起始数据粗差影响的水下地形测量成果修正初探
关于水下地形测量精度的改进方法的研究
关于水下地形测量精度的改进方法的研究摘要：随着科技的进步与时代的发展，我国的水下地形测量技术已经被广泛应用到各个行业的各个领域当中。
不管是城市的防洪还是河道的整治、港口的建设与海底的探矿都需要对水下的地形进行合理的勘测并进行准确定位。
目前我国的水下地形测量技术仍旧存在许多不足与缺陷，这就要求我们必须对其加以完善，来进一步制定出更加符合时代与社会需要的测量技术方案。
关键词：水下地形测量；精度；改进方法引言近年来，随着科研事业的发展，更多的科学家将目光转向水下区域，这是一个富有潜质的区域，能够满足人们对未来生活进行探索的无尽需要。
同时，在许多应用性领域中，水下区域逐渐成为人们开发的重点，并在此过程中不断创新和探索，以找到一条最适合的探索道路。
在开发水下区域的过程中，最重要的是对水下地形的测量，这是一切工作之本，也是保障工作人员水下作业人身安全的基础。
因此，对于水下地形测量这一工作的有效性及精准度的把握是十分重要的。
通过近几年的发展，从大范围观察，人们已经掌握了一定水平的水下地形测量技术，并在实践中充分发挥。
1.水下地形测量技术1.1无线电定位测量技术该技术大多应用于海洋测量定位工作，将岸台用作定位参考以开展测距定位工作，拥有比较理想的精确度，然而其作用距离不长，另外，需要配置一定数量的信号接收船，因而大多应用于近程定位领域。
1.2光学定位测量技术该技术通常仅适用于视线能够触及的范围的测距工作，涉及多种光学仪器的使用，常见的如测距仪、经纬仪以及六分仪等，并综合运用后方、前方交会法以实现对水下地形的有效测量。
光学定位测量技术不仅容易实施，而且无需较大成本，然而其在后方交会作业时一般要在陆地上布设3个甚至更多的测量标志，再加上作用距离有限，导致定位精度不理想，另外，测量读数难的问题也比较突出。
1.3GPS定位测量技术GPS定位测量系统由三大部分构成，一是控制部分，二是空间部分，三是用户部分。
控制部分又可细分为三大部分，分别是主控站、监控站以及注入站。
水文测量工作出现误差的原因及解决措施
浅析水文测量工作出现误差的原因及解决措施摘要：本文尝试从水文测量的工作程序中分析出存在的误差，并给出解决这些误差的可行措施。
首先，指出主要原因是由于不同的物理因素，如气温、湿度和空气压力，以及水力学因素，如流量、流速和流态，对水文测量构成了不利影响。
其次，考虑到设备的可靠性直接影响着水文测量的准确度，更换和维修设备以及定期校准设备也是一项行之有效的措施。
此外，为了确保水文测量的精确度，还需要经常性地检查水文测量设备，以及对水文环境进行监测和分析，并根据需要采取及时的补救措施。
关键词：水文测量，误差，设备可靠性，检查，环境监测正文：水文测量是记录流域水量特征变化的重要工作，但伴随着测量的不确定性或误差的产生。
本文旨在探讨水文测量中存在的误差及其可行的解决方案。
首先，不同的物理因素，如气温、湿度和空气压力，以及水力学因素，如流量、流速和流态，可能会影响水文测量的准确性。
例如，气温和湿度的变化会影响水文仪器的准确性，因此，应当根据实际的环境条件来选择适当的仪器，并采取补偿措施来减少误差。
其次，设备的可靠性对水文测量的准确性也有很大的影响。
为了确保设备的可靠性，应定期更换和维护设备，以及定期进行校准，以确保水文测量的准确性。
此外，应经常检查水文测量设备，如水深计、水位计等，以确保其正常运行。
最后，为了确保水文测量的精确度，还需要对水文所处的环境进行监测和分析，以及根据实际情况采取及时的补救措施。
例如，当水位发生变化时，可以立即采取措施，以确保水文测量的准确程度。
总之，不同的物理因素以及设备的可靠性都会影响到水文测量的准确度，采取合理的措施，如对水文测量设备进行检查和校准，以及对水文环境进行监测和分析，都可以有效的降低误差的发生。
在水文测量中，人为因素也是一个不容忽视的误差来源。
特别是在档案记录方面，如果数据记录不当或不准确，会对水文测量造成不可估量的影响。
因此，应建立流程规范，让负责水文测量的工作人员清楚地了解每一步的操作要求，并严格遵守操作技术，以确保水文测量的准确度。
海测技术▏多波束测深数据中系统偏差的改正方法
海测技术▏多波束测深数据中系统偏差的改正方法一、引言多波束测深系统是一种由多传感器组成的复杂系统，具有扫幅宽、全覆盖、高效率和高精度的特点，可完成全海洋的高精度海底地形探测任务，在海洋活动中应用非常广泛。
按照国际海道测量组织（IHO）规定的指标，多波束测深系统的测量精度等级分为特等、一等、二等和三等共四个等级，同时在定位精度等方面也有相关对应的要求。
由于系统的复杂性和海上工作环境的动态性，多波束测深过程中存在多种误差源，使得测深数据不可避免地出现多种误差，包括系统内部各种参数设置不合理引起的误差，以及各项外部环境因素造成的误差。
主要包括：⑴由于设备的自身噪声、海洋浮游动物返回的信号、多波束换能器参数设置不合理、定位定姿异常等多种因素，使得原始数据中出现明显异常。
⑵因传感器安装、声速、姿态、吃水、潮位等因素导致的测量误差属于常见典型系统误差，如受外界因素特别是风、浪、流冲击影响，多波束换能器横摇安装偏差并不为一常值，而在测量过程中存在线性变化，因此会导致条带之间产生“V”系统偏差⑶换能器安装不牢固或与测量平台产生共振、姿态传感器与船体之间存在轴向不平行、姿态仪时间延迟不固定等问题均会导致姿态传感器测量值不能补偿换能器实际姿态变化，因此会在条带内产生“褶皱”状和“蝴蝶”状系统偏差。
