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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,測勘學(xué)院測繪工程教研室,*,第三章 水下地形測繪,1.精度要求和技術(shù)設(shè)計,2.水下地形圖測量的定位方法,3.水深測量及水位觀測,4.水下地形圖測繪,.,11/15/2024,1,測勘學(xué)院測繪工程教研室,第三章 水下地形測繪1.精度要求和技術(shù)設(shè)計.9/24/202,3.1精度要求和技術(shù)設(shè)計,.,11/15/2024,2,測勘學(xué)院測繪工程教研室,3.1精度要求和技術(shù)設(shè)計.9/24/20232測勘學(xué)院測繪,.,11/15/2024,3,測勘學(xué)院測繪工程教研室,.9/24/20233測勘學(xué)院測繪工程教研室,二.精

2、度要求和技術(shù)設(shè)計,1.精度要求,水深測量的精度主要由測點的測深精度和定位精度決定，主測線與檢查線重合點水深值比對是檢查水深測量精度的主要指標(biāo)。,國際海道測量標(biāo)準(zhǔn),海道測量規(guī)范,海洋工程地形測量規(guī)范,水運工程測量規(guī)范,.,11/15/2024,4,測勘學(xué)院測繪工程教研室,二.精度要求和技術(shù)設(shè)計.9/24/20234測勘學(xué)院測繪工程,2.技術(shù)設(shè)計,技術(shù)設(shè)計首先要確定測區(qū)范圍，劃分幅圖和確定測量比例尺，標(biāo)定免測范圍或確定不同比例尺圖幅之間的具體分界線，明確實施測量工作中的重要技術(shù)保證措施，編寫項目設(shè)計書和繪制有關(guān)附圖。,（一）初步設(shè)計；實地勘察；,（二）制定技術(shù)設(shè)計書（技術(shù)說明書、圖表）；,（三）測

3、線布設(shè)（方向、間距）；,.,11/15/2024,5,測勘學(xué)院測繪工程教研室,2.技術(shù)設(shè)計.9/24/20235測勘學(xué),為了檢查測深與定位是否存在系統(tǒng)誤差或粗差，并以此衡量測深測量成果總的精度，需要布設(shè)檢查線。檢查線的方向應(yīng)盡可能與主測線垂直，分布均勻，要要求布設(shè)在較平坦處，能普遍檢查主測深線。,.,11/15/2024,6,測勘學(xué)院測繪工程教研室,為了檢查測深與定位是否存在系統(tǒng)誤差或粗差，并以此衡量測深測量,3.2水下地形圖測量的定位方法,1.全站儀定位,2.導(dǎo)航定位,.,11/15/2024,7,測勘學(xué)院測繪工程教研室,3.2水下地形圖測量的定位方法1.全站儀定位.9/24/2,1.全站儀

4、定位,傳統(tǒng)的光學(xué)儀器定位，以行駛的測船上與測深點在同一鉛垂線的標(biāo)志為觀測目標(biāo)，由岸上的兩臺經(jīng)緯儀同時照準(zhǔn)目標(biāo)，實施前方交會法定位，并且做到與水深測量工作同步。,近年來，隨著電子經(jīng)緯儀的普遍使用，用傳統(tǒng)的光學(xué)經(jīng)緯儀前方交會法定位已很少采用。新的方法是直接利用全站儀，按方位距離的極坐標(biāo)法進行定位。,.,11/15/2024,8,測勘學(xué)院測繪工程教研室,1.全站儀定位.9/24/20238測勘學(xué)院測繪工程,2.GPS差分定位,測量時將GPS接收機與測深儀組合，前者進行定位測量，后者同時進行水深測量。利用電子手薄記錄觀測數(shù)據(jù)，并配備一系列軟件和繪圖儀硬件，便可組成水下地形測量自動化系統(tǒng)。,單點定位,差

