Question

水下地形图的测量方法

Answer 1

一般有断面法，角度交会法，断面角度交会法，极坐标法，六分仪法，距离交会法（微波测距)，GPS全球定位系统定位，双曲线无线电定位法和卫星多普勒定位法等。

1、断面法：沿断面测量水深。在水流湍急的河段，测船难以循断面行驶或锚定船位时，间或以钢缆固定厨面，沿钢缆遂点定位侧出水深。

2、角度交会法：以2~3台经纬仪或平板仪在岸上已知点设站，同步测定方向、交会船在测深时的点位。常用于流速较大的河段。

3、断面角度交会法：断面祛和角度交会法的结合。测船沿确定的断面航行，同时用1~2台经纬仪或平板仪测定方向，与断面线相交，确定船上的测深点位。

4、极坐标法：以电磁波测距仪或经纬仪在岸上已知点设站并选定零方向，测最测深点的距离和水平角，确定点位。

5、六分仪法：在船上靠近测深点处以2台六分仪同步观测岸上已知点，确定点位，适用于能目视观测岸，上目标的较开阔水域。

扩展资料

水深测量的传统工具是测深杆和测深锤。现代普遍使用回声测深仪，精度和效率均大为提高，最大测深可达10000m，并已从单频、单波束发展到多频、多波束，从点状、线状测深发展到带状测深，从单纯测深发展到图像显示和实时绘图。

例如海底地貌探测仪(又称侧扫声纳)，可探测礁石、沉船等船底航行障碍物的概略位置、范围、形状、性质和海底表面形态，并以图像显示。多被束测深系统能同时发射数十个相邻的窄波束，配合微处理机精确测出，并以图像显示一定宽度的航行线水下障碍物位置，深度、范围、形状以及海底的地貌，由机助绘图仪绘出等深线图。

此外，还在探索利用双频激光、卫星像片或航空像片测量解译水深，为水深测量技术的发展开辟新的途径。

参考资料来源：百度百科——水下地形测量

Answer 2

同陆地一样，海洋与江河湖泊开发的前期基础性工作也是测图。不同的是，在水域是测量水下地形图或水深图。兴建港口；水上运输；海上采油；海底探矿；海洋捕捞，发展水产；海域划界，海战保障；监测海底运动，研究地球动力等任务都需要各种内容的水下地形测量。 水下地形测量主要包括定位和测深两大部分。定位的作用是不言而喻的，目前的水上定位手段有光学仪器定位、无线电定位、水声定位、卫星定位和组合定位。平面位置的控制基础主要是陆上已有的国家等级控制点，卫星定位如采用差分方式，其岸台亦多采用已知控制点，以求坐标系统的统一。如果大洋测量采用卫星单点定位方式，则应根据需要确定是否进行坐标换算。水声定位网通常在特殊的、较小的范围内使用，因为目前水声传播的距离，在一般情况下，是不足以满足人们要求的。 水上定位同时，测量水的深度是确定水下地形的重要内容。测深主要靠回声测深仪进行。利用水声换能器垂直向下发射声波并接收水底回波，根据回波时间和声速来确定被测点的水深，通过水深的变化就可以了解水下地形的情况。20世纪60年代，出现了侧扫声纳，可探测船一侧(或两侧)一定面积海域内的水下障碍物和水底地貌，可以取得类似于航摄效果的水底表面声学图像。20世纪70年代，又出现了多波束测深系统，它能一次给出与航线垂直的平面内几十个甚至百余个海底被测点的水深值，形成一定宽度的全覆盖的水深条带，可以比较可靠地反映出水下地形的细微起伏，比单一测线的水深测量确定水下地形更真实。目前，多波速测深系统正向小型化发展，适用浅水海域和简易船只的新产品已经有售。20世纪80年代以后，又推出了高效率的机载激光测深系统，激光光束的高分辨率能获得海底传真图像，从而可以详细调查海底地貌和底质。美国国防制图局于1990年研制的ABS机载水深测量系统，除包括一台激光测深仪外，还有一台多光谱扫描仪和一台电磁剖面仪，能够在各种环境条件下，在飞机上利用激光、光谱和电磁测量几种方法互补快速测制沿海的水下地形图。这些手段一般可测深30～50 m，精度在±0.3 m左右。目前，还可以利用卫星上安装合成孔径雷达(SAR)等设备对海面遥感摄影，通过对照片处理确定水深。需要强调的是，以上水深测量得到的瞬时值存在着仪器、潮汐等因素的影响。因此，需在数据后处理中加入相关改正，并归算至统一的高程基准面。为了与陆上地形图实现拼接，水下地形图宜采用与陆地统一的高程基准。而为航海服务的海图通常采用理论深度基准面，它和平均海面相差一个常数。国外少数国家，在水下工程施工前，还利用潜水器携带水下立体摄影机获取水下地形的立体相片，或者利用高分辨率声学系统采取全息摄影技术测量水下地形。在特殊地区还可利用水下经纬仪、水下激光测距仪、水下气压水准仪和水下液体比重水准仪、水下电视摄影系统测量水下地形。 目前，水下地形测量过程已逐步实现自动化，数字产品已多见。

