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1、会计学1水下水下(shu xi)地形测量地形测量第一页，共37页。（5 5）江江河河湖湖泊泊及及水水库库区区域域的的防防洪洪、灌灌溉溉、发发电电和和污染治理等离不开水下地形图这一基础资料；污染治理等离不开水下地形图这一基础资料；（6 6）在在军军事事上上，水水下下潜潜艇艇的的活活动动、近近海海反反水水雷雷作作战战兵兵力力的的使使用用、战战时时登登陆陆与与抗抗登登陆陆地地段段的的选选择择等等，其其相相关关区区域域的的水水下下地地形形图图是是指指挥挥(zhhu)(zhhu)作作战战人人员关心的资料；员关心的资料；（7 7）从从科科学学研研究究的的角角度度上上看看，为为了了确确定定地地幔幔表表层层及
2、及其其物物质质结结构构、研研究究板板块块运运动动、探探讨讨海海底底火火山山爆爆发与地震等，也需要水下特殊区域的地形图；发与地震等，也需要水下特殊区域的地形图；（8 8）为为了了进进行行国国与与国国之之间间的的海海域域划划界界工工作作，高高精精度的海底地形图是必备的。度的海底地形图是必备的。第2页/共37页第二页，共37页。特点特点(tdin)n n水下地形图在投影、坐标系统、基准面、图幅分幅及编号、内容表示、综合水下地形图在投影、坐标系统、基准面、图幅分幅及编号、内容表示、综合原则以及比例尺确定等方面都与陆地地形图相一致，但在测量方法上相差较原则以及比例尺确定等方面都与陆地地形图相一致，但在测
3、量方法上相差较大。大。n n水下地形测量时，每个测点的平面位置与高程一般是用不同的仪器和方法测水下地形测量时，每个测点的平面位置与高程一般是用不同的仪器和方法测定。定。n n水下地形测量时，水下地形的起伏看不见，不像陆地上地形测量可以水下地形测量时，水下地形的起伏看不见，不像陆地上地形测量可以(ky)(ky)选择地形特征点进行测绘，而只能用测深线法或散点法均匀地布设一些测点。选择地形特征点进行测绘，而只能用测深线法或散点法均匀地布设一些测点。n n水下地形测量的内容不如陆上的那样多，一般只要求用等高线或等深线表示水下地形测量的内容不如陆上的那样多，一般只要求用等高线或等深线表示水下地形的变化。
4、水下地形的变化。第3页/共37页第三页，共37页。主要主要(zhyo)工作工作n n控制测量n n水深测量n n测深点的平面(pngmin)定位n n内业绘图 第4页/共37页第四页，共37页。控制控制(kngzh)测量测量 n n水水下下地地形形测测量量的的平平面面(pngmin)(pngmin)和和高高程程控控制制应应尽尽可可能能与与陆陆上上地地形形测测量量构构成成统统一一整整体体，只只有有在在某某些些不不需需要要进进行行陆陆上上地地形形测测量量的的情情况况下下，才才能能单单独独为水下地形测量建立独立的平面为水下地形测量建立独立的平面(pngmin)(pngmin)和高程控制。和高程控制。
5、n n根根据据河河流流的的大大小小和和测测区区的的范范围围，平平面面(pngmin)(pngmin)控控制制网网可可沿沿河河流流两两岸岸布布设设成成小小三三角角锁锁或或导导线线，其其等等级级和和精精度度应应与与陆陆上上地地形形测测量量相相应应比比例例尺尺地地形形图的要求相同，并尽可能与国家控制点或高级控制点联测。图的要求相同，并尽可能与国家控制点或高级控制点联测。n n由由于于GPSGPS技技术术的的推推广广应应用用，目目前前水水下下地地形形测测量量的的平平面面(pngmin)(pngmin)控控制制测测量工作一般采用量工作一般采用GPSGPS完成，高程控制测量也在向完成，高程控制测量也在向G
6、PSGPS水准的方向发展。水准的方向发展。第5页/共37页第五页，共37页。水位水位(shuwi)观测观测 n n水深测量需与陆地上平面位置与高程联系起来才具有水下地形测绘等实用价值。测深水深测量需与陆地上平面位置与高程联系起来才具有水下地形测绘等实用价值。测深与高程系统的联系，一般通过水位观测的措施。与高程系统的联系，一般通过水位观测的措施。n n简单的水位观测站为立在岸边水中的标尺，标尺零点高程通过与水准点联测求得。简单的水位观测站为立在岸边水中的标尺，标尺零点高程通过与水准点联测求得。n n水深测量期间，按一定时间间隔对标尺进行读数，并绘制成水位水深测量期间，按一定时间间隔对标尺进行读数
