顾及地形变化的多测线粗差剔除方法在一体化水深测量中的应用

单波束测深仪是现代海洋和内河水下地形测量中使用最为频繁的测量仪器。硬件设备固有特性和水下复杂的特殊环境,易导致单波束测深仪在实际使用中产生各类型的粗差。单波束采集时按照每条测线进行处理,在数据处理上往往存在不同船只、不同测线难以一体化处理的问题。文中针对水深值粗差的特点,设计了单波束数据采集和处理一体化方法,在区域处理单波束数据的基础上,提出一种顾及地形的单波束水深测量数据多测线粗差检测方法,并针对上海周边实测区域对单波束测深数据采集和处理进行全方位的验证,结果表明应用本方法不但提升了数据精度和数据处理可靠性,而且大幅提高了作业效率。     

自动记取测深特征点和定位水深值的思考

水下地形测量与陆地上地形测量所采用的控制测量方法是相同的,不同的是水下地形起伏无法直接观察,不象陆上地形测量可以选择地形特征进行测绘。因此只能用测深断面法或散点法均匀地布设一些测点。观测时利用船只测定每个测点的水深,其平面位置由定位设备按一定时间或距离间隔测定位置和水深。这就不可避免地会遗漏大量水下地形特征点水深。以往一般采用人工内插特征点水深值的方法予以解决,费时费力,无法适应现代测绘自动化技术的需要。由计算机自动记取测深线上地形特征点和定位点水深值是现代测深发展的需要。     

用廻声测深仪在黄河口滨海区测深的几点建议

黄河三角洲水下地形测量中，由于作业环境复杂，影响测深仪测深精度的因素很多。为了提高测深仪的测深精度，本文提出了五种较为合理的意见。其中着重论述了静水比测和换能器动态吃水的测定立法两个方面，在论述这两方面时提出了新的实验方法。     

HY1621多波束测深仪的性能分析

基于HY1621多波束测深仪的多次研制试验,利用不同水域的测试数据,重点分析了HY1621多波束测深仪的测深稳定性、边缘波束稳定性以及测量精度。通过对比分析HY1621和T50-P多波束对新安江水库区域的水下地形扫测成果,以及对HY1621多波束在长江三峡库区的水下地形扫测成果所做的分析,验证了HY1621是一款达到预期性能设计指标的多波束测深仪。     

基于机载激光技术的浅海水深测绘应用分析

受船载仪器、海况等要素限制,传统水深测量中浅水区域无法对浅海水深进行测量。为克服此困难,利用近年来新兴的机载激光测深系统(light detection and ranging system,简称LiDAR)进行浅海水深测量,用LiDAR获取的点云数据进行处理后得到的水下地形等深线与海图图载水深进行直观对比,同一坐标点下的点云水深与截图水深进行定量分析。结果表明,LiDAR获取的水深精度高,水深点密集,可更快获得浅海区域详细的高精度的水下地形。这些优点使其在近岸浅海海岸防护、围海造田、港口建设等海洋工程项目中应用前景广阔。此外目前国内LiDAR技术主要用于陆地,应用于浅海水深测绘还很少,本研究对机载LiDAR进行水深测量的研究进行了补充。     

黄河水下三角洲深水区测量误差分析及改正措施

针对黄河水下三角洲深水区地形测量成果出现的不合理现象,对影响测量精度的各种因素进行分析,确定了造成这种现象的两种误差,即测深仪的测深误差,潮汐改正误差,并提出了相应的改正措施。     

基于CORS-RTK无验潮的海岸带水下地形测量精度分析

为了探究连续运行参考站网的实时动态相对定位(continuously operating reference stations-real time kinematic,CORS-RTK)无验潮技术在海岸带水下地形测量精度问题,以单波束测深数据为例,通过对比分析主测线与检查线交叉点误差以及有验潮和无验潮重合点误差两种方式,对基于CORS-RTK无验潮的海岸带水下地形测量数据精度进行分析。结果表明,CORS-RTK无验潮水下地形测量技术获取的测深点数据不符值比例为2.82%,说明CORS-RTK无验潮水下地形测量具有较高的可靠性;无验潮与验潮站相比,高程互差波动在-0.12~0.32m之间,平均值为0.11m,且偏差在0.2m以内的测深点占总样本的93.40%,说明有验潮与无验潮两种水下地形测量结果具有较好的一致性,可为CORS-RTK无验潮技术在海岸带水下地形测量中的广泛应用提供参考。     

海洋测深的波束角效应及其改正

测深仪波束角效应使记录的测深图像(海底地形)产生变形,本文将测深仪波束角效应分为三种:时移效应;双曲线增伪丢失效应;深度丢失效应。并对这三种效应进行了分析研究,提出了改正方法,不同类型海底地形的数值试验结果证实了该方法的有效性,该方法可极大地提高海洋测深的精度和可靠性。     

利用DMC数字罗盘仪修正测深三维数据的探讨

在海域进行水深测量时,由于波浪、风力等因素的影响,测量船只或大或小的存在着上下、横纵摇摆运动。这种运动在测深点位和测深值两个方面影响着测深数据的稳定性、准确性,导致所描述的水下地形与实际的水下地形严重脱节,影响各项工程建设的需要。利用瑞士徕卡公司生产的DMC数字罗盘仪实时记录测深换能器的姿态,并实施换能器姿态纠正,可有效地削弱测深数据的误差,更好地满足各类工程建设对测深成果的需要。     