⑷潮位资料缺失或潮位控制不完备等问题易引起测深数据潮位改正不完善，从而引起条带数据出现拼接断层等系统偏差；表层声速或水体内声速测量不准确则会导致测深数据出现“笑脸”或“哭脸”状折射残差。
⑸多波束发射阵在制造和使用过程中行波管和大功率微波开关的损坏，表层声速仪被海洋生物或淤泥堵住造成的表层声速测量误差。
⑹波束形成过程中出现的故障，比如时间延迟、波束导向、底部检测。
除此之外，设备性能问题以及核心零部件保养不当也是引起测深数据产生较大系统偏差的因素之一。
这些因素造成每ping一些固定序号的波束旅行时或波束发射角存在系统误差，引起这些波束号的测量位置发生系统性偏移，严重影响测深数据的精度以及后续处理工作。
浅述多波束测深系统水下地形测量中质量控制措施与质量分析
浅述多波束测深系统水下地形测量中质量控制措施与质量分析◎ 王文胜 福建省港航勘察科技有限公司摘 要：文章针对多波束测深系统在水下地形测量中影响测量精度的因素、质量控制措施和成果数据精度评估进行了讨论。
笔者介绍了多波束测深系统的原理和应用，从质量控制措施和成果质量分析两个方面进行了详细阐述，提出了外业数据采集阶段和内业数据后处理阶段一些控制措施的方法。
在成果质量分析方面，介绍了比较分析方法对多波束系统的精度评估方法。
文章最后总结了多波束测深系统的测量精度是水下地形测量中的关键问题，通过合理的措施可以提高测量结果的准确性和可靠性，同时呼吁进一步研究和改进多波束系统，以满足不同精度要求的水下地形测量需求。
关键词：多波束测深系统；影响测量精度的因素；质量控制措施；成果质量分析水下地形测量是海洋科学和海洋工程中的重要研究内容，而测量精度控制与精度评估是水下地形测量中的关键问题。
在水下地形测量中，多波束测深系统作为一种广泛用于水下地形测量的技术，具有高效、高精度的特点，在测量过程中，能实现水深的完全覆盖，在呈现水下地貌方面能做到更准确、更生动[1]。
多波束测深系统通过同时发送多个声波束并接收反射波，能够获得多个测深值，提高测量的效率和精度。
因此，对多波束测深系统的质量控制和精度评估具有重要意义。
1.多波束测深系统的工作原理多波束测深系统是基于声学原理进行水下地形测量的技术。
它利用多个声纳传感器发射扇形波束，并接收水底反射回波信号，通过对信号的处理和计算，可以准确地获取水下地形的信息[2]。
多波束测深系统的工作原理如下：1）多声波束发射：系统中的多个声纳传感器同时发射多个声波束。
每个声波束的发射方向和角度可以根据测量需求进行调整。
2）声波传播和反射：发射的声波束在水中传播，当遇到水下地形时，一部分声波会被地形表面反射，形成回波信号。
3）回波信号接收：多个声纳传感器接收到反射的回波信号，并将其转化为电信号。
4）信号处理：接收到的回波信号经过放大、滤波、时域和频域处理等，以提取出与水下地形相关的信息。
多波束水深测量误差源及成果质量研究
多波束水深测量误差源及成果质量研究摘要:多波束水深测量系统主要是应用于海洋水深测量实际生产中的应用，测量数据的一些误差对于海岸近岸工程量计算会产生比较大的影响，所以本文将从多波束水深测量的相关知识、测量过程、测量的误差来源和它的相关成果研究来对多波束水深测量误差源及其成果进行一个比较系统的分析阐述。
关键词:多波束；测量；误差；成果随着我国各方面的蓬勃发展，在海洋方面的经济也取得了很大的进步，对于近海工程的建设项目也处于持续的发展挖掘中。
而对于近海工程建设项目比如设计、施工等工作程序的前期则需要对水深和水下地形有一个较为详细地了解，所以就需要一个有水深地形的数据资料的勘察报告，此时就需要相关的测量工具或者仪器了。
单波束测深系统和多波束测深系统都是在探测海洋海底地形资料方面很重要的技术手段，其中多波束测深系统的特点是效率高、精度高、覆盖面广，所以在测量未知海洋区域的深度这一块应用比较广泛。
随着我国近些年来海洋工程项目的不断开展，积累了很多这方面的经验，对于水深测量方面的理论研究和技术质量控制也得到了进一步的提高，所以随之而来我们对于测量水深数据的精确程度和测量速度等要求也相对提高。
一、多波束水深测量系统地组成及水深测量过程1. 多波束水深测量系统地组成水深测量系统主要是由基站、测船移动站、测深仪和电脑主机等几部分一起组成。
其中基站和测船移动站是由主机、数据传输线、GPS接收天线等部分构成；而测深仪则一般由换能器、数据传输线和主机构成，现在一般采用的是双频测深仪；电脑主机则相当于一个数据处理系统，运用专业的海洋测量成图软件在计算机中操作完成，然后再通过打印机来将成果输出。
2.水深测量的过程水深测量的目的是测量水面到水底的直接高度，水深测量过程大概如下：一要进行测线和检查线的布置、各种相关仪器和软件的安装及调试，第二对相关测量仪器进行检查，若有问题则及时改正，没有问题后则进行数据采集；第三部则是进行内页处理、水深对比分析，然后进行成图编绘，最后完成报告的编写。
水下地形测量精度评定的方法研究
水下地形测量精度评定的方法研究摘要：由于现阶段我国社会经济水平迅猛的提升，这就使得港口开发以及海洋经济发展时期所提出的测绘要求标准变得越来越高。
针对大面积的水下地形测量需要应用大批量的水深点数据信息，借助网络RTK三维水深测量，同步采集各项数据信息，让水深数据的精度变得更高。
本文主要就水下地形测量精度评定的方法进行探究，分析现阶段影响我国水下地形测量的主要因素，制定出提高测量精度管控的策略，全面的反馈出地下水型测量成果。
关键词：水下地形；测量精度；评定；方法引言：水下地形测量始终是一类尤为艰巨的测量任务，其不管是对于港口构造块，还是对于桥梁等方面所产生的影响都尤为深远，其主要的测量任务就是测量水下位置及高度，整理其收集整合到的数据信息，绘制完整的水下地形图，其也已经成为了现代水利工程发展的核心技术。