7、，并绘制成水位-时间曲线时间曲线(qxin)(qxin)，由此曲线由此曲线(qxin)(qxin)即可得到测深时水面的瞬间高程，从而根据水深就可得到水底的高即可得到测深时水面的瞬间高程，从而根据水深就可得到水底的高程。程。n n在落差较大的地区，应设置多个水位观测站，并利用其测值按距离或高差进行归算改在落差较大的地区，应设置多个水位观测站，并利用其测值按距离或高差进行归算改正。正。n n利用水文观测资料查询。利用水文观测资料查询。第6页/共37页第六页，共37页。第7页/共37页第七页，共37页。水深测量水深测量(cling)(cling)n n水深测量即测定水底点至水面的高度的测量工作，是水
8、下(shu xi)地形测量的一个中心环节。n n在水深测量前，先要确定测区范围和测图比例尺，设计图幅，准备图板和展绘控制点，布设测深线和验潮站，以及确定验流点和水文站的位置。n n测量时，测量船沿预定测深线连续测深，并按一定间隔进行定位，同时进行水位观测。第8页/共37页第八页，共37页。n n为连续测得水深，必须为连续测得水深，必须(bx)(bx)选择适当的测深线间选择适当的测深线间隔和方向。隔和方向。n n测深线间隔一般取为图上测深线间隔一般取为图上1 1厘米，测深线方向一般厘米，测深线方向一般与等深线垂直。与等深线垂直。n n港湾地区的测深线方向应垂直于港湾或水道的轴线。港湾地区的测深线
9、方向应垂直于港湾或水道的轴线。n n沿岸测量中，测深线的布设，在岬端处应成辐射状，沿岸测量中，测深线的布设，在岬端处应成辐射状，在锯齿形岸线处应与岸线总方向成在锯齿形岸线处应与岸线总方向成4545。n n水底平坦开阔的水域，测深线方向可视工作方便选水底平坦开阔的水域，测深线方向可视工作方便选择。择。n n江河上可根据河宽和流速，布设横向、斜向或综合江河上可根据河宽和流速，布设横向、斜向或综合的测深线。的测深线。测深点的布置测深点的布置(bzh)第9页/共37页第九页，共37页。第10页/共37页第十页，共37页。水深测量水深测量(cling)(cling)设备设备n n测深杆n n水砣（测深锤
10、）n n回声测深仪n n多波束测深系统(xtng)n n机载激光测深系统(xtng)n n遥感技术第11页/共37页第十一页，共37页。测深杆测深绳第12页/共37页第十二页，共37页。第13页/共37页第十三页，共37页。回声测深仪工作原理图第14页/共37页第十四页，共37页。回声测深原理显示设备激发器电源接收放大器发射换能器接收换能器第15页/共37页第十五页，共37页。多波束多波束(bsh)(bsh)测深仪测深仪n n回回声声测测深深仪仪只只能能沿沿测测线线测测量量水水深深值值，而而多多波波束束测测深深仪仪是是一一种种能能够够一一次次给给出出与与航航向向垂垂直直的的剖剖面面内内几几十个
11、甚至上百个水下测点水深值的测量仪器。十个甚至上百个水下测点水深值的测量仪器。n n多多波波束束测测深深仪仪具具有有测测量量范范围围大大、速速度度(sd)(sd)快快、精精度度高高、记记录录数数字字化化以以及及成成图图自自动动化化等等优优点点，它它把把测测深深技技术术从从点点、线线扩扩展展到到面面，并并进进一一步步发发展展到到立立体体测测深深和和自自动动成成图图，从从而而使使水水下下地地形形测测量量技技术术发展到了一个较高的水平。发展到了一个较高的水平。n n多多波波束束测测深深仪仪按按工工作作频频率率分分为为高高频频、中中频频和和低低频频三三种种类类型型，一一般般将将工工作作频频率率在在95k
12、Hz95kHz以以上上的的称称为为浅浅水水多多波波束束，频频率率在在3660kHz3660kHz之之间间的的称称为为中中水水多多波束，频率在波束，频率在1213kHz1213kHz之间的称为深水多波束。之间的称为深水多波束。第16页/共37页第十六页，共37页。部分(b fen)多波束测深仪技术指标型号频率波束数波束宽度测深范围扇区开角扫描宽度SeaBeam180 kHz1261.51.51300m1538倍水深SeaBat455kHz601.51.51140m9024倍水深EM3000S300kHz1271.51.50.5200m1504倍水深Echoscan200kHz302.532100
