水下的每个地形点制定好断面方向，并进行均匀布测。如果不能对断面进行布测时可以使用散点法，但要保证比例尺的设定间距。 2.2 常用的水下地形测量方法与同步性 水下地形测量我们经常会用到断面索定位法、交会法、极坐标法、无线电定位法、GPS定位等方法，下面我就针对这些测量方法进行分析。（1）断面索定位法：这种方法比较适用于1：500比例尺水下地形图。当水面的测量面较窄、测深点的密度大时，其他的测量方法是不能满足的，所以当水下地形图确定为1：500时多采用此方法。（2）交会法：和陆地测量一样。水下地形测量也分为前方交会法和后方交会法。（3）极坐标法：这种测量方法需要使用经纬仪在水面配合，如果测量水面较小、无风浪可以使用这种方法。（4）无线电定位法：多用于大江河和海洋的测深定位，目前中种方法是测距精度最高、操作最为方便的方法，同时它受视线和气候的影响最小。（5）GPS定位：这是我们在本文重点讨论的测量方法。 2.3 水下地形点的高程计算公式 陆地测量中可以对地形进行直接的测定，但是在进行水下地形测量时要将水面高程进行刨除，这就形成了以下公式：
珠江口水域1︰1万水下地形测量及成图的主要技术方法
珠江口水域1︰1万水下地形测量及成图的主要技术方法 摘要：从实际生产实践出发，阐述差分GPS定位技术在水下地形测量中的应用，以及第二代1︰1万地形图成图的主要技术方法。 关键词：珠江口；差分GPS；水下地形测量 一．概述 广东省现有水深5米以内的浅海及滩涂面积共7600多平方公里，其中珠江口1800平方公里。珠江口北面接广州、东莞，东面是深圳、香港，西面频邻番禺、中山、珠海和澳门，是发展沿海经济和开发海洋资源的重要地带。珠江三角洲陆地部分于近几年采用1980年西安坐标系及1985国家高程基准已经进行更新，但对于现势性好、比例尺较大、坐标系一致、内容完善的浅海滩涂地形图仍是几乎空白，所以我队（国家测绘局水下地形测量队）于1998年开始承担广东省国土厅下达的珠江口水域1︰1万滩涂测量任务，至2000年8月，已完成珠江口约1560平方公里的大面积水下地形测量（其中1997年用经纬仪交会测量了240平方公里）。 二. 外业测量工作及主要技术方法 1. 准备工作 1). 硬件选用徕卡GPS 340三台套,两部便携式电脑，日产的PS-10E型测深仪及GPS数字化器，和无锡SDH-13D型测深仪。软件采用南方测绘仪器公司的导航测量软件、成图软件。 2).由于整个过程采用电脑数字化，所以把岸线以及测区范围输入电脑，并且沿用旧海图，把礁石、沉船、蚝场等取点输入电脑。对1︰1万比例尺来说，垂直航道方向，布设100～120米测线是比较合理的，而考虑风向、水流情况，可考虑能表示出航道来布线，点间隔取100米。 3). 测量方式的选用：码差分定位，其原理是在已知点位置设一基准站，通过用GPS仪器接收卫星信号监测GPS的系统误差，并按规定的时间间隔，定时把误差校正量等数据通过电台数据链（RTCM格式）送给移动台，从而对观测值进行改正，消除星历误差，星钟误差，大气层延迟误差等公共误差。1998年、1999年采用35W+2W电台形式建立自己的电台数据链（450MHz～480MHz），通过在珠江口沿岸布设控制点，并设置基准站于控制点上。
关于水下地形测量技术探讨
关于水下地形测量技术探讨 1、简述水下地形测量的相关概念 在码头、水库以及桥梁、港口等等项目工程建设中，有效地实施水下地形测量是十分必要的，其重要性不容忽视，尤其是其在防洪减灾应用中能够获取十分巨大社会经济效益。水下地形测量可谓是现今较为重要的一种工程建设技术。传统意义上的水下地形测量主要指的是通过经纬仪设备的合理使用，历经前方交会后实现相关地形点数据的有效获取，现如今，伴随着现代化GPS技术的快速普及运用，使得水下地形测量技术发生质的飞跃，并逐渐步入较为成熟的阶段，其测量模式定型为“GPS+计算机+测深仪”。 一般来说，水下地形测量涵盖有定位以及测深两个方面的内容。具体来说，现今常见的几种水上定位手段包括无线电定位、卫星定位、光学仪器定位、水声定位以及组合定位。针对具体的平面位置实施控制的基础在于陆地上已经存在的国家级别控制点，卫星定位若是运用差分形式，则岸台建议使用已知的控制点，力求实现坐标系统的一致统一。在水上实施定位的同时针对水深进行测量可谓实现水下地形有效确定的关键内容。回声测深仪是一种主要的水深度测量工具，在使用水声换能器的基础上朝向下方垂直地进行声波发射，同时进行来自于水底的回波的有效接收，依据声音速度以及具体的回波时间将被测点的水深情况确定下来，而后参考水深的实际变化情况充分了解水下地形的相关概况。 2、水下地形测量技术应用 2.1进行测量设备的合理选择 通常而言，相较于单频接收机来说，双频GPS接收机能够实施精确度较高且十分快速可靠的结算，在水下地形测量中能够获得更为理想的应用效果。譬如说南方公司的灵锐$80 、瑞士的Leica1200以及美国的Trimble5800等等。仪器自身固有的误差、水温情况、水深度