其图面会包含完整桩号前置以及定位装置等多项内容，要实时进行深度测量，利用软件创建水下地形图，结合其条件及状况，确定出适宜的水下地形测量方法。
1水下地形测量概念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。
沿着水深测量的方向来测量水的深度点，也称深点，这个深点主要指的是水底到水面的距离，在水下地形测量过程中是一个比较重要的环节。
除此之外，在水深测量的过程中深度点测量的精确度也是比较重要的，这个工作叫做定位;要想让水深测量更具有价值，需要在此过程中和地平面以及高程进行联系。
测深和高程进行联系，通常使用的都是水位观测的方法。
2无人测量船的特征无人测量船是当前我国新推出的一类水下地形测量方式，无人船只的技术趋于成熟，智力水平以及导航水平越来越高，其测量方式的稳定性较强。
无人测量的优势较为显著，其安全性较高，运营成本费用也会比较低，不用受到任何监管的约束，可以防止其出现测量任务损失等的问题。
水下地形测量中的GPS误差分析及控制策略
需 采 取 针 对 性 的方 法 ， 对 其 分 析 和 控 Ｇ Ｐ ｓ 技 术可 在 局 部 范 围内 ， 使 移 动 台 定 行提 供 便 利 ， 而且 也可 以使 水 面深 度 计 算 难 度 更 为容 易 ， 这与 水面 船 舶 航 行要
厂学 木
Ｌ／ （ Ｃ 的 Ｇ ＰＳ误 差 分 析 及 控 制 策 略
◎ 钟会华 Ｊ 东省水 利 电力 勘 测设 计研 究 院
摘 要： Ｇ Ｐ Ｓ 误 差 分 析 在 水 下 地 形 测 量 中不 可 或 缺 。水 下地 形 测 量 过 程 复 杂 ， 专 业 性 强 ，对 测 量 工程 师专业要求较 高 。 分 析水 下地 形 测量 中的Ｇ Ｐ Ｓ 误差， 明确各 类误 差来 源 以及其 对 测量 精度 的 影 响。 依 据 实际 工程背景 ， 提 出针 对性 的误 差控制 及解 决 方法， 将其对 水下地形 测量工作 的干扰 降 到最低 ， 达 到 良好的作业 效果， 确保 后 续测量工作 的顺利进 行。 关键 词 ： 水下 地 形测量 Ｇ Ｐ Ｓ 误 差 分 析 控 制
一
般 来说 ， 普 通 的水下地形 测量
（ ２ ） 差分Ｇ Ｐ ｓ 时 间延 迟 。 基 准 站 差 求 也 是 一 致 的 。 现 阶段 我国在 这方面
２ ． ＧＰ Ｓ水下地 形 测 量 原 理
分 信 号经 移 动 台接 收 之 后 ， 改正差分．
的研 究 是 以深 度 上的理 论 基准 面 为主 ， 通 过 精 确 的水 文 计 算 就 可 以得 到 理 论
并通 过 数 模 转 换 ， 使 进 入移 动 台 Ｇ Ｐ Ｓ 接 的误 差 ， 这 种 误 差 的存 在 又会 直接 影 响 收 机 的时 间 延长 。 其次 ， 通 过 接 收 机 对 到理 论 上 深 度 基 准 面 的 精 确 性 ， 造成 移 动 台 ＧＰ Ｓ 接 收 机 的 差 分 信 号 进 行 处 后 去 其他 研 究工 作难 以高 效 开展 。
浅议提高水下地形测量精度的解决方案
西部 探矿 工程
２０１８年 第 ５期
浅议提高水 下地形测量精度 的解 决方案
聂 国富
（华北 地质 勘查 局五 一 四地 质 大 队，河北 承德 ０６７０００）
摘 要 ：根 据 水下 地形 测量 技 术 中影 响测 量精 度 的 因素进 行研 究 ，指 出 了影响 精 度 的误 差种 类和 来 源 ，并根 据其 各 自特 点进 行 了较 为深入 的 分析 ，提 出相应 解 决方案 以 削弱其 影响 ，保证 测深精 度 和定 位 精度 ，进 而提 高水 下地形 测量作 业质 量 。 关键 词 ：水 下地 形 ；测 深 ；ＲＴＫ；精度 中图分 类号 ：Ｐ２２ 文献标 识 码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１００４—５７１６（２０１８）０５—０１３４—０５
１ 概 述
海洋测绘作 为测绘科学技术 的一个重要分支 ，在 科学研究 、国民经济建设和国防建设等方面 ，起着重要 的作用；各种现代化建设工程的全方面开展 ，对海洋 、河 流 、湖 泊等 水域 利 用方 式也 呈 现多 样化 ，水 下 地形 测量 活动 日益增多。但是 ，由于测量对象和工作环境的特 殊性 ，测 量精 度难 以把 握 ，进 而影 响测量 质量 。
当 使 用船 舶 特 别 是 机 动船 测 深 时 ，船舶 静 止 时 换 能器吃水深度容易测定 ，船舶荷载等状况未发生改变 的前提下这基本上也是一个 固定值 ，但在航行过程 中，
Hale Waihona Puke 收稿 日期 ：２０１８—０１—０４ 修回 日期 ：２０１８—０２—０５ 作者简介 ：聂 国富 （１９８３一），男（汉族 ），河南太康人 ，工程师 、注册测绘师 ，现从事工程测量 工作 。
水深测量 的技术多样 ，测深杆 、测深锤 、测深仪都 有 广 泛 利用 。随 着 新技 术 的开 发 和利 用 ，回声测 量 技 术 得 到 长 足发 展 ，并 日益 普及 。这 里 着 重讨 论 回声 测 深仪 在水 深测 量 中的误 差来 源分 析 。 ２．１ 回声 测深 的误 差
内陆水域水下地形测量中声速改正方法探讨
４６
人 民 长 江
２０１８年
Ｃｍ
＝
Ｎ－１（Ｃｊ
ห้องสมุดไป่ตู้ｊ＝１
＋２Ｃｊ＋１）ｄｊ，ｊ＋１
Ｎ－１
ｄｊ，ｊ＋１ ｊ＝１
（１）
式中，Ｃｊ是按厚度 ｄ选取的声速仪测 得 的 相 应 深 度 声
