海洋测深波束角效应改正的海底倾斜角求解差分算法

在海底地形测量中,由于波束角效应导致探测的海底地形存在失真。为提高海底地形的测量精度,应消除或减弱波束角效应影响。而对未知海底的倾斜角求解问题是解决波束角效应的难点之一。为此,针对单波束测量提出了一种实用的海底倾斜角差分算法。实例计算表明,差分算法更为有效、合理,适合于计算机处理。     

中英文关键词对照——海洋测量

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机载LiDAR测深中海底地形坡度的影响及改正EI北大核心CSCD

机载LiDAR测深ALB(Airborne LiDAR Bathymetry)是测量沿海地区地形图和水深图的最有效的技术之一,其通常是利用ALB海面和海底反射回波的峰值位置来计算水深值。然而,当绿色(532 nm)激光光束到达海底时,光斑范围内的具有坡度的海底地形会导致海底反射回波波形展宽、峰值位置偏移等现象,从而产生海底位置的不确定性,进而直接影响海底地形测量的准确性。为了减小这种影响,本文提出了一种机载LiDAR测深的海底地形坡度影响改正方法。通过考虑ALB激光光斑内海底地形的连续性,基于ALB激光光斑范围内局部地形参数模型FTPM(Footprint-scale Topography Parameters Model)构建ALB海底反射回波模型,通过定量分析不同水深、不同海底地形坡度所引起的海底反射回波峰值位置变化,以确定海底地形坡度对ALB测深的影响规律,进而构建ALB测深误差方程针对性地改正海底地形坡度引起的测深误差。本文采用中国南海甘泉岛附近海域所测ALB和多波束测深数据对所提方法进行了验证。结果表明,海底地形坡度影响改正后,平均绝对误差MAE(Mean Absolute Error)和中误差RMSE(Root Mean Square Error)分别减小到9.4 cm和12.3 cm,较改正前分别降低了35.6%和33.5%,对ALB测深数据处理具有参考意义。     

海底管道检测数据平面偏差与管道状态分析研究

当前海底管道研究内容主要集中在检测方法、管道三维模拟和系统建设方面,对检测数据分析与方法讨论较少.本文介绍了海底管道检测数据来源及其内容,讨论了海底管道节点平面偏差分析原理,对不同测次管道平面偏差比较的采样点选取展开研究,并分析了海底管道状态成果数据编制与历次管道状态比较内容,对管道状态区间跨度计算存在的情况进行详细讨论,同时给出相应的解决方法.本研究成果已应用于杭州湾海底管道检测数据分析,为其他海底管道检测数据分析提供借鉴与参考.     

海洋卫星测高及其反演全球海洋重力场和海底地形模型研究进展

海洋卫星测高在全球和区域大地水准面建模、全球海洋重力场反演、海底地形探测、海平面变化监测、构造板块运动研究等大地测量领域至关重要。本文概述了海洋微波测高卫星的简要发展历程,重点梳理了卫星测高在全球海洋重力场和全球海底地形建模方面取得的丰硕成果,对比分析了主流的海洋重力场和海底地形模型;介绍了合成孔径雷达高度计、Ka频段雷达高度计、合成孔径雷达干涉仪3种先进微波测高技术,并分析了其各自的优缺点,表明它们将在未来若干年呈并驱发展趋势;较为系统地阐述了海洋卫星测高的另一新型技术,即GNSS反射信号测量技术的研究动态,给出了GNSS-R(GNSS reflectometry)类(试验)卫星的发展脉络和发展前景。卫星测高的发展趋势之一是多颗测高卫星的组网观测,本文概括了曾经提出的和拟议中的若干组网测高计划,扼要介绍了由我国提出并正在实施的双星跟飞测高模式;最后指出了卫星测高发展的几个主要关注点,包括双星跟飞测高和SWOT(surface water ocean topography)任务的2维海面高(差)测量、卫星测高反演海底地形与高级地形激光高度计观测数据及遥感卫星图像的结合、星载GNSS-R厘米级海面高的载波相位测量、人工智能技术在卫星测高中的潜在应用等。     

基于海量多波束数据的海底地形模型的构建与可视化

针对多波束数据组织、处理的技术难点,提出一种高效的适合海量、离散水深数据的预处理技术。首先,建立空间索引数据块,同时采用Delauny三角网技术和网格点双线性内插技术,构建出各块水深数据的DEM模型。然后,使用扩展块技术,解决了相邻块DEM的接边问题。最后,利用细节层次模型技术对所有DEM模型进行高效绘制,实现了海底地形的3维可视化。     

基于海量多波束数据的海底地形模型的构建与可视化

针对多波束数据组织、处理的技术难点,提出一种高效的适合海量、离散水深数据的预处理技术.首先,建立空间索引数据块,同时采用Delauny三角网技术和网格点双线性内插技术,构建出各块水深数据的DEM模型.然后,使用扩展块技术,解决了相邻块DEM的接边问题.最后,利用细节层次模型技术对所有DEM模型进行高效绘制,实现了海底地形的3维可视化.     

