多波束外业测量流程图

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多波束与侧扫声呐在水下探测中的应用

多波束与侧扫声呐在水下探测中的应用作者：郑晖来源：《中国新技术新产品》2020年第10期摘; 要：多波束探测与侧扫声呐扫测作为水下障碍物探测的2种常用技术手段各有优势。

就多波束探测技术而言，其优势在于通过获得精确的水深数据，实现水下障碍物的精准定位。

侧扫声呐在大范围快速获取地貌性质、形状判断中优势更显著。

基于此，该文以某水库救援项目为研究案例，对水下障碍物侧扫声呐扫测和多波束探测的具体应用过程进行分析。

结合这2种技术对水下地形环境、水下地貌进行描绘，可以实现高效互补，从而获得精确的水下地形数据和水底地貌影像。

关键词：多波束探测;侧扫声呐扫测;水下障碍物中图分类号：P229; ; ; ; ; ; 文献标志码：A0 引言水下障碍物探测是水资源开发利用的基础和前提，其能在现代化探测技术的应用下，实现水下地形及障碍物的测量，这不仅确保了水域船舶通行的安全性，而且为水下救援工作的开展提供了有效指导。

在当前的水下探测中，多波束与侧扫声呐是2种较为有效且常用的探测方式。

从本质上讲，这2种障碍物探测方式均为条带式扫海系统，其能实现水底地形的全覆盖无遗漏扫测。

但是在实际扫测中，多波束与侧扫声呐的工作原理和工作方式仍有一定差异，该文以某水库救援-测试项目为例，对多波束与侧扫声呐的实际应用要点及效果进行分析[1]。

1 系统的组成及原理1.1 多波束测深系统组成及原理1.1.1 多波束测深系统组成多波束探测系统在水下测深中得到广泛应用。

从设备结构单元来看，其包含测深设备、定位设备、罗经运动传感器、声速剖面仪和辅助设备5 个单元[2]。

其中探测设备多波束换能器决定了整个系统的数据分辨率。

差分GNSS接收机是全系统的定位装置，其在障碍物定位测量中发挥着控制测量的作用。

在多波束测深作业中，罗经运动传感器能实现测量船实时姿态及航向数据的有效采集。

声速剖面仪用来测量海区的声速剖面数据，用于校正声速曲线。

潮位信息将实测水深值换算成与国家高程系统同一的高程数据。

多波束测量流程

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01海洋多波束测量规程

11 成果资料汇交 ..................................................................... 12
附录 A（资料性附录）船体姿态角度、波束、条幅关系图.................................. 13
附录 B（资料性附录）横摇偏差测试方法与校正.......................................... 14
I
XX/T XXXXX—XXXX
10 成果图编制 ....................................................................... 11
10.1 10.2 10.3 10.4
成果图类型与编制原则 ......................................................... 11 数据选取的方法与要求 ......................................................... 11 历史资料的应用 ............................................................... 11 制图 ......................................................................... 11
中国地质调查局地质调查技术标准
DD2012地质调查局
2012年6月
XX/T XXXXX—XXXX
目次
前言 ............................................................................... III 1 范围 .............................................................................. 1 2 规范性引用文件 .................................................................... 1 3 术语和定义 ........................................................................ 1 4 总则 .............................................................................. 3

多波束和单波束测深技术在水库库容测量中的应用郑文进

多波束和单波束测深技术在水库库容测量中的应用郑文进摘要：水库库容测量实质是通过测量库区水上和水下地形，计算得到水库库容。

与传统采用测深杆（锤）、水坨、测绳等工具按断面法或散点法进行水下地形测量相比，集测深、导航、数据处理于一体的多波束和单波束测深技术是当前较为领先的水下地形测量技术。

在深水区域采用多波束进行高效率测量，浅水区域和岸边浅滩采用单波束进行测量。

结合多波束和单波束测深技术的优点进行水库库容测量，可以提高库容计算的准确性和断面提取的完整性。

关键词：多波束测深技术；单波束测深技术；库容测量一、引言水库库容测量实质是通过测量水库区域水下和陆上地形，计算分析出水库区域水下和陆上地形变化情况，进而得出水库库容。