水下地形图测量实习
XX学院 毕业顶岗实习报告书 姓名：X 班级：XX 校内指导老师：XX XX学院
一、实习简介 本次实习自3.2到X有限公司至5.17回到学校。实习期间参加过大小几个项目，总体表现良好，算是顺利完成实习达到锻炼的目的。 二、实习记录 三、实习成果 S1 503440.3 3330748 2150.799 S2 503427 3330740 2150.764 S3 503420.8 3330721 2150.755 S4 503404.4 3330722 2150.771 S5 503389.3 3330712 2151.022 S6 503374.8 3330694 2151.494 S7 503365.9 3330671 2151.813 S8 503365.4 3330654 2152.544 9 503370.2 3330654 2152.8 10 503375.8 3330669 2153.26 11 503379.8 3330666 2152.405 12 503382.4 3330680 2153.316 13 503387.7 3330677 2153.132 14 503390.1 3330675 2152.082 15 503397.2 3330689 2152.979 16 503399.1 3330687 2152.072 17 503393.8 3330696 2152.872 18 503393.8 3330696 2152.873 19 503393.2 3330708 2152.453 20 503401.5 3330705 2151.638 S21 503407 3330730 2151.643 22 503412.3 3330741 2150.779 23 503419.7 3330754 2150.024 S24 503419.1 3330759 2152.091 25 503425.9 3330761 2150.316 26 503430.5 3330759 2148.959 27 503439.5 3330756 2150.736 S28 503448.5 3330758 2151.969 29 503451.1 3330768 2149.46 30 503448.4 3330778 2150.253
水下地形测量技术设计书(03)
开封市龙亭湖清淤改造工程 水下地形测量 技术报告 测绘单位：河南科瑞测绘服务有限公司编写人： 技术负责人： 日期：二零一五年九月十二日
目录 1、测区概况及任务情况 (2) 2、资源配置 (2) 3、平高系统 (2) 4、作业依据 (3) 5、野外测设方案 (3) 6、内业整理 (4) 7、质量控制 (4) 8、提交的资料 (5) 9、预算工程总价及预计工期 (6) 10、公司业绩 (6)
开封市龙亭湖清淤改造工程水下地形测量技术报告 1、测区概况及任务情况 龙亭湖地处河南省开封市龙亭区龙亭公园旅游区内，是开封市的重要旅游景点之一，交通便利，湖内可通航旅游船只。本次测量龙亭湖1:500水下地形图的主要目的是为了计算湖底清淤的工程量，为后期清淤施工提供计算依据。龙亭湖又分东西两湖，本次需要测量西湖的水下面积约0.29平方公里，东湖的水下面积约0.12平方公里。 2、资源配置 本项目测绘共投入人员7人，其中工程师2人，助工3人，技师1人，技术员1人。 本次共投入3台Trimble R8 双频GPS接收机（1+2型）；南方SDH28测深仪1台，测量船1艘，DS03型水准仪1部，IBM笔记本电脑1部；联想台式电脑2台，对讲机3部；佳能打印机1台。 3、平高系统 平面采用开封独立坐标系，高程系统1985国家高程基准。 各项转换参数根据已知点数据情况确定。
4、作业依据 （1）《水利水电工程测量规范》(规划设计阶段) SL 197-2013；（2）《水利水电工程施工测量规范》DL/T 5173-2003； （3）《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314-2009； （4）《国家三、四等水准测量规范》 GB/T 12898-2009； 5、野外测设方案 本次测量所采用的仪器都经过法定计量部门的检定并出具有仪器检定证书。 控制点平面测设采用静态GPS测量，控制点高程采用水准测量，精度满足相应等级要求。 水下地形测量基本上在无雨、风的天气进行，采用断面法施测，先在测深仪导航软件下，预先按技术要求做好断面设计线，设计线根据湖面情况布置成与水流方向大致成垂直的方向，断面间距为20m左右，测点间距10~20m。 将GPS RTK仪器安装在测深仪探头上，船上GPS RTK仪器应与测深仪平面位置一致，并保证测深仪垂直于水面。 精密量测测深仪探头到GPS几何中心的垂直高，作为GPS RTK天线高，将测深仪吃水水深定位0，直接采用下式求出水底高程：h实际水面=hGPS 几何中心-DGPS 天线到测深仪探头 h水底点高程=h实际水面-h测深