新一代全球海底地形模型BAT_WHU2020

本文利用由多源卫星测高资料计算的新版全球重力异常Grav_Alti_WHU,联合船测水深资料,构建了全球75°S—70°N范围的1′×1′海底地形模型BAT_WHU2020。以船测水深、现有模型和多波束测深数据为参考,对模型精度进行了分析评价。结果表明,在中国海域及邻区(104°E—160°E,0°N—50°N),本文模型与船测水深之差值的标准差约70 m,与SIO V19.1模型精度相当,优于ETOPO1、DTU10、GEBCO_08等模型,较此前发布的BAT_VGG模型精度提高了约30%,说明本文模型构建方法可靠、数据处理准确、精度较高。在全球范围内,BAT_WHU2020模型与船测水深之差值的标准差为50～65 m,差值在±200 m范围内的比率超过95%,与SIO V19.1模型精度相当,优于ETOPO1、DTU10、GEBCO_08等模型,较BAT_VGG模型精度提高了27%～36%。以SIO V19.1模型为参考,模型之差的标准差为90～110 m,约90%格网点差值在±200 m以内,约95%格网点差值在±300 m以内,两者一致性良好。最后,讨论了地壳均衡、Parker公式高次项等对成果精度的影响,模型的真实空间分辨率,以及以多波束测深为参考的模型精度问题。分析认为,BAT_WHU2020模型空间分辨率为10～18 km,在马里亚纳海沟、麦夸里海岭地区相对精度为5%～6%。     

利用后方交会测量水底点高程的新方法研究

在没有测深仪和船只的情况下,本文探索出"测绳测距,后方交会"的新方法,利用测绳测量水底点到岸边两个已知点的距离,根据后方交会原理计算水底点的平面位置和高程,该方法外业操作方便,内业计算简单,为水深测量提供了新的思路。     

地下管线探查作业的质量控制

分析了影响地下管线探查质量的因素,并根据人员、机具、方法和环境等影响因素,详细论述了如何对地下管线探查作业过程进行质量控制。     

浅谈城市给水管线跟踪测量

本文就目前上海市城市地下给水管线跟踪测量的一般方法、测绘过程、测量精度和报告格式等做一简要的介绍,其目的在于为全国范围内正日益广泛的城市地下给水管线跟踪测量提供一些有用的借鉴。     

GPS应用于川气东送管线测最有关问题探讨

通过GPS应用于超长距离输气线路测量实例,分析数据观测精度,指出GPS实际应用中存在的优势和不足之处,说明GPS用于超长距离输气线路测量的可行性。     

地下管线测量与技术分析

地下管线是城市基础设施的重要组成部分。查明地下管线现状,用信息化手段管理管线竣工资料,建立地下管线信息资料收集、更新、分发、服务统一管理的机制势在必行。     

《石油物探测量规范》若干问题的探讨

中国石油天然气行业标准《石油物探测量规范》实施以来,有力地指导了石油物探测量工作,规范了甲、乙方及第三方(监理方)的行为,提高了施工效率,保证了测量质量,满足了物探工程对测量的要求。但规范中存在一些执行时容易使人模糊的条款以及某些值得探讨的地方。结合当前物探行业的测量设备、测量技术现状及工作实践等,从 GPS 精度、仪器检验及控制点可靠性检验等方面进行了研讨,并提出一些建议。     

海洋磁力测量垂直空间改正研究

利用两个实测的海洋地磁异常数据(磁异常剧烈变化和平缓变化),采用向上延拓的方法,通过对实际海洋磁异常的向上垂直空间变化的理论分析,研究了拖鱼位置的上下起伏对获得的磁异常精度的影响,提出了海洋磁力测量垂直空间改正的概念。计算分析表明,拖鱼位置的上下起伏对海洋磁力测量的精度有较大的影响,在进行数据处理时,必须进行垂直空间改正,将整个测区的磁异常改正到平均海面上。     

CPP模式在《海洋测量学》教学中的实践与探索

提出将CDIO理念、"项目驱动"和"对分课堂"模式进行融合的CPP教学模式,将此模式应用到海洋测量学的课程教学中,对课程的教学内容、教学方法和实践教学模式等进行改革,在实践中取得了良好的效果,具有一定的借鉴意义。     

浅析石油物探测量高程异常获取方法与高程异常趋势

石油物探测量物理点平面坐标和高程采用1954年北京坐标系和1956年黄海高程系统,GPS测量以作业速度快、精度高、全天候的优点成为物探测量的主要方法,采用GPS观测所得到的高程为大地高,要得到正常高,需要有高程异常数据。利用CQG2000高程异常模型软件或高程异常等值线图求取的高程异常值准确可靠。我国范围在WGS-84...     

管线测量成果质量分析与提升

回顾了国内管线探测项目的质量控制研究现状,总结了管线测量成果的质量要求,分析了管线测量中的典型质量问题。为了提升管线测量成果质量,提出了3个方面的措施:①采用以控制输入优先、风险早预防为原则的闭环过程质量控制;②提出控制测量过程中的质量控制措施;③提出管线调查过程中的质量控制要点。