速；ｄｊ，ｊ＋１ 指各水层厚度；Ｎ为 声 速 仪 测 得 的 声 速 剖 面
所选取的声速。
２．２ 间 接 法
摘要：声速改正误差所引起的测深误差是影响测深精 度 的 主 要 因 素 之 一。通 过 对 不 同 测 深 环 境、不 同 声 速 改
正模型的研究，提出了在几种典型测深环境下的声速 改 正 方 案。在 长 江 中 下 游 地 区 的 施 测 结 果 表 明，计 算 值
和测量数据吻合性较好，采用间接法能够较好地满足该地 区 水 下 地 形 测 量 精 度 要 求；在 西 藏 惹 雍 错 的 施 测 结
响。
关 键 词 ：声 速 改 正 ；水 下 地 形 测 量 ；水 库 ；湖 泊 ；内 陆 水 域
中 图 法 分 类 号 ：Ｐ２１７ 文 献 标 志 码 ：Ａ
ＤＯＩ：１０．１６２３２／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１－４１７９．２０１８．０８．００９
１ 研 究 背 景
水 下 地 形 测 量 是 通 过 测 定 江 河 、水 库 、港 湾 等 水 域 水 下 点 的 平 面 位 置 和 高 程，绘 制 水 下 地 形 图 或 构 建 ＤＥＭ 模型等 。 ［１］ 水 下 地 形 测 量 成 果 多 用 于 水 利 工 程 建 设 、河 道 整 治 、河 道 冲 淤 分 析 等 ，在 防 洪 减 灾 、江 河 治 理等领域都发挥 着 重 要 作 用 。 ［２］ 目 前，水 下 地 形 测 量 主要采用 ＧＮＳＳ获 取 平 面 位 置，配 合 水 下 测 深 仪 器 同 步采集水深，其中水 下 测 量 仪 器 主 要 分 为 多 波 束 测 深 系统和单波束测深 仪 两 种，影 响 其 测 深 精 度 的 因 素 主 要包括换能器吃水、声 速 改 正、水 位 改 正、测 深 仪 器 本 身系统差 等 。 ［３］ 声 速 改 正 是 影 响 测 深 精 度 的 重 要 因 素 之 一 ，尤 其 在 缺 乏 水 体 交 换 条 件 的 深 水 条 件 下 ，水 温 变 化 的 梯 度 通 常 较 大 ，在 静 止 的 深 水 湖 泊 或 水 库 中 ，这 个特点愈发 明 显 。 ［４－５］ 在 我 国 北 方，夏 季 湖 区 水 底 和 水面的温度可能相差 １０℃以上，引 起 声 速 的 梯 度 变 化 可超过 ３０ｍ／ｓ［６］。因此，探讨如 何 进 行 测 深 的 声 速 改 正对于保证水下地形测量成果质量具有十分重要的意 义。
双船地震导航原始数据粗差探测
第20卷 第6期 中 国 水 运 Vol.20 No.6 2020年 6月 China Water Transport June 2020收稿日期：2020-04-26作者简介：谢 齐（1992-），男，硕士，长江宜昌航道局助理工程师。
双船地震导航原始数据粗差探测谢 齐，庞正芳，王付杰（长江宜昌航道局，湖北 宜昌 443000）摘 要：本文针对双船地震导航原始数据的误差分布特性，研究连续粗差和硕大粗差的探测方法，同时对粗差数据进行定位和剔除。
分别采用了阈值粗差探测和基于稳健估计的多项式拟合两种方法来对原始数据进行粗差探测和剔除，并进行分析评价。
阈值粗差探测可以剔除硕大粗差，而基于稳健估计的多项式拟合不仅可以剔除硕大粗差，还可以剔除连续粗差的影响，在双船地震导航原始数据粗差探测中具有较好的应用。
关键词：双船地震导航；连续粗差；硕大粗差；阈值粗差探测；稳健估计；多项式拟合中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2020）06-0192-03一、引言双船地震法是20世纪70年代末、80年代初发展起来的地震测量技术，国外双船地震作业发展较早[1]。
在技术理论研究方面，随着我国海洋地震作业的逐步开展，越来越多的研究者关注于海上地震导航数据处理技术研究上。
双船地震导航数据处理涉及到的数据量大，数据类型多，数据观测处于复杂的高动态环境之中[2]。
海洋的复杂环境和拖缆的工作模式对导航定位工作产生了极大的影响，此外由于双船地震导航系统测量设备组合复杂度高，各测量设备参数配置与根据硬件配置的不同而存在各种差异，这些都给实际数据处理工作带来很大的困难[3-5]。
双船地震导航原始数据由于受到复杂海洋环境的干扰，必然将会存在大量的粗差，这些粗差会使得数据严重偏离事实，并且可能对导航定位结果产生严重的错误。
因此，在对数据进行综合平差处理以及后续计算之前，必须对原始数据进行粗差探测[6-8]。
粗差探测是平差解算中的重要课题，对平差解算结果可靠性的提升有着重要作用[9]。
水下地形测绘中潮位改正误差分析
水下地形测绘中潮位改正误差分析吴春节;许建宣;王智明【摘要】This paper based on the 1 ∶25000 scale submarine surveying and mapping project ,analyses the feasibility of extrapolation tide correction method .This paper introduced how to set temporary tide station according to the nature of the tide,statistically analysis the depth of the same position corrected by different triangle .%从宁波市1∶2．5万水下地形图测绘生产项目出发，分析了项目中水深值的潮位改正以及验证外推潮位改正可行性的方法。