13、m902倍水深Submetrix468kHz20000.950m30015倍水深EchoScope300kHz40960.80.81100m502倍水深第17页/共37页第十七页，共37页。水深测量水深测量(cling)(cling)的误差及测的误差及测深仪的检验深仪的检验 n n仪器误差n n 对 于 SDH-13D为0.4%n n外界环境影响n n 波浪、鱼，水草等反射的假回声，潮汐和海面气象 条件的变化等。n n作业(zuy)人员产生的误差n n测深仪的检验第18页/共37页第十八页，共37页。声速改正声速改正声速改正声速改正 在内河（淡水）进行水深测量，水下声波的反射和折射现在内河（淡
14、水）进行水深测量，水下声波的反射和折射现在内河（淡水）进行水深测量，水下声波的反射和折射现在内河（淡水）进行水深测量，水下声波的反射和折射现象，都要涉及到声波在水中的传播速度问题，声速是一个极为象，都要涉及到声波在水中的传播速度问题，声速是一个极为象，都要涉及到声波在水中的传播速度问题，声速是一个极为象，都要涉及到声波在水中的传播速度问题，声速是一个极为重要的物理参量。重要的物理参量。重要的物理参量。重要的物理参量。实际工作中，在现场实测温度，通过查阅有关资料并进行实验，实际工作中，在现场实测温度，通过查阅有关资料并进行实验，实际工作中，在现场实测温度，通过查阅有关资料并进行实验，实际工作中，
15、在现场实测温度，通过查阅有关资料并进行实验，建立了声速改正数学模型，温度变化对声速的影响最大，每变建立了声速改正数学模型，温度变化对声速的影响最大，每变建立了声速改正数学模型，温度变化对声速的影响最大，每变建立了声速改正数学模型，温度变化对声速的影响最大，每变化化化化1 1，对声速的影响约为，对声速的影响约为，对声速的影响约为，对声速的影响约为4.5m/s4.5m/s。温度是随深度、时间和季。温度是随深度、时间和季。温度是随深度、时间和季。温度是随深度、时间和季节而变化的。水深测量时，这些河况条件必须精确地测定节而变化的。水深测量时，这些河况条件必须精确地测定节而变化的。水深测量时，这些河况条
16、件必须精确地测定节而变化的。水深测量时，这些河况条件必须精确地测定(cdng)(cdng)测船动态吃水改正测船动态吃水改正测船动态吃水改正测船动态吃水改正 船只动态吃水：经试验，速度船只动态吃水：经试验，速度船只动态吃水：经试验，速度船只动态吃水：经试验，速度10km/h10km/h以下的船只动态吃水以下的船只动态吃水以下的船只动态吃水以下的船只动态吃水可达可达可达可达5cm5cm。将换能器安装于船只中部，可消除其影响。将换能器安装于船只中部，可消除其影响。将换能器安装于船只中部，可消除其影响。将换能器安装于船只中部，可消除其影响。船只倾斜的误差影响船只倾斜的误差影响船只倾斜的误差影响船只倾斜
17、的误差影响 GPS GPS天线与测深仪换能器之间联杆的长度为一固定值，测深天线与测深仪换能器之间联杆的长度为一固定值，测深天线与测深仪换能器之间联杆的长度为一固定值，测深天线与测深仪换能器之间联杆的长度为一固定值，测深船的倾斜会引起船的倾斜会引起船的倾斜会引起船的倾斜会引起GPSGPS天线与测深仪换能器之间联杆的倾斜，联天线与测深仪换能器之间联杆的倾斜，联天线与测深仪换能器之间联杆的倾斜，联天线与测深仪换能器之间联杆的倾斜，联杆倾斜对平面定位的精度影响较大，而对高程的精度影响很小。杆倾斜对平面定位的精度影响较大，而对高程的精度影响很小。杆倾斜对平面定位的精度影响较大，而对高程的精度影响很小。杆
18、倾斜对平面定位的精度影响较大，而对高程的精度影响很小。只要将联杆长度控制在只要将联杆长度控制在只要将联杆长度控制在只要将联杆长度控制在2 2米以下，这两项误差的影响完全可以米以下，这两项误差的影响完全可以米以下，这两项误差的影响完全可以米以下，这两项误差的影响完全可以忽略。忽略。忽略。忽略。第19页/共37页第十九页，共37页。测深船的倾斜测深船的倾斜引起引起(ynq)的误差随联杆长度的变化情况的误差随联杆长度的变化情况 第20页/共37页第二十页，共37页。5-2 5-2 测深点的定位测深点的定位(dngwi)(dngwi)第21页/共37页第二十一页，共37页。定位定位(dngwi)方法方
