水下地形测绘课件

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1、,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,测勘学院测绘工程教研室,*,第三章 水下地形测绘,1.精度要求和技术设计,2.水下地形图测量的定位方法,3.水深测量及水位观测,4.水下地形图测绘,.,11/15/2024,1,测勘学院测绘工程教研室,第三章 水下地形测绘1.精度要求和技术设计.9/24/202,3.1精度要求和技术设计,.,11/15/2024,2,测勘学院测绘工程教研室,3.1精度要求和技术设计.9/24/20232测勘学院测绘,.,11/15/2024,3,测勘学院测绘工程教研室,.9/24/20233测勘学院测绘工程教研室,二.精

2、度要求和技术设计,1.精度要求,水深测量的精度主要由测点的测深精度和定位精度决定，主测线与检查线重合点水深值比对是检查水深测量精度的主要指标。,国际海道测量标准,海道测量规范,海洋工程地形测量规范,水运工程测量规范,.,11/15/2024,4,测勘学院测绘工程教研室,二.精度要求和技术设计.9/24/20234测勘学院测绘工程,2.技术设计,技术设计首先要确定测区范围，划分幅图和确定测量比例尺，标定免测范围或确定不同比例尺图幅之间的具体分界线，明确实施测量工作中的重要技术保证措施，编写项目设计书和绘制有关附图。,（一）初步设计；实地勘察；,（二）制定技术设计书（技术说明书、图表）；,（三）测

3、线布设（方向、间距）；,.,11/15/2024,5,测勘学院测绘工程教研室,2.技术设计.9/24/20235测勘学,为了检查测深与定位是否存在系统误差或粗差，并以此衡量测深测量成果总的精度，需要布设检查线。检查线的方向应尽可能与主测线垂直，分布均匀，要要求布设在较平坦处，能普遍检查主测深线。,.,11/15/2024,6,测勘学院测绘工程教研室,为了检查测深与定位是否存在系统误差或粗差，并以此衡量测深测量,3.2水下地形图测量的定位方法,1.全站仪定位,2.导航定位,.,11/15/2024,7,测勘学院测绘工程教研室,3.2水下地形图测量的定位方法1.全站仪定位.9/24/2,1.全站仪

4、定位,传统的光学仪器定位，以行驶的测船上与测深点在同一铅垂线的标志为观测目标，由岸上的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工作同步。,近年来，随着电子经纬仪的普遍使用，用传统的光学经纬仪前方交会法定位已很少采用。新的方法是直接利用全站仪，按方位距离的极坐标法进行定位。,.,11/15/2024,8,测勘学院测绘工程教研室,1.全站仪定位.9/24/20238测勘学院测绘工程,2.GPS差分定位,测量时将GPS接收机与测深仪组合，前者进行定位测量，后者同时进行水深测量。利用电子手薄记录观测数据，并配备一系列软件和绘图仪硬件，便可组成水下地形测量自动化系统。,单点定位,差

5、分定位DGPS,无线电指向标差分定位RBN-DGPS,广域差分定位WADGPS,GPS RTK,.,11/15/2024,9,测勘学院测绘工程教研室,2.GPS差分定位.9/24/20239测勘学院测绘,3.3水深测量及水位观测,一.水深测量,水深测量是水下地形测量最主要的内容。根据使用的测量工具，测深方法主要有人工测量、测深声纳测量以及近年来发展起来的机载激光测深系统。,.,11/15/2024,10,测勘学院测绘工程教研室,3.3水深测量及水位观测.9/24/202310测勘,.,11/15/2024,11,测勘学院测绘工程教研室,.9/24/202311测勘学院测绘工程教研室,.,11/

6、15/2024,12,测勘学院测绘工程教研室,.9/24/202312测勘学院测绘工程教研室,回声测深仪由换能器和控制仪两大部分组成。在控制仪指挥下发射换能器按预定的时间间隔发生短促的电脉冲，并转换成超声波向水下发射。该声波自水底反射后向上，其中一部分反射波被接收换能器接收，并转换为电脉冲，经放大后输入控制仪。发射脉冲和接收脉冲之时间间隔即t，从而就可以求出水深了。,.,11/15/2024,13,测勘学院测绘工程教研室,回声测深仪由换能器和控制仪两大部分组成。在控,3.多波束测深仪,回声测深仪只能沿测线测量水深值，而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个甚至上百个水下测点水深