由于水库大部分位于山区，地形起伏大，区域辽阔，常规形测量技术难以展开。

尤其对于水下地形部分，传统测量技术以经纬仪、水准仪为工具，以插旗法、望远镜法、交会法等为平面定位方法，采用测深杆（锤）、水坨、测绳等工具按断面法或散点法进行外业测量，获取的测量资料主要以手工记载、计算，水下地形图由测绘人员利用分度器、比例尺等工具按照比例手工展绘到绘图纸上，内外业工作量都非常大，同时由于水底地形、水流状态较为复杂，河床地势参差不齐，往往导致水下地形测量精度较差[1]。

GNSS技术、回声测深技术、数字测图系统相结合是当前较为领先的水下地形测量技术，其中，较为常用的方法是利用GNSS RTK技术结合回声测深技术实现导航、测深、数据处理、成图、库容计算分析等于一体的综合系统。

目前，多波束和单波束测深技术是当前较为领先的水下地形测量技术[2]。

多波束测深技术在一个条带内得到上百个测深点，能高效率得到高精度、高分辨率的水下地形数据[3]。

进行水库库容测量时，水深大于5m的区域采用多波束测深技术，在浅水区域和岸边前滩区域采用单波束测深技术。

结合多波束和单波束测深技术的有点，提高库容测量的效率和精度，并且能够保证断面提取的完整性。

多波束地形测量实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过多波束测深系统，对特定水域进行地形测量，验证多波束测深技术的应用效果，掌握多波束测深数据处理方法，提高对水下地形测量工作的认识。

二、实验背景多波束测深技术是一种高效、精确的水下地形测量方法，广泛应用于海洋、湖泊、水库等水域的地形测量。

与传统测深技术相比，多波束测深技术具有覆盖范围广、数据精度高、效率高等优点。

三、实验器材1. 多波束测深系统：Reson T20-P系统2. 数据采集设备：笔记本电脑、数据采集卡3. 辅助设备：声速剖面仪、姿态传感器、GPS定位系统4. 测量船：搭载多波束测深系统的测量船四、实验步骤1. 实验准备（1）检查多波束测深系统设备是否正常工作，包括声学系统、数据采集系统、辅助设备等。