Answer 3

一般地表的地形很容易测量，基本上是利用航空拍摄的方法进行测量，技术难度不是很高，而水下地形测量就不能简单的进行航空拍摄了。根据不同的河流湖泊，进行水下测量的方法也不一样，在水流平静面积较小的河流湖泊使用经纬仪、电磁波测距仪、标尺等就可以测出地形图，对于流水湍急的河流则需要别的特殊方法进行测量了。在面积广阔的湖面上定位的精度要求不高时使用无线电测量，精度要求较高时则采用电子数据采集和微波测距系统测量。在大洋里测量海洋地形图的难度算是最高的，现代科技发达，已经可以使用未用技术测量。
在过去测量水底地形图受到了很大的限制，以当时的生产力只能使用测深锤和测深杆进行测量，这种不仅受到河流的限制，测量数据也有很大偏差，现在已经利用声纳、电磁波发明设计出各种一起进行精确测量，在国家大的海底项目已经开始使用深海潜水器进行精确海底地形测量。

Answer 4

一）中国海事局测绘船舶基本情况

目前，中国海事局共拥有10艘专业测量船舶，分布在上海海事局海测大队（6艘）和广东海事局海测大队（4艘），承担着我国沿海港口航道的海道测量、水文测量、应急扫海测量和港口工程测量任务。每艘测量船舶均配备了高精度双频GPS定位导航设备、先进的测深仪器、船舶运动姿态传感器和数据采集处理系统，可在较差海况下进行精确的实时导航定位和水深测量，自动化数据采集和后处理系统也得到了全面应用，测量精度满足国际海道测量组织（IHO）海道测量规范和我国海道测量国家标准的要求。另外，还有部分测量船舶配备了多波束测深系统、旁侧声纳系统、磁力仪、浅地层剖面仪、海流计、声速仪和水下探测机器人等专业设备，可进行海底全覆盖水深测量、海底地貌和障碍物探测、淤埋铁质沉物探测、海底浅地层构造、海底缆线调查、海洋水文观测等综合性海洋调查工作。

海测“1504”轮
中国海事局不断加强测绘基础设施建设，推广应用测绘新技术、新装备，提高海事测绘队伍的实力与水平，保证海事测绘队伍的航海保障能力。2002年，中国海事局组织完成了上海电子海图中心、海测“1504”轮等基础设施的建设项目；并引进了便携式测深仪、侧扫声纳、五波束测深仪、GPS接收机、GPS信标接收机、小型多波束测深系统等一批测绘新设备。

电子海图中心占地1300平方米，由电子海图制作工作室。纸海图编绘工作室、审校工作室、中心机房、资料室。现代化的会议室等组成。电子海图中心已于2002年9月28日正式启用。2002年共完成电子海图制作62幅。