主要介绍了根据施测海域的潮汐性质合理布设验潮站，利用多个三角分带对同一区域进行潮位改正并对改正结果进行了比对、统计与分析。
【期刊名称】《城市勘测》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】3页(P117-119)【关键词】潮位控制;水位改正;水位改正误差估计【作者】吴春节;许建宣;王智明【作者单位】宁波市测绘设计研究院，浙江宁波315042;宁波市测绘设计研究院，浙江宁波 315042;宁波市测绘设计研究院，浙江宁波 315042【正文语种】中文【中图分类】P229随着海洋科学的持续发展,人类逐渐向海洋索取更多的自然资源、空间资源、能源以及航运的便利等等,为了合理规划利用海洋资源,以防止对海洋资源的不合理的利用与开发,做到对海洋的可持续规划利用,海洋地理信息服务必须跟进。
海洋基础地理信息的建立是促进海洋经济发展的一项基础性和公益性事业。
海洋地理信息建立的基础工作就是水深测量,海洋测量是在测量船上以瞬时海面作为参考面进行的测量活动,受到海洋潮汐的周期性影响,所以必须对测深值进行潮汐改正。
水下地形测量的误差来源及数据更正
⽔下地形测量的误差来源及数据更正海洋⽔深测量的误差分析及其改正摘要：21世纪是海洋的世纪，海洋开发、港⼝建设尤为重要。
本⽂阐述在测量海洋地形时获取的⽔深信息常出现的误差及更正⽅法。
关键词：测深；误差；数据更正1．引⾔同陆地⼀样，海洋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或⽔深图。
⽔下地形测量主要包括定位和测深两⼤部分，其中测深是重要的内容。
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受⽔底回波，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。
但需要强调的是，测量得到的瞬时值存在仪器、潮汐等因素的影响。
因此需要在数据处理中加⼊相关改正。
（梁开龙，2001）2．现代海洋⽔深测量的特点1)全天候、测量作业连续2)误差源负责3)测量环境多变4)海底地形看不见，很难掌握其实际情况，测量性质属于⽔下声波遥感5)测量观测值较多，集定标、导航、测深及潮汐观测四种测量⼿段于⼀体，需要较强的数据采集、存储、查询、分析处理和管理能⼒。
3．误差分析及其改正现代海洋⽔深测量误差主要来⾃四个⽅⾯（见表1）：1)深度测量⽅⾯的误差；2)定位⽅⾯的误差3)潮位观测及改正模型的误差4)测量环境效应误差，包括由船速效应、波浪效应、定位中⼼偏⼼效应及测深延迟效应引起的测量误差。
表1：现代海洋⽔深测量主要误差因⼦分析（林珲等，2005）3．1船速效应船速效应是由于船速过快及声波传播时间的影响仪器测深仪在异地（T2）接受到前⼀时刻（T1）所发射的测深回波信号，见图1。
设测深仪波束⾓为θ，声速为1500m/s，船速V，测深点⽔平位移为d＝ΔS/2，H22为测深仪观测值（T2时刻），H1为T1时刻所对应的实际深度,从T1到T2时刻，声波传播路径总长度近似为H1和H2之和。
由于船速效应,深度点（声波反射点）从P2位移到P3，原测量点（定位点）T1上所对应的⽔深值变为H2（T2处收到T1处发射的声波束覆盖区的边缘信号，它遵循⼊射⾓等于反射⾓原理），在图2的直⾓三⾓形P1P2P3中，H1=P1P2，S=2×P2P3，故可得到下列等式：当船速为30km，⽔深为75m，位置误差可达0.77m，深度误差仅为0.01m。
水深测量误差分析与改正
水深测量误差分析与改正摘要：水深测量数据误差的大小对于海洋近岸工程量计算有较大的影响，是影响工程项目预算的关键因素所在。
本文基于大连普湾新区填海造地工程的水深测量工作，通过该水深测量工作数据结果进行分析，发现测深设备、声速设置、海况以及船只的选择对水深测量数据误差影响较大，并结合笔者的工程经验提出了关于改正水深测量误差的几点建议。
关键词：水深；测量；误差Abstract: the water depth measuring data error size for the offshore sea quantity calculation have great influence, is to influence the project of the key factors in the budget. This paper, based on the dalian new PuWan sea reclamation water depth measuring work, through the water depth measurement data analysis results, found sounding equipment, ultrasonic velocity setting, the choice of the sea, the water depth measuring vessel data error influence is bigger, the author put forward the engineering experience about water depth measurement error correction of some Suggestions.Keywords: water depth; The survey; error中图分类号：P229.5文献标识码：A文章编号：引言水深测量是水深地形测量的简称，随着我国在海洋方面的经济取得了长足的进步，近海工程建设项目也在蓬勃的发展。
