arcgis基本操作及在土地調(diào)查中的應(yīng)用

1、海洋測繪,大連九成測繪信息有限公司裴書琦2015.4.13,主要內(nèi)容,1、概念2、海洋測量的特點3、任務(wù)4、測繪基準5、測繪方法6、控制測量7、深度基準面8、測深原理,9、水底信號識別技術(shù)10、測線布設(shè)11、海洋測量作業(yè)過程簡述12、作業(yè)規(guī)范13、河道測量特點14、中海達測深儀操作介紹附件：RTK三維水深測量作業(yè)要求案例,1、概 念,（1）、海洋測繪學：研究海洋定位、海洋大地水準面和平均海面、海底和海面地

2、形、海洋重力、磁力、海洋環(huán)境及海圖編制的理論和技術(shù)的學科。（2）、海洋測繪：以海洋水體和海底為對象所進行的測量和海圖編制工作。主要包括：海洋大地測量、海底和海面地形測量、海道測量、海洋工程測量、海洋專題測量和海圖編繪等。海洋測繪屬于測繪學科中的二級學科。,（3）、海洋大地測量：利用人造衛(wèi)星和其他導航定位系統(tǒng)對海洋進行的大地測量，主要包括在海洋范圍內(nèi)建立大地控制網(wǎng)、進行重力測量、海面和水下定位以及測定海洋平均海面等。（4）、海洋大地測

3、量學：研究和確定海面地形、海底地形和海洋重力場及其變化的大地測量學分支。（5）、海面地形：平均海水面對于大地水準面的起伏。（6）、大地水準面：與平均海水面（無潮夕、海流和大氣壓變化引起的擾動）最密合,的重力等位面。（7）海洋大地網(wǎng)：由一系列布設(shè)在海洋領(lǐng)域的測量控制點所構(gòu)成的大地網(wǎng)。（8）、海洋水準測量：通過測定海水密度、海面大氣壓、海水流速等海水物理特性，確定海面地形的測量技術(shù)和方法。（9）、海底控制點：布設(shè)在海底的控制點。

4、（10）、海上定位：確定海上船體位置的測量技術(shù)和方法。（11）、海軍導航衛(wèi)星系統(tǒng)：由美國海軍研制和建立的利用多普勒頻移測量技術(shù)導航和定位的衛(wèi)星系統(tǒng)。,2、海洋測量的特點,（1）、測量工作的實時性 海洋測量的工作環(huán)境是在起伏不平的海面上，大多為動態(tài)測量。無法重復觀測，精密測量施測難度較大，無法達到陸地測量的精度水平。（2）、海底地形地貌的 不可視性測量人員不能通過肉眼觀測到海底，海底探測一般采用超聲波等儀器進行探測，無法達到陸地測

5、量的完整性。,（3）、測量基準的變化性海洋測量采用的深度基準面具有區(qū)域性（因為存在海面地形），無法像陸地測量那樣在全國范圍內(nèi)實行統(tǒng)一。（4）、測量內(nèi)容的綜合性海洋測量工作需要同時完成多種觀測項目，需要多種儀器設(shè)備配合施測，與陸地測量相比，具有綜合性的特點。,3、任務(wù),根據(jù)海洋測繪的目的，可將海洋測繪任務(wù)劃分為兩類：（1）科學性任務(wù)其目的包括為研究地球形狀提供更多的數(shù)據(jù)資料，為研究海底地質(zhì)的構(gòu)造運動提供必要的資料，為海洋環(huán)境研究

6、工作提供測繪保證。（2）實用性任務(wù)按國家《測繪法》規(guī)定，由軍事測繪主管部門負責管理海洋基礎(chǔ)測繪工作。,實用性任務(wù)包括：海洋自然資源的勘探和離岸工程、航運、救援與航道、近岸工程、漁業(yè)捕撈、海底電纜鋪設(shè)、輸水管道架設(shè)以及其他海底工程中的測繪任務(wù)。 普通測繪單位所進行的一般都是近海工程項目中的測繪工作。如大連九成測繪信息有限公司近年來承擔了長興島經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、普灣新區(qū)等處的近海掃海工程及1:500海底地形圖測繪工作。控制測量方面2