（2）根据实验区域的水深、宽度等因素，设定合适的测线间隔和覆盖宽度。

（3）启动测量船，确保GPS定位系统正常工作。

2. 数据采集（1）启动多波束测深系统，进行声学系统校准。

（2）根据设定的测线间隔和覆盖宽度，规划测线，控制测量船按照规划路径进行测量。

（3）在测量过程中，实时监控多波束测深系统数据采集情况，确保数据采集质量。

3. 数据处理（1）将采集到的数据传输至笔记本电脑，使用数据处理软件进行数据预处理。

（2）进行声速剖面修正，提高测量精度。

（3）利用数据处理软件，生成海底地形图。

五、实验结果与分析1. 海底地形图根据多波束测深数据处理结果，生成海底地形图。

从地形图可以看出，实验区域海底地形起伏较大，存在多个浅滩和深水区。

2. 数据精度分析通过对实验区域部分已知点进行对比，验证多波束测深数据的精度。

结果表明，多波束测深数据的精度较高，满足水下地形测量的要求。

3. 实验结论（1）多波束测深技术能够高效、精确地测量水下地形，适用于各种水域的地形测量。

（2）多波束测深数据处理方法能够有效提高测量精度，为海底地形研究提供可靠数据。

（3）本次实验验证了多波束测深技术在特定水域的应用效果，为后续水下地形测量工作提供了有益参考。

多波束系统操作流程

R2Sonic 20XX 多波束操作流程一、参照如下配置清单：1多波束水下地形测量系统SONIC 2024，包括收/发射换能器、15米数据电缆、声呐接口单元（SIM ）2 Octans-IV 光纤罗经和姿态传感器3 AML Minos X 声速剖面仪4 Micro 表面声速探头，包括15米数据电缆5 GPS 信标接收机 Hemisphere R330 6QINSy 实时数据采集处理和显示软件 7Caris Hips & Sips 数据后处理软件二、连接示意图如下：1OCTANS 罗经和运动传感器接线盒网线GGA声速剖面仪GPSQinsy1PPS+ ZDA数据采集计算机表面声速探头2024 换能器三、操作流程1．前期准备了解测区概况，包括测区的水文、潮汐和地质情况，测区中央子午线、投影及坐标转换参数等内容。

2. 设备安装如上图所示，将多波束和表面声速探头安装到导流罩上，并通过安装杆固定到船上，要保证船在航行的过程中，多波束安装杆不能抖动，否则无法保证数据的准确性。

3. 系统接线安装GPS及光纤罗经Octans，按照连接示意图，完成多波束及辅助设备的连接。

4. 系统供电PC开机，GPS、Octans和SIM(多波束声纳接口单元)通电。

5. 声速剖面测量测量船开到测区，停船。

参照说明书《MinosX用户使用手册》，测量声速剖面。

6. 运行R2Sonic.exe多波束控制软件，参照说明书《Sonic 2024 使用指南》。

如果SIM盒上没有外接表面声速探头，则在Settings->Ocean settings…，勾选Sound velocity，输入探头所在深度的声速值，SVP的指示灯显示为黄色。

如果SIM盒上没有外接姿态数据（TSS1格式，100hz），且Settings->Sensor settings…，Motion的Interface选择Off，那么，MRU显示为灰色。

一定要保证GPS、PPS的指示灯为绿色，时间显示为格林威治时间，否则，表明时间没有同步，不能进行下一步操作。

多波束的校正方法浅析

多波束的校正方法浅析【摘要】近年来我司陆续购买了三种不同型号的多波束，并广泛应用于疏浚施工测量中，因其高精度、高效率、全覆盖的优势在施工中产生了极大的经济效益。

多波束的使用有两个难点，一是仪器的安装，二是多波束的校正。

本文将主要介绍多波束8101的校正方法，以及校正的注意事项与大家探讨。

【关键词】校正定位时延横摇偏差纵摇偏差艏向偏差一、多波束校正参数概述1.1、横摇偏差纵摇偏差艏向偏差简介与传统的单波束点、线状测量不同，多波束为面状测量。

由于客观原因的存在，多波束的换能器安装不可能完全水平，这就导致换能器与真实水平面存在夹角，我们习惯把换能器与船只水平面纵向的夹角称为纵摇偏差（pitch），换能器与船只水平面垂直方向的夹角为横摇偏差（roll）。

在实际测量中，由于船只的运动会导致换能器与水平面也产生一个夹角，所以对应某一时刻t，换能器的横摇角roll(t)、纵摇角pitch(t)都由两部分组成：roll(t)=roll(静)+roll（动）pitch(t)= pitch (静)+ pitch（动）即roll(t)、pitch(t)都包含一个动态分量和一个静态分量。