5、分定位DGPS,無線電指向標(biāo)差分定位RBN-DGPS,廣域差分定位WADGPS,GPS RTK,.,11/15/2024,9,測勘學(xué)院測繪工程教研室,2.GPS差分定位.9/24/20239測勘學(xué)院測繪,3.3水深測量及水位觀測,一.水深測量,水深測量是水下地形測量最主要的內(nèi)容。根據(jù)使用的測量工具，測深方法主要有人工測量、測深聲納測量以及近年來發(fā)展起來的機載激光測深系統(tǒng)。,.,11/15/2024,10,測勘學(xué)院測繪工程教研室,3.3水深測量及水位觀測.9/24/202310測勘,.,11/15/2024,11,測勘學(xué)院測繪工程教研室,.9/24/202311測勘學(xué)院測繪工程教研室,.,11/

6、15/2024,12,測勘學(xué)院測繪工程教研室,.9/24/202312測勘學(xué)院測繪工程教研室,回聲測深儀由換能器和控制儀兩大部分組成。在控制儀指揮下發(fā)射換能器按預(yù)定的時間間隔發(fā)生短促的電脈沖，并轉(zhuǎn)換成超聲波向水下發(fā)射。該聲波自水底反射后向上，其中一部分反射波被接收換能器接收，并轉(zhuǎn)換為電脈沖，經(jīng)放大后輸入控制儀。發(fā)射脈沖和接收脈沖之時間間隔即t，從而就可以求出水深了。,.,11/15/2024,13,測勘學(xué)院測繪工程教研室,回聲測深儀由換能器和控制儀兩大部分組成。在控,3.多波束測深儀,回聲測深儀只能沿測線測量水深值，而多波束測深儀是一種能夠一次給出與航向垂直的剖面內(nèi)幾十個甚至上百個水下測點水深

7、值的測量儀器。,多波束測深儀的特點,：,（1）全覆蓋無遺漏測量（2）高分辨率測量（3）高精度和高效率測量（4）多用途、多信息測量,.,11/15/2024,14,測勘學(xué)院測繪工程教研室,3.多波束測深儀.9/24/202314測勘學(xué)院測繪,4.水位的觀測,水位測量需將陸地上平面位置與高程聯(lián)系起來才具有水下地形測繪的實用價值。測深的平面定位可借助陸地測量技術(shù)，如方向交會、距離交會、極坐標(biāo)法和GPS法。測深與高程系統(tǒng)的聯(lián)系，一般通過水位觀測實現(xiàn)。,.,11/15/2024,15,測勘學(xué)院測繪工程教研室,4.水位的觀測.9/24/202315測勘學(xué)院測繪工程教研室,水位指水面相對于某一高程基準(zhǔn)面的高

8、程。,水深測量期間，按一定時間間隔對標(biāo)尺進行讀數(shù)，并繪制水位時間曲線，由此曲線即可得到測深時水面的瞬間高程，從而根據(jù)水深就可得到水底的高程。,深度基準(zhǔn)面,水位觀測站,.,11/15/2024,16,測勘學(xué)院測繪工程教研室,水位指水面相對于某一高程基準(zhǔn)面的高程。.9/24/20231,5.誤差來源與質(zhì)量控制,測深誤差可以分為3類：粗差、系統(tǒng)誤差和隨機誤差。,粗差是指由于測深儀的機械或電子部件損壞引起的誤差。,系統(tǒng)誤差主要是由于測深儀換能器和測量船的姿態(tài)傳感器的安裝偏移產(chǎn)生的誤差。這些誤差主要通過系統(tǒng)的校準(zhǔn)來檢測，并根據(jù)檢測的誤差大小和符號加以補償改正。而隨機誤差則是采用統(tǒng)計方法來分析。,.,11

