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中国电梯网摘要：水深测量是水下地形测量的重要组成部分，目前主要采用单波束测深系统、多波束测深系统和机载激光全覆盖测深技术。单波束一次测量只能获取一个测深点，适用于中小比例尺或小区域大比例尺水下地形测量；多波束一次测量可在航行正交扇面内获得几百个测点，实现了对海底全覆盖扫测。关键词：高精度；水深测量；影响因素；控制措施；
引言
水下地形测量相对于陆地测量方法,测量难度更大,其工作主要是对海底点、水库、港湾、江河、湖泊等水底进行高程和平面位置的施测,最后绘制水下地形图。对于拦江合拢后形成的大型人工河谷水库,进行水下障碍物的测量时,选用条带式扫测系统多波束与侧扫声呐是较为有效且常用的探测方式。 1影响水深测量精度的因素
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1)水深测量误差。通过测深原理可知，在水深测量作业中，对测深数据有影响的是声速和船只吃水。测量船只通过螺旋桨转动推进，过程中势必会造成吃水变化，动吃水是系统误差和随机误差的组合。2)测深延时效应是定位时刻与测深时刻不一致所引起的误差，后果是造成水深等深线呈锯齿状走势。在水深测量作业中需要确定深度基准面，水位观测的精度直接影响深度基准面的确定，必须进行水位改正将水深测量的实际值转换为相对于理论深度基准面数据。3)波浪效应对水深测量的影响。波浪效应指测量船只受风、浪影响，引起固定在船上的换能器及全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)接收天线随船一起横纵摇动、上下浮动，不能使换能器法线始终垂直水面，进而影响水深测量点的平面位置和深度测量精确度。4）换能器的姿态变化。船舶横向摇摆引起换能器的姿态变化，使发射波束相对船只向左或向右倾斜，与垂直方向偏离产生误差。 2高精度水深测量
中国领导团队新阵容2.1多波束扫测系统
多波束探测系统因其高精度、方便快捷等优点在水下测深中得到广泛应用。多波束探测系统设备结构单元包含测深设备、定位设备、罗经及运动传感器、声速剖面仪和辅助设备5个
单元。针对水利行业,多波束系统具有以下特点[5]:1)扫准:系统可搭载1cm+1ppmGNSS系统,实现精确的位置坐标,同时6mm的超高分辨率声学单元及高精度姿态补偿系统可以精确扫测水库大坝、边坡等,研究水库冲淤情况。2)扫全:单探头具有全球最大开角(165°),可拓展双探头,实际扫测范围最大可以达到16倍水深,轻松覆盖整个库区。3)扫到边:X-Range超大量程功能可以增加量程,提高降噪能力及边缘波束的质量,即使在含沙量大的地方数据质量一样很好,提供更宽的有效扫宽。4)全球最高分辨率达6mm,不单是对水底地形进行精确的测量,还实现对水下障碍物精细扫测,如块石、铁锚、沉船、渔网、渔簖等。独有“灵活模式”功能,可以到障碍物位置后集中部分等角波束到障碍物上进行精细测量,同时其他波束可以等距扫测障碍物周围水深地形,并根据不同扫描的角度显示障碍物的三维效果窗口。“多点探测”功能,单探头可每PING获取高达2560个波束数目,精细测绘障碍物形态。多波束水下扫测系统在测量时可分为超浅水测量、浑水测量等多个模式。超浅水测量时RESON多波束系统具备单探头最大的开角165°,可有效提升扫宽范围,单探头扫宽可达7.3倍水深。浑水测量时T20系列多波束具备X-Range以及FM调频功能,具备独特的脉冲,只有中间的脉冲能匹配得上,所以FM波长更短,分辨率更高,大大提高了抗噪能力,在浑水中测量也能游刃有余。选用导航采集系统可以进行轨迹导航,获得实时3D视图、3D数据视图、侧扫、背向反射视图以及设备信息等丰富的视图窗口,支持用户自定义。