(1：10000水下地形测量)水文1
鄱阳湖基础地理测量(北纬29度以北) 1:10000水下地形测量专业技术总结 江西省水文局 二O一一年元月
鄱阳湖基础地理测量(北纬29度以北) 1:10000水下地形测量专业技术总结 编写单位：江西省水文局 编写人：李凯建 2011 年1 月16 日 审核人：王贞荣 年月日 批准人：李国文 年月日
目录 1测区概况 (1) 2测量的范围及内容 (2) 3 已有资料情况 (2) 4主要技术依据和技术要求 (3) 4.1主要技术依据 (3) 4.2主要技术要求 (3) 5 成果技术指标和规格 (4) 6 地形测量设计方案 (5) 6.1软、硬件环境及要求 (5) 6.2水下地形测量要求 (5) 6.3图边测绘、接边................................................... 错误！未定义书签。 6.4水下植被调查....................................................... 错误！未定义书签。 6.5质量控制 ............................................................... 错误！未定义书签。 6.6质量保证措施 ....................................................... 错误！未定义书签。 6.7技术措施............................................................... 错误！未定义书签。 6.8上交资料和归档成果及资料内容和要求 (9)
GPS在水下地形测量应用综述
GPS在水下地形测量应用综述 部门： xxx 时间： xxx 制作人：xxx 整理范文，仅供参考，可下载自行修改
GPS在水下地形测量应用综述 侯淑芬 <华南农业大学信息学院，广州，510642） 摘要：GPS定位具有速度快、精度高、实时性等特点，使水位观测和水下地形点高程的测量变得可靠、简便易行。许多水下地形测量已采用GPS RTK 的模式。本文综合介绍利用GPS进行水下地形测量的原理，误差来源与改正，以及其在水库测量、水下淤积测量、航道测量、海洋工程中的具体应用。b5E2RGbCAP 关键词： GPS,RTK,水下地形 1、引言 在水利工程中，水下地形测绘具有重要的意义。近几年来, 随着GPS载波相位差分技术( RTK>的发展, GPS 技术越来越成熟, 已被广泛应用到数字化测图中。有时候水利工程建设初期, 由于所处测区多为山地, 通视困难, 地形复杂给传统野外测绘工作带来了一定的困难。利用动态GPS定位技术的优越性, 测图速度快和精度高, 能消除累积误差, 操作简便, 用人少等优势取代了原有的平板仪测图及全站仪测图。工作效率和经济效益明显得到大幅度提高。 p1EanqFDPw 2 、概述
2.1水下地形测量现状 水下地形测量, 就是利用测量仪器确定水底点的三维坐标的过程, 主要工作包括平面定位和水深测。 目前水下测量技术有如下几种: 1> 光学定位法, 即光学经纬仪配合测深仪法。这种方法由于地球曲率、通视及测站条件的限制难以满足需要, 且精度低, 并同时要进行水位测量。DXDiTa9E3d 2> 地面无线电定位技术配合测深仪法。这种方法设备简单, 定位迅速,精度可靠, 但仍需进行水位测量。 3> 采用测量机器人+双频数字测深仪, 极坐标法自动化测量模式。 4> GPS技术在水下地形测量中的应用.这种方法不提高了精度,加快了作业速度, 可保证全天候作业。 随着全球定位系统GPS技术的飞跃发展, 水下地形测量技术已基本定型于采用GPS获取平面坐标, 测深仪获取深度数据的基本模式【1】。RTCrpUDGiT 2.2GPS概述 差分GPS(DGPS>是最近几年发展起来的一种新的测量方法。实时动态(Real Time Kinematic）简称RTK>测量技术。实时动态测量的基本思想是,在基准站上安置一台GPS接收机,对所有可见GPS卫星进行连续地观测,并将其观测数据,通过无线电传输设备,实时地发送给用户观测站。在流动站上,GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通