动态分量是由于风、涌、波浪等因素造成的，可以通过涌浪补偿器予以校正；静态分量是由于设备安装造成的，即平时所说的横摇偏角和纵摇偏角。

多波束系统在外业测量时需要配合电罗经使用，用于实时校正船的姿态对波束的影响。

电罗经安装的指向与船艏指向可能存在偏差，我们称这个偏差叫艏向偏差（yaw），实际测量时刻t对应的换能器艏摇yaw(t)=yaw(静)+yaw（动）。

罗经安装艏向校准通常与换能器安装初始角度校准联合实施，将其偏差改正综合至换能器艏摇偏差中而不单独进行校准。

1.2、定位时延latency简介因为定位系统与测深系统不同步，使测深点产生位移，导致测得的海底地形发生变形，这种效应通常称为定位时延误差（latency）。

1.3、在测量实施过程中，动态分量都通过涌浪补偿器和罗经校正，只需获取正确的静态分量值与时间延迟，即平时所说的校正参数，即可把波束形成校正到正确的位置。

7125多波束外业采集及内业处理使用说明

第一部声纳系统打开7125主机之后计算机会出现检查各外接设备情况的对话框，如果对话框内每一个标签都显示绿色并且是OK，而不是红色NO DATE。

那么外部设备连接正常。

如图所示：开启声纳的对话框，选择Single Head （单探头）和Dual Frequency （双频自由切换模式），并且点击Start（开始）按键启动声纳。

如图所示：进入SeaBat-7K之后会出现一个自检画面，等待期自检完成之后既可以对声纳进行参数配置。

自检界面如下图所示：自建成功之后会看到如下界面：在扇形的声纳图像中，黄色的直线为海底面。

在该界面下方有许多选项栏，分别为Main Sonar Settings（声纳图像设置）、Detection Settings（门限设置）、Ocean Menu（海洋菜单）、Primary Display Settings（主要内容显示设置）、Date Recording（资料记录）、Screen Recording（放映）、I/O Module Setup（I/O模块添加）。

如下图所示：Main Sonar Settings（声纳图像设置）将Power打开，并将其放到最大；将Range调整到合适大小，所谓合适大小就是能将海底面的宽度最大程度显示在扇形的声纳显示介面中；下图所示为显示海底面的宽度最大程度调节Max Rate（发射频率）至最大，是换能器的发射频率最大，这样在每一Ping中将会采集大量的数据，不至于出现漏点；将增益（Gain）调整至海底面成像清晰即可，大多数情况下在13dB至30dB之间；脉冲宽度（Pulse Length）根据所测量的水深进行调整，即海底面成像清晰即可；如果在测量边坡时可调整Horizontal Steering（角度调整）；如果想要进行更精密的测量可调整Coverage Angle（覆盖宽度），此选项的调整范围是140°至45°；调整Horizontal Steering和Coverage Angle之后，想还原0设置，可以点击Default ；更改Horizontal Steering和Coverage Angle之后的声纳图像如下图显示：点击完Default之后的声纳图像如下图所示：项调整角度的变小而减少；由于我们在启动声纳时选择的是Dual Frequency （双频自由切换模式），所以我们可以在线实时将我们的频率在200kHz和400kHz之间切换；在测量时我们一般常使用Best Coverage（最好覆盖模式）；该模式的声纳图像如下图所示：如果想要探测障碍物是可选用Intermediate（等角模式）；该模式的声纳图像如下图所示：行设置；该模式的声纳图像如下图所示：Detection Settings（门限设置）门限设置中主要分为三种模式，Absolute（手动设置模式）、Adaptive（自动跟踪模式）和No Gates（无门限模式）；这三种模式在Gate Control Switch（门限控制转换）中进行切换。

海底地形地貌调查多波束测量要求

海底地形地貌调查多波束测量要求海底地形地貌调查多波束测量要求一、资料收集根据测区特点及任务要求，所收集的资料包括：a)最新测量的水深数据和最新出版的海底地形地貌图、海图；b)验潮站和水文站资料；c)助航标志及航行障碍物情况；d)其它与调查有关的资料。

二、技术设计书的编制编制技术设计书，其主要内容如下：a)任务来源及测区概况；b)已有资料及前期施测情况；c)任务总体技术要求，包括测区范围、采用基准、测量比例尺、图幅和测量准确度要求等；d)作业技术流程；e)水位控制（包括验潮站布设、观测与水准联测等）技术设计和论证分析；f)吃水、声速、姿态等测深改正参数方案与要求；g)水深测量与航行障碍物探测技术方案与要求；h)测量装备需求以及仪器检验项目与要求；i)数据处理与成图要求；j)工作量、人员分工及进度安排；k)质量与安全保障措施；l)预期提交成果及测量工作总结要求；m)成果验收与资料归档要求；n)相关图表及附件。