7、010年承擔了大、小長山島跨海大橋項目的施工控制網(wǎng)測量工作,大橋已于2014年建成通車。

8、

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12、 000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 020新建

13、港口碼頭的改擴建147，、,4、測繪基準,海洋測繪基準是指測量數(shù)據(jù)所依據(jù)的基本框架，起算數(shù)據(jù)、起算面的時空位置及相關(guān)參數(shù)。包括大地測量基準、高程基準、深度基準和重力基準等。1、平面基準（1）海道測量 平面基準采用2000國家大地坐標系，投影采用高斯-克呂格投影和墨卡托投影（測圖比例尺≤1:5萬時）兩種。（2）近岸工程,平面基準一般采用1980西安坐標系或當?shù)氐牡胤阶鴺讼?。?）海洋控制測量 采用2000國家大

14、地坐標系。定義：大地基準---用于大地坐標計算的起算數(shù)據(jù)，包括參考橢球的大小、形狀及其定位、定向參數(shù)。應(yīng)說明的是：海洋測繪根據(jù)測繪目的的不同，平面控制可采用不同的基準。2、垂直基準我國的垂直基準分為陸地高程基準和海域的深度基準兩部分。,定義：高程基準---由特定驗潮站平均海面確定的測量高程的起算面以及依據(jù)該面所決定的水準原點高程。 深度基準---計算水體深度的起算面。 也是海圖基

15、準面， 海圖及各種水深資料的深度起算面。（1）陸地高程基準 1985國家高程基準，起算水準原點高程為72.260 m。（2）海域深度基準采用理論最低潮面，深度基準面的高度從當?shù)睾Ｃ嫫鹚?，一般?yīng)與國家高程基準聯(lián)測,（實際很難進行水準聯(lián)測，只能同GPS擬合高程、三角高程計算結(jié)果進行比較）。對遠離大陸的島礁，其高程基準可采用當?shù)仄骄Ｃ?。例如，在上述的大小長山島跨海大橋建設(shè)項目中，高程基準就采用了當?shù)?/p>

16、驗潮站的平均海面數(shù)據(jù)，依此起算，進行了二等水準測量?？绾８叱虃鬟f采用徠卡TCA 2003全站儀進行了三角高程測量。 以下為海測的兩大任務(wù)：定位和測深,5、測繪方法,1、定位海洋定位主要有天文定位、光學定位、無線電定位、衛(wèi)星定位和水聲定位等手段。（1）天文定位：借助于天文觀測，確定船只的航向及經(jīng)緯度，目前已很少應(yīng)用。（2）光學定位：借助于光學儀器，如經(jīng)緯儀、六分儀、全站儀等實施海上定位，主要有前方交會、后方交會、側(cè)方交會

17、和極坐標法。（3）無線電定位：通過在岸上控制點安置無線電收發(fā)機（電臺），在船上設(shè)置無線電收發(fā),、測距、控制、顯示，測量出無線電波的相位差，求出船臺至岸臺的距離差，從而計算船位。（4）衛(wèi)星定位：衛(wèi)星定位屬于空基無線電定位方式，為目前海上定位的主要手段。包括GPS、 GLONASS、 Galileo和北斗系統(tǒng)。（5）聲學定位（水聲定位）：采用水下聲學技術(shù)利用水下聲標作為海底控制點。通過精確聯(lián)測其坐標，可直接為船舶、潛艇和各種海洋工程提

18、供導航定位服務(wù)，對水下工程具有重要的應(yīng)用價值。下面詳述水下聲學定位的原理和方法。,水下定位主要采用聲學定位手段。光線在海水中傳播的距離不遠，通常只有幾米到幾十米。而聲波在水中的表現(xiàn)要比光波優(yōu)秀得多，通過頻率的變換，無論是幾米、幾十米的淺海、還是幾千上萬米的深海，聲波都可以穿透，因此海洋中以聲信號為主。聲速同水的狀況（溫度、鹽度和壓力）有關(guān)，在海水中為1500m/s左右。在傳播過程中，聲波速在介質(zhì)常數(shù)不相同的兩個水層界面處將產(chǎn)生反射、折