水下地形测绘中潮位改正误差的探讨
水下地形测绘中潮位改正误差的探讨摘要：水下地形测量的精度主要取决于水深测量精度以及平面精度，本文首先对测深误差进行分析，进一步建立海洋基础地理信息，可以有效地促进我国海洋的经济发展，是一项具有公益性和基础性的事业。
关键词：水下地形；潮位改正；误差估计1引言随着社会的进步经济的发展，我国的科学技术有了长足的进步，海洋科学也得到持续发展，但是人们对于海洋索取的资源也越来越多，比如空间资源、自然资源、便利的航运以及各种能源等等，为了能够更好地利用我国的自然资源，避免过度的开发和不合理的利用对我国的海洋资源造成损害，应该严格跟进海洋地理信息服务。
水深测量作为海洋地理信息建立的基础工作，海洋测量是在测量船上，把瞬时海面作为参考面然后进行的测量活动，海洋测量受海洋潮汐的周期性影响，所以需要对测深值进行潮汐改正。
改正方法有三种，分别是两站改正、多站改正以及单站改正。
2 测深误差分析由于我国社会的进步，科学技术得到快速的发展，水下地形测量的测深手段也越来越多，下面我们通过以上几点进行测深误差的分析。
2．1水深测量误差回声测声仪的工作原理就是通过声波传播的时间，然后可以计算得出水底和水面之间的距离。
在实际的深度测量中，主要是波束角、时间测定、声速对测深精度产生影响。
2．2水面高程传递误差测量海洋海底的高程时是依靠水面进行传递的。
在进行水面高程传递时，首先要确定深度的基准面、测定潮位站水尺零点以及潮位改正的过程。
（1）潮位站水尺零点的测定误差潮汐观测的准确度，一般情况下是通过潮位站水尺零点的精度来确定，潮汐测定是通过水准测量的方法进行测定的。
在水准测量过程中会有很多因素会对影响测量结果，造成误差，比如测量的仪器、水准尺，以及观测过程中对于基准点的寻找等等因素都会影响水尺零点高程式出现误差。
（2）潮位观测误差通过水尺观测的方法减少潮位观测的误差，水尺观测方法首先有一个固定的合适的观测位置，然后竖立验潮水尺，在水尺上读取三到四个瞬时水面观测值，最终取这三到四个读数的平均值作为该时刻的水位观测值。
水下地形测量误差分析及对策
水下地形测量误差分析及对策吴晖（上海海事局海测大队，上海200090）摘要水下地形测量的精度主要来自平面精度和水深测量精度，本文分析回声测深仪测深误差来源主要为声速改正、时间测定、波束角影响引起的水深测量误差，深度基准面确定、潮位站水尺零点的测定、潮位观测、潮位改正引起的水面高程传递误差及测量船身摇摆引起的测深误差；差分GPS平面定位、系统延时、船体摇摆引起的定位误差，并提出克服对策。
关键词水下地形测量误差分析与对策1 概述现代技术的快速发展，水下地形测量的手段也日新月异。
现在水下地形测量的作业模式较多采用GPS实时RTK技术测量。
该系统分外业和后处理两部分，外业包括数据采集、导航（航迹断面等显示）、坐标转换、设备监控、格式转换，后处理包括潮位改正、姿态改正、外业数据编辑、数字地面模型、工程量计算、等深线图。
测量的精度主要来自水深测量精度和平面精度，本文通过对产生测深误差和平面定位误差的分析，并提出相应减少误差，提高精度的措施。
2 测深误差分析水下地形测量的测深手段有许多，由于新技术的广泛应用，本文仅就回声测声仪的测深误差进行分析。
2.1水深测量误差根据回声测声仪的工作原理，水面至水底的深度是通过声波传播的时间计算得出。
其数学公式为H=C m*Δt / 2 式中，Cm 为平均声速，Δt =TR-TT为发射与接收声纳信号的时间差在实际测量中，影响测深精度的因素主要有声速、波束角等以下情形。
(1) 声速改正误差声波在水中传播速度受水温及含盐度影响而不同，一般按下列经验公式计算：Cm=1450+4.206T-0.0366T2+1.137(S-35)式中:Cm 为平均声速，T 为水温,单位°C,S为含盐度,以千分率计。
由于T、S的测定误差会给Cm实际确定带来影响ΔCm，ΔCm对深度的影响为：ΔH= Cm*ΔT/2。
(2) 时间测定误差测深仪的发射由振荡、功放、发声等电路组成，回声信号放大器由功放、检波、限幅、射极输出等电路组成，时间的测定是在这两者间对信号放大比较测定，由于受分辨率的限值和信号在线路及电路上的延迟，必然存在时间的测定误差δt，则对深度值的影响为：δH= C *δt/2式中，δt为时间测定误差随着电子技术的发展，对于测深仪的时间测定问题目前已得到很好的解决，时间测定误差已不是水深测的主要误差来源。
单波束测深仪水深粗差检测与修正新算法及其效果
单波束测深仪水深粗差检测与修正新算法及其效果刘力;孙再刚;简波;胡其武;张乐君【摘要】单波束测深仪是现代海洋测量尤其是内河水下地形测量中的主要测量仪器。
即使在声速设定正确的前提下，单波束测深仪的观测值仍然会有各类型的粗差。
针对其原始水深值粗差处理问题，创新性地提出“地形链”的概念，设计了一种新的针对单波束测深仪水深观测值的粗差检测与修正算法，针对长江流域的单波束测深数据进行处理，结果表明算法对各类粗差有明显的检测和修正效果。