技术设计书经内部审查通过后，装订成册，形成实施方案，由设计人员签名、主管业务负责人签署意见后报批，经上级业务主管部门或任务下达单位审查批准后方可实施。

三、测前准备（一）仪器设备要求所使用的调查仪器设备功能和准确度应能满足以下要求：（1）GNSS 接收机要求a)GNSS 接收机的数据更新率应不低于1Hz；b)出测前在已知点进行24h 定位精度试验及稳定性试验，采样间隔应不大于1min；c)卫星高度角≥10°；d)GNSS 天线应牢固架设在测量船的开阔位置，并避开电磁干扰。

（2）声速剖面仪要求a)声速剖面测量准确度应优于0.5m/s；b)声速剖面仪工作水深应大于测区最大水深，满足全水柱声速剖面测量要求。

（3）潮位仪要求a)潮位仪观测准确度应优于5cm，时间准确度应优于1min；b)沿岸潮位站不能控制测区水位变化时，可利用自动验潮仪、高精度差分GPS 测量潮位或潮汐数值预报方法进行潮位测量。

多波束测量实施方案

多波束测量实施方案多波束测量是一种用于测量远距离目标的技术，它通过同时使用多个波束来对目标进行定位和跟踪。

在实际应用中，多波束测量可以用于雷达、通信、声纳等领域，能够提高系统的性能和精度。

本文将介绍多波束测量的实施方案，包括系统架构、信号处理、算法优化等内容。

系统架构。

多波束测量系统的架构包括传感器、信号处理器和控制器等组件。

传感器负责接收目标的信号，并将其转换为电信号；信号处理器则对接收到的信号进行处理和分析，提取目标的特征信息；控制器则负责协调传感器和信号处理器的工作，实现多波束的协同工作。

信号处理。

在多波束测量中，信号处理是至关重要的环节。

传感器接收到的信号可能受到噪声、干扰等影响，因此需要进行滤波、增益控制等处理，以提高信噪比；同时，还需要对接收到的信号进行波束形成和波束跟踪，实现对目标的定位和跟踪。

算法优化。

为了提高多波束测量系统的性能，需要对信号处理算法进行优化。

例如，可以采用自适应波束形成算法，根据目标的特性自动调整波束形成参数，提高系统的灵敏度和抗干扰能力；同时，还可以采用多波束跟踪算法，实现对目标的高精度跟踪。

实施方案。

在实际应用中，多波束测量系统需要根据具体的场景和需求进行定制化设计。

例如，在雷达领域，可以采用相控阵天线实现多波束测量；在通信领域，可以采用多天线系统实现多波束信号接收和处理。

同时，还需要根据目标的特性和环境的影响进行参数调整和优化，以实现系统的最佳性能。

总结。

多波束测量是一种重要的远距离目标测量技术，它在雷达、通信、声纳等领域具有广泛的应用前景。

通过合理的系统架构、信号处理和算法优化，可以实现多波束测量系统的高性能和高精度。

在实际应用中，需要根据具体的场景和需求进行定制化设计和实施，以实现系统的最佳性能和效果。

以上就是关于多波束测量实施方案的介绍，希望能为相关领域的工程师和研究人员提供一些参考和帮助。

多波束测量技术的不断发展和完善，将为远距离目标测量领域带来更多的创新和突破。

多波束测深系统测量技术管理规定.doc

多波束测深系统测量技术管理规定（暂行）广东省水文局2017年9月1日前言为规范多波速测深系统在水文测验中的应用，保证该类仪器设备在水文测量中数据采集精度和资料处理质量，满足我省水文行业工作的需求。

根据国家和水利行业有关规范及规定要求，结合我省水环境特性和多波速测深仪器设备的具体配置情况，特制定《多波速测深系统测量技术管理规定》，供我省水文系统在进行水文测量时遵循和执行。