基于Unity3D的三维海底地形建模
基于Unity3D的 三维海底地形建模 马龚丽1，杨敏2,支雄飞1,3, 周鹏1，马修水1 1浙江大学宁波理工学院3安徽大学 2国家海洋局北海海洋技术保障中心 【摘要】本文运用虚拟现实技术，以Unity3D为建模工具，介绍了三维海底地形地貌建模的建模步骤以及最终的建模效果，实现了三维海底地形地貌建模，为三维可视化海底管道集成系统的建立创造条件。 【关键词】海底地形；输油管；风险评估；三维模型；Un ity3D 0引言 海底管道是海洋油气开发的重要设施，近年来全球海底管道泄漏事件时有发生，造成了巨大的经济损失与生态环保破坏，世界各国对于海底管道的检测和风险评估日益重视。海底管道三维动态信息系统集成，旨在建立适合集成数据支持体系和基于该体系的网络三维可视化集成系统。 郝燕铃和路辉提出了基于OpenGL的具有真实感的三维海底地形显示的方法⑴。申浩、田峰敏和赵玉新提出了一种利用电子海图已有的水深数据生成三维数字高程模型的方法⑵。邱秋香提出了将IFS分形插值曲面算法应用于海底离散的水深高程数据插值过程，在Creator建模工具中使用Delaunay转换算法生成三维海底地形模型［3］。作为一个三维虚拟现实的开发平台，Unity3D具有兼容操作系统可跨平台发布并部署、开发效率高、人机交互功能强大、三维效果逼真、内置网络功能的特点，被广泛地运用于游戏开发和虚拟现实。Unity3D支持所有主要文件格式的资源，并能和大部分相关应用程序协同工作，其内置的地形引擎可以实现广阔复杂的地形场景在低端硬件上流畅运行。 本文以Unity3D为建模工具，结合Photoshop图像处理技术，构建一个基于Unity3D的三维海底地形地貌模型。模型具有真实的三维立体感，以虚拟海底环境为目标，用于作为三维可视化海底管道集成系统建立的基础。 1总体地形建模方案
水下地形测量方法及其选用分析
水下地形测量方法及其选用分析 摘要：本文简要介绍了水下地形测量大致的内容，接着就平面定位和立面深度位置测定的方法进行全面阐述，对比对了两个方面的多种方法之间的优劣势，选用的具体情况，最后介绍了当前常用的先进技术结合应用现状。 关键词：水下地形测量；GPS-RTK技术；方法选用；技术分析 Abstract: this paper briefly introduces the measuring the content of the underwater topography roughly, then plane positioning and facade methods of determining the depth location for full explanation, compared to the two aspects of between the advantages and disadvantages of various methods, the selection of specific circumstances, at last, the paper introduces the current situation of the application of advanced technology. Keywords: underwater topography measurement; GPS-RTK technology; Chosen methods; Technical analysis 引言 随着我国经济的迅猛发展，水利水电事业的高速前进，水下地形的测量和绘图工作挑战越来越多，必须全面了解水下测量比较使用的方法，继而根据具体工程情况科学合理运用，这样才能在实际工作中创造最大化的经济效益和社会效益。目前我国水下地形测量存在着部门难题亟待解决，包括水下地形的测量数据处理方法及绘图过程现代化程度较低、地形测量缺乏工作效率且方法较多较杂没有形成体系，本文总结了相关内容以寻找解决方法。 水下地形测量概述 常规情况下的水下地形测量主要包括三方面工作内容，即：平面定位、深度位置测定和水位的观测。第一步工作内容是沿着河道两岸按照一定密度的设计要求建立控制点体系，根据测深的精度要求、瞬时的可能水位差和水位变化模型对测定的影响，确定数量来布设水位站，保证水位站密度满足所需要控制的范围内部内插之后水位的精度要求。第二步运用现代导航软件和GPS等硬件设施进行测深船定位，指挥测深船航行于指定的测量断面中，定时采集导航软件和测深系统所采集的观测数据。最后对所采集的数据进行处理，将实测坐标转换至工程实用坐标、修正测定的声速和水位变化值、改正时间同步情况，然后形成实用的地形图。 平面定位方法 按照规范的相关规定要求，水下地形的平面定位误差必须控制在1.5mm 范围，对于平坦的底质可以适当放宽到2.0mm范围内。为了满足定位的精度要求，需要全面的了解常用的几种平面定位方法，按照不同测区范围、深度和流速