一个简单可靠的深度传感器的设计及其性能分析

海洋测深一般用回声测深仪，但海洋仪器或水下物体在水下沉放深度的测量方法则是另一回事。比较经典的方法是在绞车上装一个计数器，测放出纲丝绳的长度，同时用偏角器测出纲丝绳的倾斜角度，再计算仪器的深度；另外，还可以采用开端颠倒温度表进行深度的测量。     

上海市滩涂水下地形测量研究

针对上海市滩涂水下地形测量工作的历史与现状,详细介绍了滩涂水下地形的测量方法、技术标准以及测绘成果的应用,说明了水下地形测量工作在水利事业中发挥的重要作用,并对更好地提高测绘精度提出了建议,展望了滩涂水下地形测绘的未来发展。     

利用GPS导航信号进行水下地形测量的时间同步

介绍了应用GPS接收机输出的导航信号用于水下地形测量时间同步的原理，并分别讨论了用于模拟测深仪、数字化／模拟测深仪和数字测深仪的同步方法。     

东海大桥轴线水下地形多波束扫测

阐述了使用多波束测深系统对东海大桥轴线水下地形扫测的技术方法，采用GPS实时动态测量、多站位同步验潮、测深精度的有效控制等方法，使大桥轴线水下地形测量和扫海工作的质量与效率明显地提高。扫测成果为东海大桥桥墩的打桩施工和主通航孔的方向确定提供了科学数据与决策依据。     

远海多波束水深测量中声速剖面获取方法研究

声速剖面正确与否直接影响多波束测深系统测量结果的精度和可靠性,为了获得准确可靠的多波束测深数据,必须努力获取正确的声速剖面数据,来对测深数据进行声速校正。为进一步解决如何高效、准确地获取深远海声速剖面问题,在介绍几种声速剖面获取方法及特点基础上,重点对比了几种方法在远海多波束水深测量中获取的声速剖面数据,并给出了声剖数据的质量检查方法和声剖获取的一般要求,可为同类测量工作提供参考。     

一种机载激光雷达海洋测深波形数据处理算法

双色机载激光雷达测深技术在海岸带水下地形测量方面具有明显的优势,测深数据的波形分解是其波形处理环节中的关键步骤。采用一种基于全局收敛LM(Levenberg Marquardt)算法的波形分解方法,通过综合分析近红外、浅水、深水通道的波形数据特点,设计了一种分层筛选策略并确定了合理的阈值,实现了水底和水面回波脉冲的准确检测。实测数据实验结果表明,该方法对实验区域获取的回波脉冲能够达到98%的有效检测率和87%的成功检测率。     

金山三岛滩涂水下地形演变浅析

文章采用GPS-RTK技术进行2016年金山三岛滩涂水下地形测量,绘制金山三岛滩涂水下地形云图,并与2014年和2015年滩涂水下地形测量结果进行对比,得出以下结论:金山三岛连线左右1km之内的地形起伏变化大,小金山岛南北侧各有一条深坑,大小金山岛之间有一条贯穿东西向的深槽,它的形成与涨落潮流不一致以及人为活动有关,大金山岛与浮山岛之间有一类似山脊样的地形,浮山岛南侧也有一深坑存在。近3年金山三岛滩涂水下地形变化不大,局部小范围内有淤积和冲刷。定期对三岛滩涂水下地形进行测量可以掌握其变化规律,为管理部门提供管理基础资料。     

DGPS走航测深验潮技术中的潮位信息提取方法

提出了一种提取观测海域潮位信息的新方法--DGPS走航测深验潮技术,即在走航ADCP重复测量断面潮周期流场观测的同时获取潮位信息,并实现水下地形的潮位改正.该方法通过重复测量点瞬时水深数据选取、潮位差数据计算、叠加拟合和迭代逼近等预处理与算法,可在潮差约1.6 m、地形起伏高达10～20 m的台湾浅滩沙波区,获取均方根误差小于0.1 m的潮位观测结果.     

船载多传感器综合测量系统点云实时显示技术

船载多传感器综合测量系统集成了三维激光扫描仪、多波束测深仪、GNSS、IMU、传感器稳定平台等传感器,采用非接触式的测量方式同步获取水上水下地形,在海岸带和海岛礁测绘中有巨大的应用价值。由于测量瞬时数据量大,系统点云实时显示是采集软件的重要组成部分。在有效地控制时间同步的前提下,优化数据融合效率,采用VTK(visualization toolkit)技术实现了海岸线上下一体化点云实时显示,有效地提高了系统的信息挖掘能力和现场决策支持能力,最终实现了水上水下一体化测量。     

拖曳方式下的同步测深延时误差探讨

在海上地球物理调查的实际工作中,采用拖曳方式进行测量的方法很多,例如侧扫声纳、浅地层剖面等。这些方法通过同步测深获取拖曳采集时的水深数据。由于固定连接在船体上的测深仪换能器与拖曳在船尾的实际测量点存在一定的位置偏差,因此,将同步测深数据作为实际测量点的水深是存在误差的。主要对拖曳方式下同步水深测量同时不同点引起的误差进行分析讨论。     

长江口航道疏浚的多波束监测

在长江口深水航道整治工程中 ,用SimradEM30 0 0D多波束测深声纳系统对一段约 5 0 0 0m× 90 0m的疏浚航道试验段做了 5次重复水深地形测量 ,目的是为研究该工程的疏浚效果、边坡稳定性及泥沙冲淤等问题。讨论了在多波束系统需要临时安装的重复测量中 ,系统的安装校准及质量控制问题 ;分析了测量中主要误差源及由交叉测线获得的精度评估。通过对测量结果的分析表明 ,多波束测量的水深数据在反映水下微地形和分析局部沉积物运移趋势中 ,具有传统单波束测深不可比拟的优势。