各分局在使用过程中如发现需要修改和补充之处，请将意见和建议反馈站网管理处，以便改进和完善。

本规定共九章，主要内容有：●总则●引用标准及依据●一般要求●技术设计●测量●数据处理●技术总结●检查验收●资料上交本规定主编部门：站网管理处本规定批准单位：广东省水文局目次1 总则错误!未指定书签。

2 引用标准及依据错误!未指定书签。

3 一般要求错误!未指定书签。

3.1 多波束水深测量的任务和目的错误!未指定书签。

3.2 多波束水深测量的基本内容 33.3 水深测量精度控制标准 43.4 定位精度控制标准 53.5采用基准 64 技术设计74.1 项目概述74.2 已有资料情况74.3 技术依据及坐标系统74.4 设计方案84.5 项目组织114.6 质量保证措施和要求124.7 成果提交及归档要求错误!未指定书签。

5 测量错误!未指定书签。

5.1 测前调试145.2 传感器的安装位置145.3 系统参数测定155.4 系统稳定性试验错误!未指定书签。

5.5 系统航行试验错误!未指定书签。

5.6 导航定位185.7 测线布设205.8 水位观测215.9 换能器吃水测定215.10声速剖面测量215.11 测线测量215.12 测量时的质量监控225.13 补测和重测246 数据处理256.1 数据处理256.2 制图267 技术总结287.1 项目概述287.2 技术依据及坐标系统错误!未指定书签。

7.3 项目投入的仪器设备错误!未指定书签。

多波束测深系统ppt课件

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二、水位影响水位影响一般较小，但却也是一个不容忽略的影响因
素。三、其它影响因素还包括：声速、水质、吃水的量取、以
及内业roll、picth、yaw值的计算，外业船型的量取。
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五、多波束应用前景
与单波束回声测深仪相比，多波束测深系统具有测量范围大、测量速度快、精度和效率高的优点,它把测深技术从点、线扩展到面,并进一步发展到立体测深和自动成图，特别适合进行大面积的海底地形探测。这种多波束测深系统使海底探测经历了一个革命性的变化，深刻地改变了海洋学领域的调查研究方式及最终成果的质量。
多波束测深系统
一、多波束测深系统简介与组成二、多波束工作流程简介三、多波束测量质量控制四、多波束测量误差来源与分析五、多波束应用前景
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一、多波束测深系统简介与组成
1、多波束定义及特点
多波束测深系统是一种可以同时获得多个（典型256个）相邻窄波束的回声测深系统。与传统的单波束测深系统每次测量只能获得测量船垂直下方一个海底测量深度值相比，多波束探测能获得一个条带覆盖区域内多个测量点的海底深度值，实现了从“点—线”测量到“线—面”测量的跨越，其技术进步的意义十分突出。
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单波束
多波束
First contact of the beam on
the seafloor
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Dozens/hundreds of independent beams on seafloor
2、多波束组成
多波束测深系统是一种多传感器的复杂组合系统,是现代信号处理技术、高性能计算机技术、高分辨显示技术、高精度导航定位技术、数字化传感器技术及其他相关高新技术等多种技术的高度集成。自70年代问世以来就一直以系统庞大、结构复杂和技术含量高著称。它的主要部件包括：

多波束

多波束━海底地形测量探讨多波束━海底地形测量探讨卢秋芽一、引言东海大桥为洋山深水港工程的重要组成部分，大桥全长约31公里。

大桥的建成对其附近的水文条件可能会有一定的影响，尤其是大桥的桥墩，会使桥脚周围的风场和潮流产生较大的变化，在桥墩的四周存在着涡流水流，这些涡流势必会对桥墩四周产生冲刷。

为了确保大桥的安全，不仅需要了解墩台周围（桩基础）的冲刷情况，还需了解两组桩之间及每组桩之间的冲刷情况，以便为大桥基础管理维护提供可靠的基础资料，为今后类似的工程和研究提供科学依据。