9、/15/2024,17,測勘學(xué)院測繪工程教研室,5.誤差來源與質(zhì)量控制.9/24/202317測勘學(xué),1）地形傾斜引起的誤差,2）聲波引起的誤差,3）時間測量引起的誤差,4）測量船的姿態(tài)測量引起的誤差,5）換能器相對位置變化產(chǎn)生的深度誤差,6）對測深記錄的判讀和分辨誤差,7）深度歸化誤差,.,11/15/2024,18,測勘學(xué)院測繪工程教研室,1）地形傾斜引起的誤差.9/24/202318測勘學(xué)院測繪工,3.4水下地形圖測繪,1.測深斷面線和斷面點的設(shè)計與布設(shè),在水下地形測量之前，為了保證水下地形測量的成圖質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)測區(qū)內(nèi)水面的寬度、水流緩急等情況，在實地布設(shè)一定數(shù)量的斷面線和測深點。測深斷

10、面線的方向一般與河流主流或岸線垂直。,測深斷面線一般規(guī)定在圖上每隔12cm布設(shè)一條，測深點的間距一般在圖上為0.6 0.8cm。,.,11/15/2024,19,測勘學(xué)院測繪工程教研室,3.4水下地形圖測繪.9/24/202319測勘學(xué),2.水下地形測量方法,斷面的方向可用儀器或目估確定，在所確定的斷面線上設(shè)立兩個標(biāo)志，以便測船瞄準(zhǔn)定向。在實測前進行試測，以便測定船在點間運行時間和岸上與測船之間的協(xié)調(diào)指揮。一般的水域測量多采用前方交會法或極坐標(biāo)法。,.,11/15/2024,20,測勘學(xué)院測繪工程教研室,2.水下地形測量方法.9/24/202320測勘學(xué)院測繪工程,外業(yè)工作結(jié)束后，即開始內(nèi)業(yè)工

11、作，其主要內(nèi)容有：,（1）將外業(yè)測角和測深數(shù)據(jù)匯總并逐點核對。,（2）由水位觀測結(jié)果和水深計算各測點高程。,（3）展繪各測點位置，注記相應(yīng)高程。,（4）在圖上勾繪等高線或等深線表示出水下地形的起伏。,.,11/15/2024,21,測勘學(xué)院測繪工程教研室,外業(yè)工作結(jié)束后，即開始內(nèi)業(yè)工作，其主要內(nèi)容有：.9/24/2,3.河流橫斷面測量,為了掌握河道的變化規(guī)律以及滿足水利工程設(shè)計的需要，需要在有代表性的河段上布設(shè)一定數(shù)量的橫斷面，定期在橫斷面上進行水深測量并繪制成橫斷面圖供工程人員參考。其測量方法與測量水下地形圖類似，只是繪制成斷面圖，水平軸為水平距離，豎軸代表高程，并注明垂直和水平比例尺。,.

12、,11/15/2024,22,測勘學(xué)院測繪工程教研室,3.河流橫斷面測量.9/24/202322測勘學(xué),4.河流縱斷面圖編制,河床的最深點稱,深泓點,。沿河道深泓點剖開的斷面稱,河流縱斷面,。用橫坐標(biāo)表示河長，縱坐標(biāo)表示高程，將這些深泓點連接起來，就是河流斷面。,河流縱斷面圖的內(nèi)容應(yīng)包括河底線、水位線以及沿河主要居民地、工礦企業(yè)、鐵路等?？v斷面一般是在收集已有材料的基礎(chǔ)上編繪獲得，缺少的資料通常實測、補測得到。,.,11/15/2024,23,測勘學(xué)院測繪工程教研室,4.河流縱斷面圖編制.9/24/202323測,.,11/15/2024,24,測勘學(xué)院測繪工程教研室,.9/24/202324測勘學(xué)院測繪工程教研室,.,11/15/2024,25,測勘學(xué)院測繪工程教研室,.9/24/202325測勘學(xué)院測繪工程教研室,河流縱斷面圖編繪步驟：,（1）量取河道里程。,（2）換算同時水位,（3）編制河道縱斷面表，作為繪制河道斷面圖的 主要依據(jù)。,（4）繪制河道縱斷面圖。,.,11/15/2024,26,測勘學(xué)院測繪工程教研室,河流縱斷面圖編繪步驟：.9/24/202326測勘學(xué)院測繪工,