水下测量地形图
RTK 技术在水下地形测量中的应用 □广东正方圆咨询公司 张子林 摘要：简要介绍了利用GPS RTK 技术测定水下地形的基本原理和工作流程以及影响测量精度的关键因素。 关键词：GPS RTK 航道测量 水下地形测量 1 引言 GPS 技术的出现，带来了测量方法的革新,在大地控制测量、精密工程测量及变形监测等应用中形成了具有很大优势的实用化方案。尤其是GPS RTK 技术能够在野外实时得到厘米级定位精度，为工程放样、地形测图、地籍及房地产测量、水下地形测量等带来了新的作业方法，极大地提高了野外作业效率，是GPS 应用的里程碑。特别是利用RTK 技术进行水下地形测量，效率提高更明显。 2 RTK 技术的基本原理 RTK 技术始于20世纪90年代初,是基于载波相位观测值基础上的实时动态定位技术。如图1所示，RTK 技术的工作模式是在已知点上架设基准站，接受机借助电台将其观测值及坐标信息，发送给流动站接收机，流动站接收机通过电台（数据链）接受来自基准站的数据，同时还要采集GPS 观测数据，在系统内形成载波相位差分观测方程,采用卡尔曼滤波技术,在运动中初始化求出整周模糊度。并进行实时处理，求得其三维坐标（X ，Y ，Z ），精度可达厘米级。 3 水下地形测量原理 水下地形测量包括两部分:定位和水深测量。就目前的水下地形测量的主流技术而言,定位采用的是GPS 差分定位模式，而水深测量采用的是回声测深仪的方法。这样就可以确定水底点的高程： ） （D D H G i ?+-= （1） 式中，i G 为水底点高程，H 为水面高程，D 为测量水深，D ?为换能器的静吃水。 在观测条件比较好的情况下，考虑RTK 具备比较高的高程确定精度，同时严格考虑船姿的影响，无验潮模式下的水底点高程可通过下式确定： a h D H G i ?---= （2）
水下地形测量技术设计书
水下地形测量技术设计 书 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
X X X X铁路 XX水库、XX水库水下地形测量 技术设计 测绘有限公司 二○一五年十月
目录
1.概述 1.1作业的任务和目的 1.1.1.作业任务 (1)根据计划的测线进行外业数据采集，得到水深观测数据。 (2)对外业采集的观测数据进行数据处理、转换及编绘1：500水下地形图。1.1.2.作业目的 严格按照规范要求进行外业调查和内业资料整理，保证使用设备100%检验合格，工作正常，采集资料100%可信可靠，野外资料记录完整，真实客观解释外业资料，报告详实，图件完整清晰。 1.2.项目执行要求 1.2.1.任务安排 根据工期与工作量并结合测区实际情况，我队以工程质量优秀为测绘目标，加强项目管理职能，提高测绘效率；增加技术力量投入，保证工程进度，确保工程工期。 1.2.1.1.测前准备 明确任务后，马上开始组织确定项目机构，进行人员配置；收集有关资料，对特殊区域进行现场踏勘；检验调配仪器设备。组织人员、设备、船只等准备进现场正式开展外业测量工作。 投入的主要设备一览表表1
组织各种设备及人员到达现场展开外业实施。完成平面与高程的控制以后，进行水下地形测量，并进行全程过程检查。 1.2.1.3.内业数据处理 各模块完成外业检查工作以后，立即开始内业数据处理。编制专题图、编写技术文档。 1.2.2.工作量 表2 1.3.1.平面、高程系统及基准 坐标系统：国家CGCS2000椭球， 成图比例：1:500； 高程基准：1985国家高程基准，等高距为1米。 2.技术设计执行情况 2.1.作业依据 （1） GB/T202571-2007国家基本比例尺地图图式第一部分《l:500、 l:1000、l:2000地形图图式》； （2） CJJ/T73-2010《卫星定位城市测量技术规范》； （3）JTS 131-2012《水运工程测量规范》； （4） CJJT 8-2011《城市测量规范》； （5） CH/T 2009-2010《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》。2.2.平面及高程控制测量 甲方提供徐宿淮盐徐州东精测网成果，具体见附表。 坐标系统：国家CGCS2000椭球，中央子午线为117度39分，投影高0米； 高程基准：1985国家高程基准。