上海京海工程技术公司受上海同盛大桥建设有限公司的委托，承担了东海大桥桥基海底调查多波束测量的任务。

1、测量范围（见图一）1.K6副通航孔－芦潮港之间区域（PM103-PM106，60米跨）2.K6副通航孔－K12副通航孔之间区域（PM176-PM179，60米跨）图一测量范围示意图3.K12副通航孔-K18主通航孔之间区域（PM305-PM308，70米跨）4.K18主通航孔-K24副通航孔之间区域（PM389-PM392，70米跨）5.A、B、C三组试桩处区域2、测量要求1精确测量桥墩基础桩间的海底地形的冲刷情况。

2精确测量桥墩基础的基桩周围的海底地形地貌。

3确定各桥墩基础附近的海底冲刷边界。

二、方法原理单波束测深仪一般采用较宽的发射波束，因为是向船底垂直发射，因此，声传播路径不会发生弯曲，来回的路径最短，能量衰减很小，通过对回声信号的幅度检测确定信号往返传播的时间，再根据声波在水介质中的平均传播速度计算测量水深。

在多波束系统中，换能器配置有一个或者多个换能器单元的阵列，通过控制不同单元的相位，形成多个具有不同指向角的波束，通常只发射一个波束而在接收时形成多个波束。

除换能器水底波束外，外缘波束随着入射角的增加，波束倾斜穿过水层会发生折射，要获得整个测幅上精确的水深和位置，必须要精确地了解测量区域水柱的声速剖面和波束在发射与接收时船的姿态和船艏向。

多波束测量的精度控制与规范指标

多波束测量的精度控制与规范指标摘要：分析多波束测量、辅助测量的数据精度，研究其对成果水深的影响程度，结合《海道测量规范》与《多波束水深测量技术规定》中的测量等级指标以及IHO规范中对水深不确定度的定义和传播结构的介绍，建立数学模型反解出符合规范的作业环境与辅助测量数据的等级指标，为多波束测量作业提供明确的技术指标、为测量数据的质量建立更全面的评价指标。

关键词：声剖；潮汐；海况；不确定度1引言海底地形资料是海洋环境信息的重要组成部分，现阶段主要通过多波束和单波束测深系统以走航式手段获取[1]。

由于多波束测深系统在探测航行障碍物中具有足够的分辨率，如果采用合理的工作方式，该技术在准确性和全覆盖探测海底地形方面具有巨大的潜力。

目前新一代多波束测深系统的换能器标称精度与分辨率等关键指标均已达到厘米级，影响系统测深精度的主要因素已经从设备本身精度转移到了辅助测量精度以及作业组织的规范程度和成果评价的科学性、全面性上[2]。

我国现行的《海道测量规范（GB12327—1998）》对多波束测量作业过程没有质量指标的界定，其测深精度指标只简单的对分段水深进行限差界定，而最终的数据质量是否符合限差要求是通过主测线与检查测线上交点水深的内符合精度来判断，不能反映客观实际，不具备实际作业的全面指导意义，导致在进行多波束测深作业中，测量人员对作业环境、辅助测量数据没有更深刻的认识和精度的控制。

2测量限差与多波束测量等级指标目前海洋水深测量的技术指标存在较大的模糊性，对实际测量作业没有全面的参考意义。

通过对比国内外的各项技术指标，理清各种数据指标的关系和意义。

《海道测量规范》对测深限差（95%置信度）的要求见表2-1：根据IHO S-44(5th)对水深精度的要求，以不确定度代替精度指标对测深数据进行质量评估，该指标是评价多波束测深数据的总指标。

