5.4 水下地形图测绘.ppt

5.4 水下地形测绘;主要内容 ; 一、水下地形图的用途;水下地形图的用途： 建设现代化的深水港，开发国家深水岸段和沿海、河口及内河航 段，已建港口回淤研究与防治等都需要高精度的水下地形图； ?? 在桥梁、港口码头以及沿江河的铁路、公路等工程的建设中也需要 进行一定范围的水下地形测量； ??海洋渔业资源的开发和海上养殖业等都需要了解相关区域的水下地 形； ??海洋石油工业及海底输油管道、海底电缆工程和海底隧道，以及海底 矿藏资源的勘探和开发等，更是离不开水下地形图；; 江河湖泊及水库区域的防洪、灌溉、发电和污染治理等离不开水下地 形图这一基础资料； ?? 在军事上，水下潜艇的活动、近海反水雷作战兵力的使用、战时登 陆与抗登陆地段的选择等，其相关区域的水下地形图是指挥作战人员关 心的资料； 从科学研究的角度上看，为了确定地幔表层及其物质结构、研究板 块运动、探讨海底火山爆发与地震等，也需要水下特殊区域的地形图； ?? 为了进行国与国之间的海域划界工作，高精度的海底地形图是必备 的。;;; 二、水下地形测量的定位方法;全站仪定位方法 光学定位法，既光学经纬仪配合测深仪定位法。具体方法是：以 行驶的测船上与测深点在同一铅直线的标志为观测目标，由岸上两台经 纬仪同时照准目标，实施前方交会法定位，并且做到与水深测量同步。 全站仪，按方位—距离的极坐标法进行定位，可以满足测绘大 比例尺的水下地形图的精度要求，而且方便灵活，自动化程度高，精度 高。;GPS具体实施的常用方法和步骤 （1） 采用GPS接收机+测深仪，由基准站、流动站组合的动态实时定位（RTK）测量模式; （2） 采用GPS接收机+测深仪，由基准站、流动站组合的伪距差分实时定位测量模式； （3） 采用GPS接收机+测深仪，由流动站与永久性运行的跟踪站相连接的伪距差分后处理测量模式；; 三、水深测量及水位观测;测深的简单工具： 在水下地形测量中，最早的测深工具是测深杆和测深 绳。 测深杆适用于水深5m以内且流速不大的水区。; 测深锤重约3.5kg，水深与流速较大时可用5kg以上的重锤。在测 深锤的绳索上每10cm作一标志，以便读数。 用测深绳可以量测小于20m的水深，适用于在流速小、船速小、底 质较硬的条件下工作。 ;回声测深仪 1914年，美国设计制造第一台回声测深仪； 约1940年，周同庆(1907-1989，物理学家、教育家)研 制出我国第一台自动回声测深仪。 基本原理：测深仪是一种单波束测深设备,工作原理是 利用换能器在水中发出声波,当声波遇到障碍物而反射回换 能器时,根据声波往返的时间和所测水域中声波传播的速度, 就可以求得障碍物与换能器之间的距离。;;用公式表示出来： 换能器至水底的深度为： ; 每反射和接收一次，记录一个点，连续测深时，各记录点连接为一 条曲线，这就是所测水深的模拟记录。 现代的测深仪在定位的瞬时，不但可以在测深记录纸上打出定位线 ，而且可以打印测深的时间、深点号和所测水深。 除了模拟记录外，数字式测深仪还可将模拟信号转换成数字信号， 同时记录所测点的水深值。 ; 换能器安装是准确可靠地进行水深测量的重要环节。 换能器入水深度一般为0.3～0.8m。具体情况应根据流速 、航速和测量船吃水的大小而定。船大，流大，航速快，入 水可深一些，反之，换能器入水可相应的浅一些。 换能器的长轴要平行船艇的轴线。 ; 测深仪应放置在通风良好，振动较小，便于操作，便于 观察周围环境以及与驾驶人员联系方便的地方。 仪器与电源、换能器以及其它部件尽量接近些。要保证 仪器不受电磁场的干扰，不受海水、雨水的溅泼等。 ;;多波束测深仪 多波束测深仪，也称为多波束测深声呐系统 （Multibeam Echo Sounding Sonar），能以条带测量方 式，对测量区域进行全覆盖、高精度地测量，克服了单波束 测深仪线状测量的缺点。 ; 多波束测深仪和传统的单波束回声测深仪的测深原理从 根本性上讲都是测量声波在水中的传播时间。 多波束测深仪是一种 能够一次给出与航向垂直 的剖面内几十甚至上百个 水下测点水深值的测量仪 器。;多波束测深仪的特点： 1、全覆盖无遗漏测量 2、高分辨率测量 3、高精度和高效率测量 4、多用途、多信息测量 ;双波束回声测深仪 双波束回声测深仪可以利用高低频两种波束相结合进行 水深测量.两个波束同时作业, 既可保持窄波束测深高精度, 又利用宽