7、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,.,11/15/2024,14,测勘学院测绘工程教研室,3.多波束测深仪.9/24/202314测勘学院测绘,4.水位的观测,水位测量需将陆地上平面位置与高程联系起来才具有水下地形测绘的实用价值。测深的平面定位可借助陆地测量技术，如方向交会、距离交会、极坐标法和GPS法。测深与高程系统的联系，一般通过水位观测实现。,.,11/15/2024,15,测勘学院测绘工程教研室,4.水位的观测.9/24/202315测勘学院测绘工程教研室,水位指水面相对于某一高程基准面的高

8、程。,水深测量期间，按一定时间间隔对标尺进行读数，并绘制水位时间曲线，由此曲线即可得到测深时水面的瞬间高程，从而根据水深就可得到水底的高程。,深度基准面,水位观测站,.,11/15/2024,16,测勘学院测绘工程教研室,水位指水面相对于某一高程基准面的高程。.9/24/20231,5.误差来源与质量控制,测深误差可以分为3类：粗差、系统误差和随机误差。,粗差是指由于测深仪的机械或电子部件损坏引起的误差。,系统误差主要是由于测深仪换能器和测量船的姿态传感器的安装偏移产生的误差。这些误差主要通过系统的校准来检测，并根据检测的误差大小和符号加以补偿改正。而随机误差则是采用统计方法来分析。,.,11

9、/15/2024,17,测勘学院测绘工程教研室,5.误差来源与质量控制.9/24/202317测勘学,1）地形倾斜引起的误差,2）声波引起的误差,3）时间测量引起的误差,4）测量船的姿态测量引起的误差,5）换能器相对位置变化产生的深度误差,6）对测深记录的判读和分辨误差,7）深度归化误差,.,11/15/2024,18,测勘学院测绘工程教研室,1）地形倾斜引起的误差.9/24/202318测勘学院测绘工,3.4水下地形图测绘,1.测深断面线和断面点的设计与布设,在水下地形测量之前，为了保证水下地形测量的成图质量，应根据测区内水面的宽度、水流缓急等情况，在实地布设一定数量的断面线和测深点。测深断

10、面线的方向一般与河流主流或岸线垂直。,测深断面线一般规定在图上每隔12cm布设一条，测深点的间距一般在图上为0.6 0.8cm。,.,11/15/2024,19,测勘学院测绘工程教研室,3.4水下地形图测绘.9/24/202319测勘学,2.水下地形测量方法,断面的方向可用仪器或目估确定，在所确定的断面线上设立两个标志，以便测船瞄准定向。在实测前进行试测，以便测定船在点间运行时间和岸上与测船之间的协调指挥。一般的水域测量多采用前方交会法或极坐标法。,.,11/15/2024,20,测勘学院测绘工程教研室,2.水下地形测量方法.9/24/202320测勘学院测绘工程,外业工作结束后，即开始内业工

11、作，其主要内容有：,（1）将外业测角和测深数据汇总并逐点核对。,（2）由水位观测结果和水深计算各测点高程。,（3）展绘各测点位置，注记相应高程。,（4）在图上勾绘等高线或等深线表示出水下地形的起伏。,.,11/15/2024,21,测勘学院测绘工程教研室,外业工作结束后，即开始内业工作，其主要内容有：.9/24/2,3.河流横断面测量,为了掌握河道的变化规律以及满足水利工程设计的需要，需要在有代表性的河段上布设一定数量的横断面，定期在横断面上进行水深测量并绘制成横断面图供工程人员参考。其测量方法与测量水下地形图类似，只是绘制成断面图，水平轴为水平距离，竖轴代表高程，并注明垂直和水平比例尺。,.

12、,11/15/2024,22,测勘学院测绘工程教研室,3.河流横断面测量.9/24/202322测勘学,4.河流纵断面图编制,河床的最深点称,深泓点,。沿河道深泓点剖开的断面称,河流纵断面,。用横坐标表示河长，纵坐标表示高程，将这些深泓点连接起来，就是河流断面。,河流纵断面图的内容应包括河底线、水位线以及沿河主要居民地、工矿企业、铁路等。纵断面一般是在收集已有材料的基础上编绘获得，缺少的资料通常实测、补测得到。,.,11/15/2024,23,测勘学院测绘工程教研室,4.河流纵断面图编制.9/24/202323测,.,11/15/2024,24,测勘学院测绘工程教研室,.9/24/202324测勘学院测绘工程教研室,.,11/15/2024,25,测勘学院测绘工程教研室,.9/24/202325测勘学院测绘工程教研室,河流纵断面图编绘步骤：,（1）量取河道里程。,（2）换算同时水位,（3）编制河道纵断面表，作为绘制河道断面图的 主要依据。,（4）绘制河道纵断面图。,.,11/15/2024,26,测勘学院测绘工程教研室,河流纵断面图编绘步骤：.9/24/202326测勘学院测绘工,