确定水深不确定度的关键在于概率分布和相应的置信域，以及标准差σ的获取。

在IHO S-44(5th)中，已假定测深数据服从正态分布，并要求置信度为95%。

多波束测深系统简介

系统庞大、结构复杂和技术含量高著称。它的主要部件包
括：
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多波束测深系统主要由以下部分组成 ①换能器：发射和接受波束 ②OCTANS罗经：实时船舶定向和船舶姿态 ③GPS：测量定位 ④SIM接线盒：定位数据、水深数据、船舶姿态数据的集中合成 • ⑤工业电脑：数据存储和处理，实时测量显示
• 1、工作船只不宜太小，应以长度在20m以上，宽度在4m 以上的船只为宜，这种船只才能保证工作平台的稳定性，使得罗经的改正达到最佳状态。 • 2、安装位置不宜离发动机太近，离发动机太近也一样会影响罗经对数据的改正。
•
总体来讲，安装目的就是要保证高精密仪器换能器和罗经的稳定性，具体安装操作还有许多细节，这儿也就不在一一表述了。
安装杆振动的例子
• 2、外业测量
• 无论多波束或者单波束，外业测量环节都是整个测量过程最为重要，也是决定数据质量最为关键的环节。后面质量控制和误差来源分析里我们再做详细的描述。 • 3、内业数据处理 • 内业数据处理相对来说，操作难度较为繁琐复杂，但对数据质量没有太大的实质性影响。
印进行恰当的处理，一次探测就能给出与航向垂直的垂面内上百个甚至更多的海底被测点的水深值，从而能够精确、快速地测出沿航线一定宽度内水下目标的大小、形状和高低变化，比较可靠地描绘出海底地形的三维特征。 • 2、多波束工作流程简介 • 1、仪器组装
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仪器安装是多波束测量的首要条件，也是极为重要的环节之一。
的限度，当超过这个限度后，就无法再继续实施调节。
• 二、水位影响 • 水位影响一般较小，但却也是一个不容忽略的影响因素。 • 三、其它影响因素还包括：声速、水质、吃水的量取、以及内业roll、picth、yaw值的计算，外业船型的量取。

多波束勘察原理技术与方法

多波束勘察原理技术与方法引言：多波束勘察原理技术是一种用于海洋、地质、测绘等领域的探测方法。

它通过发射多个波束，接收并分析返回的信号，从而获取目标物体的位置、形状和特征等信息。

本文将介绍多波束勘察原理技术的基本原理、应用场景以及相关方法。

一、多波束勘察原理技术的基本原理多波束勘察原理技术是基于声波传播的原理。

在海洋勘察中，多波束勘察常采用声纳设备。

通过发射声波信号，并记录返回的声波信号，可以获得海底地形、海洋生物、海洋资源等信息。

多波束勘察原理技术的基本原理如下：1. 发射多个波束：多波束勘察设备能够同时发射多个波束，每个波束的方向和角度可以根据实际需求进行调整。

通过同时发射多个波束，可以快速获取更多的数据。

2. 接收返回信号：当声波遇到目标物体后，会发生反射、散射等现象。

多波束勘察设备能够接收并记录返回的声波信号。

3. 信号处理与分析：通过对返回的声波信号进行处理和分析，可以获取目标物体的位置、形状、特征等信息。

常用的信号处理方法有波束形成、波束合成等。

二、多波束勘察的应用场景多波束勘察技术在海洋、地质、测绘等领域具有广泛的应用。

1. 海洋勘察：多波束勘察技术在海洋勘察中起到至关重要的作用。

它可以用于获取海底地形、海洋生物、海洋资源等信息，为海洋资源开发、海洋环境保护等提供数据支持。

2. 地质勘察：多波束勘察技术可以应用于地质勘察领域。

通过探测地下的岩石、矿藏、地层等信息，可以为石油、天然气勘探提供数据支持，也可以用于地质灾害预警和地质灾害的研究。

3. 测绘领域：多波束勘察技术在测绘领域也有广泛应用。

通过对地表形状、地下管线等进行测绘，可以为城市规划、土地利用等提供准确的数据。

三、多波束勘察的方法多波束勘察技术有多种方法，下面介绍几种常用的方法。

1. 波束形成：波束形成是指将多个波束的信号进行合成，形成一个较强的波束。

这样可以增加信号的强度，提高探测的精度和距离。

2. 波束合成：波束合成是指将多个波束的返回信号进行叠加，从而获得更准确的目标物体信息。