海底水深变化分析方法研究

【摘要】海底水深对于海底地形测量、航道安全、海底矿产资源探测非常重要，需要定期进行海底水深探测， 但由于受到海洋环境、天气状况、测量手段等限制，每次测量水深的位置、数据量等存在差异，无法准确确定 海底水深变化。为获得测区海底水深变化，提出一种水深值格网化断面提取分析再将多期水深剖面值对比获取水深变化。该方法不受测量位置和数据量的 影响，能获得测区内任意位置水深剖面图，能确定水深变化量值。实验表明：该方法能够显示海底水深现状及 变化，是一种实用和有效的新方法。 【关键词】海底水深；探测；格网化；剖面图；变化 【中图分类号】P737.1 【文献标识码】A 【文章编号】1672-1586（2019）04-0084-04
测利用测量船的航向，在测量船下方形成铅垂面，并形 成若干波束，在声波区内，通过波束的发射和波束的接 收形成波束脚印，并使收发过程作为脉冲，形成覆盖宽 度测幅，测幅与海底覆盖宽度、噪声水平、海底反向散 射形成函数，再利用各个角度声波的相位和到达时间进 行计算，从而获得以测量船为中心的带状水深图[6]。
理论研究
2019年第4期
崔晨耕. 海底水深变化分析方法研究
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区域内的水深数据整体格网化插值，进行多期数据的差 值计算和水深剖面提取，能够对相同范围内的区域水深 变化进行准确对比，能够获得任意位置水深剖面图，本 文对水深格网化原理和实验过程进行了详细分析，验证 了该方法的有效性。
为了获得海底水深变化，需要定期对海底水深探 测，但是由于受到海域天气状况、测区环境、测量手段 等因素限制，在广阔的海域内每次测量水深的范围不 同、采集数据的位置不同、数据量等存在差异[7]。在衡 量水深变化时不能直接差值计算，需要对区域内数据进 行拟合、插值等，不能直接获得水深变化值。据此，本 文提出一种确定区域水深变化的新方法，该方法通过对
第26卷 第4期 2019年8月
地理信息世界 GEOMATICS WORLD
引文格式：崔晨耕. 海底水深变化分析方法研究[J].地理信息世界,2019,26(4):84-87.
海底水深变化分析方法研究
2019.8 Vol.26 No.4
崔晨耕
（西安航空职业技术学院，陕西 西安 710089）
作者简介： 崔晨耕（1980-），男，陕 西杨凌人，讲师，硕士， 主要从事建筑智能化专业 教学工作。 E-mail: hkingt121@ 收稿日期：2018-12-28
0 引 言
海底水深测量是一项基础性海洋测绘工作，海底水 深反映了海底地形地貌，在海底地形测量、海底沉积物 迁移变化、水下航行安全、环境监测、海洋工程、矿产 资源探测等方面发挥着重要作用[1-4]。水深测量初期主 要采用人工借助测深杆或者测深锤的方式，随着超声波 回声测深技术的出现，产生了单波束或多波束水深探测 技术。目前，水深测量技术主要采用单波束或多波束探 测技术与GNSS定位技术相结合的方式[5]。多波束测深系 统是近年来飞速发展的一项全新的海底地形精密勘测技 术，该技术采取广角度定向发射和多通道信息接收，获 得水下密度具有上百个波束的条幅式海底数据，具有全 覆盖、高采样率、高效率和低成本等优势。多波束的探
A New Method for Measuring Submarine Water Depth and Change
CUI Chengeng (Xian Aeronautical Polytechnic Institute, Xian 710089, China)
Abstract: Submarine water depth is very important for seabed topographic survey, navigation channel safety, and detection of seabed mineral resources. It is necessary to conduct submarine water depth exploration on a regular basis. However, due to influences of marine environment, weather conditions, and measurement methods, the positions and amount of data of water depth survey change every time, which bring difficulties for accurate measuring of changes of submarine water depth. To solve this problem, this paper proposed a method of gridded section extraction of water depth. In this method, the water depth was firstly gridded, and then water depth at any position can be extracted. By comparison of water depth of the same position at different time, changes of water depth can be obtained. The method has been applied to some part of South sea of China, results indicated that this method was not affected by measurement positions and data amount, and it could be used to measure submarine water depth and change. Key words: submarine water depth; detection; gridding; section; change