海测“1504”轮是为适应港口、海道测量现代化，解决现代测绘技术及高科技测绘装备与船舶技术有机结合而开发的新一代测量工作船。该船长40.0米,船宽8.0米，型深3.6米，吃水2.6米，满载排水量约446吨，设计航速13，77海里／时。该船采用双主机双可调螺距螺旋桨，能满足任意速度下的测量作业；船上设了面积较大的测绘工作室，能满足测绘设备发送波束、接收回波、处理信息、打印出图的流水作业的要求通过优选线形等多项措施使船舶有较好的抗摇摆性，在4级风3级浪海况下横摇角不超过测量作业时要求的60°大大减低了测量作业时对天气的依赖程度在船底中部，设置了一道可自动开闭的水密门，昂贵的测量仪器可以自如地伸出船底测量、收回舱内保养，操作既方便又安全；在船尾设有可翻转伸缩出舷外的门字架，在船中两侧设有翻转臂架，架子可装上多种类型不同的测量、扫海仪器，通过液压装置自动放入水中测量和收回：由于将现代海上测量作业的特点与船舶技术有机融为一体，该船将成为真正意义上的测量工作船。

海测“1004”轮
上海海事局海测大队“海测1004”总排水量58吨，适用于A级航区，船舶总长21.52米，型宽4.8米，型深1.7米，满载平均吃水1.295米。

“海测1004”配备有高精度双频差分GPS接收机，双频测深仪、运动姿态传感器和数字侧扫声纳系统，可进行精确海上定位与导航、水深精确测量、海底地貌和沉船沉物的精确探测（100米扫宽范围，分辨率小于10厘米），可在港区和航道范围内等较浅水域承担海道测量和障碍物探测等多项任务 。

海测“1005”轮
上海海事局海测大队“海测1005”总排水量296吨，适用于三类航区，船舶总长40.10米，型宽7.80米，型深3.60米，满载平均吃水2.6米，设计航速11.6节。

“海测1005”配备有高精度双频差分GPS接收机，双频测深仪、运动姿态传感器和多波束测深系统，可进行精确海上定位与导航、水深精确测量，可在2-250米水深范围内对海底进行高精度全覆盖扫测，绘制二维和三维的海底地形图，可承担近海海域各类水文测量工程及海上应急扫测任务，可为港口航道测绘、海洋调查、各类海上工程建设提供服务。

海测“1006”轮
上海海事局海测大队“海测1006”总排水量296吨，适用于三类航区，船舶总长40.10米，型宽7.80米，型深3.60米，满载平均吃水2.6米，设计航速11.6节。

“海测1006”配备有高精度双频差分GPS接收机，双频测深仪和运动姿态传感器，可进行精确海上定位与导航、水深精确测量，可承担近海海域各类水文测量工程及海上应急扫测任务，可为港口航道测绘、海洋调查、各类海上工程建设提供服务。

海测“1007”轮
上海海事局海测大队“海测1007”总排水量296吨，适用于三类航区，船舶总长40.10米，型宽7.80米，型深3.60米，满载平均吃水2.6米，设计航速11.6节。“海测1007”规格型号与“海测1005”、“海测1006”相同，但船舶机电设备更为先进，自动化程度较高，设计也更为合理。

“海测1007”的仪器设备有：高精度双频差分GPS接收机，双频测深仪、运动姿态传感器，可进行精确海上定位与导航、水深精确测量；多波束测深系统，可在2-600米水深范围内对海底进行高精度全覆盖扫测，绘制二维和三维的海底地形图；数字侧扫声纳系统，可进行海底地貌和沉船沉物的精确探测（500米扫宽范围，分辨率小于4厘米）； 浅地层剖面仪，能够探测海底以下45米范围内的各类管线、管道等海底地下设施及地层结构和海底构造；磁力仪，可测定海底磁力异常，从而探测海底甚至是淤埋的铁质障碍物； 三维海流计，能够测量各种层面的海流波高，周期，流速等指标，并可进行有向波浪波谱图的分析；装有高清晰度数码摄象机的水下探测机器人，可遥控下潜至水下150米，用于海底地貌探测及进行各类水下物体的搜寻。