19、法n n前方交会前方交会前方交会前方交会n n 经纬仪前方交会经纬仪前方交会经纬仪前方交会经纬仪前方交会n n 平板仪前方交会平板仪前方交会平板仪前方交会平板仪前方交会n n后方后方后方后方(hufng)(hufng)(hufng)(hufng)交会交会交会交会n n无线电定位系统无线电定位系统无线电定位系统无线电定位系统n n 圆系统定位圆系统定位圆系统定位圆系统定位n n 双曲线系统（时差法定位、相位差定位）双曲线系统（时差法定位、相位差定位）双曲线系统（时差法定位、相位差定位）双曲线系统（时差法定位、相位差定位）n n极坐标自动定位系统极坐标自动定位系统极坐标自动定位系统极坐标自动定位系
20、统n n动态动态动态动态GPSGPSGPSGPS定位定位定位定位第22页/共37页第二十二页，共37页。无线电双曲线定位系统定位原理第23页/共37页第二十三页，共37页。第24页/共37页第二十四页，共37页。GPS卫星(wixng)流动站基准(jzhn)站GPS坐标水深水下地形数字化测绘系统示意图8第25页/共37页第二十五页，共37页。GPSGPS实时实时(sh sh)(sh sh)导航控制作业导航控制作业第26页/共37页第二十六页，共37页。GPSGPS实时导航实时导航(dohng)(dohng)轨迹图轨迹图第27页/共37页第二十七页，共37页。5-3 测深点的定位精测深点的定位精
21、度度 略第28页/共37页第二十八页，共37页。5-4 5-4 水下水下(shu xi)(shu xi)地形测量的地形测量的内业工作内业工作 第29页/共37页第二十九页，共37页。主要主要(zhyo)工作工作n n准备工作：测量资料的整理和检查n n展点：把测深点展绘在图纸 上，并 标 注 高 程(gochng)n n勾绘等深线 第30页/共37页第三十页，共37页。水深值粗差的探测(tnc)q高程异常产生的原因：水下地形测量与陆地相比较，水下测量具有明显的动态效应，由于受水的阻隔，水深测量不仅受大气的影响，而且受水流的运动、水的物理性质、甚至水下运动物体的影响，水下测量具有比陆地更多的干扰
22、源。q水下测量的高程出现粗差（异常）的概率远远大于陆地，据文献报道，其概率可达3%。另外，水下进行重复测量比较困难，而且缺乏必要的几何图形(jh t xng)检核条件，给粗差的处理增加了一定的难度。第31页/共37页第三十一页，共37页。测线法和抗差的圆域法（1）测线法比较被检测点与其相邻的点的高差或者坡度。如某点与其相邻点的高差符号相反且大于一定的值，或两个相邻的坡度符号相反且大于一定的值，可判断此点为异常点而剔除。此法对于(duy)一些“孤点”的判定十分有效。第32页/共37页第三十二页，共37页。（2）抗差的圆域法）抗差的圆域法q自然地形表面符合一定的自然趋势，另外还有信号和噪声。地形点
23、之间有一定的相关性。这是粗差探测的基础。q所谓圆域法是逐点在一定的范围（圆域）内，根据周围的点判断被检测点是否(shfu)为异常点。但经典的假设理论（粗差归入函数模型）不具有抗差性，特别是粗差成簇出现时，剔除的效果不理想。为此，将粗差归入随机模型，即把含粗差观测值视为取自同期望异常大的方差母体的子样，建立抗差的圆域法数据模型。第33页/共37页第三十三页，共37页。内业绘图内业绘图(hu t)(hu t)n n定位点绘入图板的方法有解析法和图解法两种。定位点绘入图板的方法有解析法和图解法两种。n n解析法定位是将所测定的参数按一定公式计算出点位坐标值，然解析法定位是将所测定的参数按一定公式计算
24、出点位坐标值，然后将点位绘入图板。现在这项工作已可用计算机辅助地图后将点位绘入图板。现在这项工作已可用计算机辅助地图(dt)(dt)制图系统来完成。制图系统来完成。n n图解法定位指用格网法或用仪器直接将定位点绘入图板。格网法图解法定位指用格网法或用仪器直接将定位点绘入图板。格网法是根据不同定位方法在图板上绘制成各种形式的格网图。一般有是根据不同定位方法在图板上绘制成各种形式的格网图。一般有:辐射线格网辐射线格网,用于前方交会法定位；等角圆弧格网，用于后方交会用于前方交会法定位；等角圆弧格网，用于后方交会法定位；距离格网，用于测距系统定位；双曲线格网，用于无线法定位；距离格网，用于测距系统定位；双曲线格网，用于无线电双曲线定位系统定位。电双曲线定位系统定位。第34页/共37页第三十四页，共37页。第35页/共37页第三十五页，共37页。第36页/共37页第三十六页，共37页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第37页/共37页第三十七页，共37页。