%The single beam bathymeter is an important equipment of underwater terrain surveying in the ocean and especially in the river.Even though the speed value of the sound is set correctly the depth value may still be the gross error as result of other measurement factors.This article originally presents the concept of terrain chain and a novel algorithm of water depth gross error detection and correction based on the terrain chain concept.The performance of processing several water depth dataset collected by a single beam bathymeter in the Changjiang River shows the obvious effect on gross error detection and correction.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】5页(P55-59)【关键词】地形链;单波束;水深;粗差;算法【作者】刘力;孙再刚;简波;胡其武;张乐君【作者单位】长江航道测量中心，湖北武汉430010;长江航道测量中心，湖北武汉430010;长江航道测量中心，湖北武汉430010;长江航道测量中心，湖北武汉430010;长江航道测量中心，湖北武汉430010【正文语种】中文【中图分类】U612.2水下地形测量需要综合处理定位、测深、潮汐观测以及包括延迟改正、吃水改正、姿态改正等因素在内的数据。
多波束水深测量误差源分析与成果质量评定
多波束水深测量误差源分析与成果质量评定摘要：多波束测深系统在实际应用于测量海洋水深的过程中，由于仪器自身的偏差以及动态复杂的海底环境，会产生各种不同的偏差。
本文分析了多波束水深测量误差源主要的来源以及成果质量评定和检验指标，并提出了一系列地涵盖整个测量过程的质量检验方案，从仪器的检验校准、数据采集和处理、图件绘制及验收等几个过程进行质量评定。
关键词：多波束测深；系统性偏差；粗差；质量评定；检查项；差错分类1 引言单波束测深系统和多波束测深系统在探测海洋海底地形资料方面是很重要的技术手段；效率高、精度高、覆盖全的多波束测深系统广泛应用于测量未知海洋区域的深度。
随着高精度的多波束测深系统在测深领域的应用，厘米级的分辨率能更加真实细微地反映海底的地貌，规范水深测量作业、准确处理探测数据以及科学全面地评价成果质量，成为多波束水深测量精度的主要影响因素[1]。
2 多波束水深测量误差源分析多波束水深测量误差主要表现为粗差和系统性的偏差两种形式；由于多波束测深设备包括测深换能器等配套的设备，不可避免的会产生噪声；另外海低动态环境的复杂性以及声纳测试参数的不合理设置，都会出现异常数据的假信号，干扰原始资料的收集，造成粗差。
数据整理过程要将数据中的粗差进行甄别，避免对海底地形真实的表达产生影响。
定位数据异常、姿态数据改正不完善、声速及潮汐数据改正不完善是造成系统性偏差的主要来源；另外测深换能器本身的质量问题，可能会导致测深成果的质量出现一些其他的问题[2]。
3 多波束水深测量数据的质量评定3．1数据成果的评价指标多波束系统测深成果的质量评定有两个主要的指标：1）测量的精准程度通过不同测量深度范围对应的测深极限误差来考察，具体对应的测深极限误差符合表1中所示。
H>100.0 m ±Z×3%m仅采用表1、2中的指标对多波束测深成果进行质量评定和检查验收还不够，还要考虑多波束测深的特征，充分利用单个或者相邻测深条带等作为辅助评价指标，对测深质量更真实的评定[4]。
浅探GPS RTK水下地形测量数据粗差的剔除
浅探GPS RTK水下地形测量数据粗差的剔除【摘要】文章详细叙述GPS RTK水下地形测量原理和水下数据的粗差及粗差剔除方法，以及程序的设计与实现。
【关键词】GPS；水下地形测量；SCR；VB；程序设计1 引言随着GPS测量技术的不断发展与成熟，GPS测量方法以经典测量方法无可比拟的优势，被频繁的应用到工程的各个领域，这也对传统的水下地形测量将产生深远的影响，现阶段使用GPS RTK + 笔记本电脑+ 数字测深仪进行水下地形数据采集自动化已得到广泛应用。
2 GPS RTK 水下地形测量原理2.1 水下地形测量系统的组成水下地形测量系统由岸台系统、船台系统与数字化成图系统三部分组成。
其中岸台系统由GPS岸台接收机、数据发射电台、电瓶及数据发射天线组成；船台系统包括GPS船台接收机、数据接收电台、数字化测深系统、测量导航软件及电脑等设施；数字化成图系统主要为一些软件和打印设备，将采集的水下地形数据处理后，自动绘制出水下地形图并打印出图。
2.2 系统的工作流程水下地形测量系统的工作流程一般为，首先在岸上的已知控制点上设置一台GPS接收机作为参考站（岸台），另一台GPS接收机与测深仪、计算机连接后设置在测船上作为流动站（船台）。
岸台、船台GPS接收机同步接收卫星的数据信号，参考站的电台连续不断的发射差分数据信号，而流动站电台则不断的接收参考站的差分数据信号，测量导航软件实时的解算出船上流动站的位置坐标，并同步记录测深仪测得的水深数据。
采集的水下地形数据经内业检查、处理后进入数字化成图系统，自动绘制出水下地形图。
GPS RTK水下地形测量系统组成与工作流程如图1所示：图1 GPS RTK水下地形测量系统组成与工作流程3 GPS RTK水下地形测量的粗差问题现在水下地形测量主要由GPS RTK + 笔记本电脑+ 数字测深仪三个部分组成，由笔记本电脑内的数据采集软件控制，根据测图比例尺设定采集参数（采集间距等），以满足测图要求；采集数据时，GPS RTK采集的定位数据和数字测深仪采集的水深数据同步传入采集软件，生成坐标与对应水深的数据。
