關于水下地形測量技術探析

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1、關于水下地形測量技術探析　　【摘要】近年來，隨著科技水平的迅猛提升，GPS技術逐步發(fā)展壯大，其在水下地形測量中有著較為廣泛的運用，且可獲得顯著成效。在此，本文將針對水下地形測量技術進行簡要探討?！娟P鍵詞】水下地形測量；GPS；測深儀1、簡述水下地形測量的相關概念在碼頭、水庫以及橋梁、港口等等項目工程建設中，有效地實施水下地形測量是十分必要的，其重要性不容忽視，尤其是其在防洪減災應用中能夠獲取十分巨大社會經(jīng)濟效益。水下地形測量可謂是現(xiàn)今較為重要的一種工程建設技術。傳統(tǒng)意義上的水下地形測量主要指的是通過經(jīng)緯儀設備的合理使用，歷經(jīng)前方交會后實現(xiàn)相關地形點數(shù)

2、據(jù)的有效獲取，現(xiàn)如今，伴隨著現(xiàn)代化GPS技術的快速普及運用，使得水下地形測量技術發(fā)生質(zhì)的飛躍，并逐漸步入較為成熟的階段，其測量模式定型為“GPS+計算機+測深儀”。6一般來說，水下地形測量涵蓋有定位以及測深兩個方面的內(nèi)容。具體來說，現(xiàn)今常見的幾種水上定位手段包括無線電定位、衛(wèi)星定位、光學儀器定位、水聲定位以及組合定位。針對具體的平面位置實施控制的基礎在于陸地上已經(jīng)存在的國家級別控制點，衛(wèi)星定位若是運用差分形式，則岸臺建議使用已知的控制點，力求實現(xiàn)坐標系統(tǒng)的一致統(tǒng)一。在水上實施定位的同時針對水深進行測量可謂實現(xiàn)水下地形有效確定的關鍵內(nèi)容。回聲測深儀是一

3、種主要的水深度測量工具，在使用水聲換能器的基礎上朝向下方垂直地進行聲波發(fā)射，同時進行來自于水底的回波的有效接收，依據(jù)聲音速度以及具體的回波時間將被測點的水深情況確定下來，而后參考水深的實際變化情況充分了解水下地形的相關概況。2、水下地形測量技術應用2.1進行測量設備的合理選擇通常而言，相較于單頻接收機來說，雙頻GPS接收機能夠?qū)嵤┚_度較高且十分快速可靠的結(jié)算，在水下地形測量中能夠獲得更為理想的應用效果。譬如說南方公司的靈銳$80、瑞士的Leica1200以及美國的Trimble5800等等。儀器自身固有的誤差、水溫情況、水深度以及鹽度等等相關因素均

4、會導致測深儀精度受到影響，其中所形成的主要誤差來自于深度比例誤差，所以說在進行設備儀器的合理選擇時需盡可能選擇靈敏度相對較高且量程較大的測深儀儀器。為針對所獲取的數(shù)據(jù)展開實時記錄則需進行計算機設備的有效配置，充分考慮容易攜帶這一因素，建議選擇小而輕巧的掌上電腦設備PDA，且在計算機上需進行相關軟件安裝，并使用數(shù)據(jù)線將測深儀跟GPS連接在一起，實現(xiàn)對GPS以及測深數(shù)據(jù)的及時記錄。6實施水下地形測量當然離不開船只，出于對相關作業(yè)性質(zhì)的充分考慮，建議選取較大重量的機動船，這主要是因為其在航行時能夠保持較大穩(wěn)定性，并讓GPS跟中桿與測深儀換能器的連接線時刻保

5、持垂直狀態(tài)，盡可能降低因為船體傾斜而造成的誤差情況出現(xiàn)。在海上位置進行水下地形測量的時候，海浪常處于較大狀態(tài)，一般性質(zhì)的船只則難以實現(xiàn)平穩(wěn)航行，為此需選擇使用相對較為專業(yè)的測量船，船上安放的船載儀器能夠針對船體各個方向上傾斜角度展開實時記錄。2.2進行儀表參數(shù)的合理設置在實施測量以前需認真進行儀器參數(shù)設置工作，對于GPS來說，除應設施流動站以及參考占之外，需保障PDA通信和流動站之間的端口時刻保持打開狀態(tài)，同時實施歷元輸出速率設置，通常是0.1秒。就測深儀而言，應該將聲速以及所需吃水的深度。恰當?shù)牧砍虣n位等等信息輸入進去，具體來說，能夠直接將出水深度

6、量取出來，伴隨著海水鹽度、穩(wěn)定以及壓強的不斷變化使得聲波在水中傳播的速度處于動態(tài)變化過程中，在實際的海洋環(huán)境中，聲速隨著海水鹽度、穩(wěn)定以及壓強的增大而增大。在常溫條件下，與海水相關的典型的聲速值是每秒1500米，與淡水相關的典型聲速值為每秒1450米。因此，在開始使用回聲測試儀以前，需結(jié)合相應水域?qū)嶋H的物理特征情況校正儀器聲速值。6對于PDA計算機設備來說，各類型數(shù)據(jù)處理軟件進行設置時所使用的參數(shù)也是各不相同的。首先需要做的是正確設置各個通信端口，涵蓋有字節(jié)長度以及波特率等等通信參數(shù)，而后擇取較為正確的坐標系等等，然后針對水面到GPS天線距離以及記錄

7、數(shù)據(jù)的間距等等相關參數(shù)進行設置。2.3進行數(shù)據(jù)的仔細檢核為確保所得的測量結(jié)果具備有較高的可靠性，則需在進行測量前后針對測深儀跟GPS相關的數(shù)據(jù)展開詳細檢查。具體來說，對于GPS而言，能夠運用流動站測量已知點，并將其跟已知坐標進行比較，若能夠充分滿足具體的精度要求就可以了；就測深儀來說，應該在現(xiàn)場采用測繩實現(xiàn)對水深度的合理量取，而后就其跟測深儀面板所顯示出的深度情況進行比較。6除此以外，需針對各個時段相同水域反復實施測量，并跟周圍測點位置的高程進行比較，若是不存在有較大差別，則表明在實際測量過程中測深儀能夠時刻保持較高的測量精度，且該時期的測量作業(yè)工作

8、能夠?qū)崿F(xiàn)正常運行，未發(fā)生任何意外情況。在檢核時也能夠采用常規(guī)方法來進行，譬如說使用全站儀，將該儀器架設于岸邊