2.2无人船水下测量技术
无人船的水下测量技术是指将无人船作为工作载具，以湖泊、海岸、河道、水库等水域为测量对象，利用GNSS高精度接收机来对平面方位进行定位，无人船体综合搭载各种光、电磁、声音传感设备，以无线操控的形式动态获得待测区域的水下地形、水质、地貌等水文数据。无人船测量系统包括无人船遥控测量子系统和岸上控制子系统，其中无人船遥控测量子系统由电力系统、船体操控系统、单波或多波束测量仪、GNSS定位设备、陀螺仪、数据输送模块等部分组成，岸上控制子系统采以互动界面的方式来对船体发出的数据信息进行接收、处理、分析和绘图等操作，并操控测量模式的自动和手动切换，以及监控无人船只的自动回航情况。无人船的测量工作流程分为以下5个步骤：1）设置参数：参数的设置包括走线、偏航、遥控、通信等基础操作的预设，以及三维坐标的投影和编辑。2）采集数据：采集数据要保证对采集开始到结束的整个流程进行把控。3）控制船只：控制船只包括自动回航和控制走线。4）处理数据：数据处理的流程包括数据的初步筛选、修订、以及数据格式和坐标信息的转化。5）显示数据：目前比较通用的显示方式为实时信息显示、水下地形显示和轨迹图显示。
2.3单波束测深系统
秦卫刚个人简历单波束测深系统广泛应用于水运工程建设项目中，主要有如下几部分组成:1)定位仪，为水深测量提供准确的平面位置坐标;2)测深仪，有单、双频2种类型，单频主要获取水深数据，双频可以测量水底淤泥厚度;3)姿态传感器，安装于船体中心，可为船体提供横摇、纵摇、涌浪姿态改正数据;4)导航软件，为水深测量提供设备连接测试、参数求取、数据采集、显示和编辑处理功能。
3提高水深测量精度的控制措施
3.1精度检查食品价格连续上涨
水下地形测量，一个很重要的质量控制环节是精度评定。一般采用“等精度观测”的方式对水深测量精度进行检测，即布设不少于5%主测线的检查线，且与主测线垂直。水下地形测量完成后，分别对主测线和检查线的数据进行处理，检查主测线与检测线重合点的高程差异，是否在规范允许的误差范围内。项目主测线总长为8km，检测线总长为1.8km，检测线占主测线的22.5%，精度检查时要选择主要测线和检测线相交的高程点进行比较，分别从海域的上、中、下游区域平均选择50对点进行水下测量精度的检查统计。
3.2增强监督力度
在工程测量之中，要重视工程测量监督制度的制订，落实相关政策，才能确保工程项目测量数据的精度。如：在工程测量中，出现误差问题，就要对测量的思路进行思考，提供有效的改进措施。同时，要对工程项目开展测量监工的工作，有关内容可以从如下几方面进行：首先，要重视工程测量中有关人员的监督工作安排，对工程测量中所得的数据内容进行仔细的核对，避免出现错误，从而保障工程测量数据的精度。其次，要对工程测量中的工作队伍内部进行全面的监督，发挥内部核查监督的作用，在条件许可的状况下，工程测量人员可以对同一批测量对象进行二次的测量工作，并对两次测量结果进行比对，了解问题所在。最后，工程监督要发挥自身的监督作用，在工程测量中，切实发挥自身的职责，不断对测量的数据进行核对，确保有关结果与实际相符合。
结束语
1)水深测量是一项综合性较强的工作，传统的水深测量方式影响因素多，精度不高。从水深测量的原理出发，分析了多种因素对水深测量的误差影响，得出延时效应、姿态变化对测量精度的影响较大。2)针对高精度水深测量的需求提出了相应的措施，配合延时改正和姿态改正可以达到更高的水深测量精度。对延时效应可以采用断面法求得延时误差;对于横摇、纵摇姿态角度变化的影响，宜接入姿态仪来提高水深测量精度。
参考文献
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