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下 地形 测量 的特 点 （ 水下 地形 地貌掩 蔽 于水体 之下 ， 具
有视 觉 障碍性 ） 决定 的 。 所 若所 用起 始数据 含有 粗差或
者 出现 观 测 粗差 ， 粗差 就 一 直 伴 随下 去 而 无 从 发 现并 剔 除 ， 终对 测 量 成果 的 可靠性 产 生不 容忽 视 的影 响 。 最 目前 ， 常规测 量 方 法进 行 的水 下测 量作 业 中 ， 发 现粗 若
ｄ 。一√ｄ 一 （ Ⅳ ＋Ｊ ｒ — —Ｈ ）
（） １
碎部点 ｔ的伪 坐标 可表 达为 ：
一 ０＋ ｄｏ Ｏ （ ｏ＋ Ｂ） Ｓ Ｃ 一 ０＋ ｄｏ Ｏ ｏ △ ＋ Ｂ） ＇ Ｓ（ ＋ Ｃ Ｙ 一 ＋ ｄ ＇ｉ （ ＋ Ｂ） ｏｓｎ Ｔｏ 一 ｏ＋ ｄ ｔｉ （ ｏ △ ＋ Ｂ） ｏｓｎ ＋ （） ３ （） ２
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０ 】月 第２０ ２ ７年 第 ６期 ９卷 ｌ
地 下水
Ｇ ｒ ｎｄ ｗａｔ ｒ ｏｕ ｅ
ＮＯＶ．， ２００ ７
Ｖｏ ． ９ ＮＯ． １２ ６
起始数据粗差影 响的水下地形测量成果修正初探
刘广盈 ， 巧玲 ， 屈 张一 平
（ 北 综 合勘 察设 计 研 究 院 ， 西 西 安 ７０ ０ ） 西 陕 １ ０ ３
差检 验方 法Ｌ ； 准测量 除 了测站 检核 条件 外还有 高 ４ 水
错 等原 因使得 测绘成 果 为伪值 （ 当然 ， 误 的起 算数 据 错
外 业 计算机 记簿 时 已记 录 ） 若记 簿 时记 录 了原始 观 测 ， 值 ， 么改 正伪 值 比较容 易 。可 是 ， 那 由于地 形 测量 的 碎 部 点 为 数众 多 ， 外 记 录所 有 的原 始 观 测 值 既 影 响效 野 率 又 不 现 实 ， 往 往 在记 簿 时 仅 打 印 输 出 作 为 成 果 的 故
［ 摘 要］ 对 因起 始数 据含 有粗 差 而导致 的碎 部 点测 量成果 错误及 粗 差产 生 的途 径进行 了分析 ， 给
出了测量 成 果改 正计 算的 必备 条件 ， 结合 实际例 子进 行 了计算 验证 。结 果表 明改 正计 算方 法在 理论 上 井 是 严 密的 ， 实际工作 中也 具有 实用性和 可操 作性 。 在
到 的测 量 成果 进 行 内业改 正 ， 给 出 了进 行 内业 改 正 并 的依据 、 必备条 件 和算例 验证 。
务 中都 不 同程 度 的存 在 ， 的 通过 规 范设 置 的各 种 限 有
差来 控 制 和剔 除 ， 的则通 过经验 来判 断改正 。 控制 有 在 测量 中 ， 起始 数据 （ 包括 观测 粗差 和起 始数 据粗 差 ）可
差， 往往 是将 既 测 成果 作 废 ， 新进 行 测量 以致 造 成不 重 必要 的浪费 。综 上所 述 ， 差对 水下地 形测 量成果 可靠 粗
业 经 验 来 判 断 可能 出现 的粗 差 并加 以解决 （ 野外 巡 如 检， 两次 观测 的 图上衔 接处 地物 、 地貌 的协调性 等 ） 而 。 对 于水 下地 形 测量 作 业来 说 ， 况 就不 相 同 ， 是 由水 情 这
器站 的伪 坐标 及 伪高 程值 ， 定 向点 的伪 坐 标 位 置 ， Ｐ为
碎 部 点 坐标 以供 图 上 展点 ， 不记 录原 始 观 测 值 。此 而
时， 若起 始数 据 含有 粗差 ， 对碎 部 点伪 坐 标 的改 正将 则
显 得尤 为重要 。
程 闭合 条件 的约 束 ， 已知 水 准 点还 必 须 进 行 检核 测 量
当测 站 坐标 及高 程 、 向点 坐 标值 输 入 站 的伪 位 置 ， 。、。、 分 别 为仪 ｘ Ｙ Ｈ
１ 粗 差 改 正
起 始 数 据 的 准 确 无 误 是 确 保 工 作 质 量 的 根 本 保 证 。 而， 然 在野外工 作 中 ， 时会 因起 算 数据 的抄 错 、 有 输
通过 规 范设置 的各 种检 核条 件来 发现 和控制 。比如 ， 三 角 控 制 网的测 角结 果 不 但 受 三 角形 闭合 差 条 件 ， 时 同 还 受 大 地 四边 形 条 件 和 多边 形 极 条 件 的 约束 ， 为起 作 始 点 的 高 等级 点 ， 要 时 还 必须 进 行 天 文 测量 和 基 线 必 测量 ； 线测 量 作业 也 有严 密 的测 站检 核条 件 约束 ， 导 非 支 导 线 还 受 方 位 角 闭 合 条件 和坐 标 闭合 条件 约束 口 ， ］ 若 方 位 角 或 坐 标 的 闭 合 差严 重 超 限 时 ， 也有 相 应 的粗
［ 键 词］ 水 下地形 测量 ； 始数据 ； 差 ； 果 改正 关 起 粗 成
［ 中图分类号］ Ｔ ２ Ｖ５ ２ ［ 文献标识码］ Ｂ ［ 文章编号］ １ ０ ０ ４—１８ （０ ７ ０ —０ ５ —０ １ ４ ２０ ）６ ０ ６ ２
０ 前 言
起 始 数 据 引起 的测 量 粗 差 ， 各 种测 量 的作 业 任 在
的 作 业要求 “等 。但 对 地形 （ 细部 ）测 量作 业 ， 同支 如 导 线测 量 一样 ， 有理 论 上 的约束 条 件 ， 粗 差将 可能 没 则 伴 随着进 入测 绘成 果 ， 得 产品可 靠性大 为降低 。尽管 使
如此 ， 陆地 地 形测 量 作业 过程 中 ， 在 测量 员 尚可 凭借 作