“海测1007”是我局目前设备配备最为先进的综合性近海水文测量船，可承担近海海域各类水文测量工程及各类海上应急扫测任务，可为港口航道测绘、海洋调查、各类海上工程建设提供全方位的服务。

海测“1008”轮
上海海事局海测大队“海测1008”总排水量150吨，适用于三类航区，船舶总长29.68米，型宽6.00米，型深2.90米，满载平均吃水1.75米，设计航速10.5节。

“海测1008”配备有高精度双频差分GPS接收机，双频测深仪和运动姿态传感器，可进行精确海上定位与导航、水深精确测量，可承担近海海域各类水文测量工程及海上应急扫测任务，可为港口航道测绘、海洋调查、各类海上工程建设提供服务。

海测“1009”轮
上海海事局海测大队“海测1009”总排水量150吨，适用于三类航区，船舶总长29.68米，型宽6.00米，型深2.90米，满载平均吃水1.75米，设计航速10.5节。

“海测1009”配备有高精度双频差分GPS接收机，双频测深仪、运动姿态传感器、多波束测深系统和双频数字侧扫声纳系统，可进行精确海上定位与导航、水深精确测量，可在2-350米水深范围内对海底进行高精度全覆盖扫测，绘制二维和三维的海底地形图，可进行海底地貌和沉船沉物的精确探测（500米扫宽范围，分辨率小于5厘米），可承担近海海域各类水文测量工程及海上应急扫测任务，可为港口航道测绘、海洋调查、各类海上工程建设提供服务。

海测“151”轮
广东海事局海测大队“海测151”总排水量738吨，满载排水量为917吨，适用于近海航区，船舶总长55米，型宽10米，型深4.6米，吃水3.4米。

“海测151”配备有高精度双频差分GPS接收机，双频测深仪、运动姿态传感器，可进行精确海上定位与导航、水深精确测量；该船可 随时装上多波束测深系统，对海底进行高精度全覆盖扫测，绘制二维和三维的海底地形图；该船配置了一艘可装载定位和测深设备的9.5米工作艇，能满足在浅水区测量工作的需求，可承担近海海域（距岸120海里范围内）各类水文测量工程及海上应急扫测任务，可为港口航道测绘、海洋调查、各类海上工程建设提供服务。

海测“1502”轮
广东海事局海测大队“海测1502”总排水量264吨，满载排水量为328吨，适用于沿海航区，船舶总长34米，型宽7.5米，型深3.5米，吃水2.6米。

“海测1502”配备有高精度双频差分GPS接收机，双频测深仪、运动姿态传感器和多波束测深系统，可进行精确海上定位与导航、水深精确测量，可 在2-140米水深范围内对海底进行高精度全覆盖扫测，绘制二维和三维的海底地形图，可承担近海海域各类水文测量工程及海上应急扫测任务，可为港口航道测绘、海洋调查、各类海上工程建设提供服务。

海测“1503”轮
广东海事局海测大队“海测1503”总排水量81吨，满载排水量为110吨，适用于沿海航区，船舶总长28米，型宽5.2米，型深2.6米，吃水1.6米。

“海测1503”配备有高精度双频差分GPS接收机，双频测深仪、运动姿态传感器和多波束测深系统，可进行精确海上定位与导航、水深精确测量，可 在2-100米水深范围内对海底进行高精度全覆盖扫测，绘制二维和三维的海底地形图，该小型多波束特别适合于快速扫测狭窄航道，该船可承担近海海域各类水文测量工程及海上应急扫测任务，可为港口航道测绘、海洋调查、各类海上工程建设提供服务。

（二）海底地形图问题

海洋测绘船利用声纳绘制海底的地形图。测绘船上的声纳向海底发射声脉冲，随后接收从海底反射的脉冲。发射的范围为与指向海底的铅垂线夹角从2°—30°之间。船只以2米/秒的速度行进，声脉冲在海水中传播的速度约为1500米/秒。