19、射和某種程度的反向散射，并導致聲線彎曲和傳播速度發(fā)生改變，折射遵循Snell法則。 通過聲波的傳播路徑推求目標的坐標（位置），這就是水下目標的聲學定位。用于水下目標,定位的聲學系統(tǒng)稱為水聲定位系統(tǒng)，通常由船臺設(shè)備和若干水下設(shè)備組成。船臺設(shè)備包括一套具有發(fā)射、接收和測距功能的控制、顯示設(shè)備和安裝在船底或船后“拖魚”內(nèi)的換能器及水聽器陣。水下設(shè)備主要是聲學應(yīng)答器陣列，即固定設(shè)置在海底的位置已準確測定的一組應(yīng)答器陣列。①換能器：是

20、一種水聲轉(zhuǎn)換器，能根據(jù)需要使聲振蕩和電聲振蕩相互轉(zhuǎn)換，為發(fā)射（或接收）信號服務(wù)，起著水聲天線的作用。最常使用的是磁致伸縮換能器和電致伸縮換能器。②水聽器：本身不發(fā)射信號，只能接收聲信號。,通過換能器將接收的聲信號轉(zhuǎn)換為電信號，輸入到船臺或岸臺的接收機中。③應(yīng)答器：既能接收聲信號，還能發(fā)射不同于所接收聲信號頻率的應(yīng)答信號。它是水聲定位系統(tǒng)的主要水下設(shè)備，也可作為海底控制點的照準標志（即水聲聲標）。 水聲定位系統(tǒng)通常有測距和

21、測向兩種定位方式。①測距定位方式水聲測距定位由船臺發(fā)射機通過安置于船底的換能器向水下應(yīng)答器（位置已知）發(fā)射聲脈沖信號（詢問信號），應(yīng)答器接收該信號,后隨即發(fā)回一個應(yīng)答聲脈沖信號，船臺接收機記錄發(fā)射詢問信號和接受應(yīng)答信號的時間間隔，即可計算出測船至水下應(yīng)答器之間的距離。②測向定位方式 測向定位船臺上除安置換能器外，還在船的兩側(cè)各安置一個水聽器，利用它們接收到的信號相位差可確定船臺與水下應(yīng)答器的方向。 水聲定位系統(tǒng)按聲基線

22、的距離或激發(fā)的聲學單元的距離進行分類，可分為3種主要類型：長基線定位系統(tǒng)、短基線定位系統(tǒng)和超短基線定位系統(tǒng)。應(yīng)答器之間的距離構(gòu)成了“基線”。長基線定位系統(tǒng)的基線長度往往長達數(shù)百米至幾千米，,短基線和超短基線系統(tǒng)的基線距離分別在20 ～50m之間及10cm以下。長基線系統(tǒng)（圖A）包含兩部分，一部分是安裝在船只上或水下機器人上的收發(fā)器，另一部分是一系列已知位置的固定在海底的應(yīng)答器。通過測量收發(fā)器與應(yīng)答器之間的距離，采用測量中的前方或后方交

23、會對目標定位，所以系統(tǒng)與深度無關(guān)，也不必安裝姿態(tài)、電羅經(jīng)設(shè)備，系統(tǒng)的工作方式是距離測量。短基線系統(tǒng)（圖B）的水下部分僅需要一個應(yīng)答器，而船上部分是安置于船底部分的一個水聽器基陣。換能器之間的距離一般超過10m，,換能器之間的距離已精確測定，并組成聲基陣坐標系。測量方式是由一個換能器發(fā)射，所有換能器接收，得到一個斜距觀測值和不同于這個觀測值的多個斜距值?；囎鴺讼蹬c船坐標系的相互關(guān)系由常規(guī)測量方式確定。系統(tǒng)根據(jù)基陣相對船坐標系的固定關(guān)系

24、，結(jié)合外部傳感器觀測值，如GPS、動態(tài)傳感器單元MRU、羅經(jīng)Gyro提供船的船位、姿態(tài)和船艏向值，計算得到海底點的大地坐標。系統(tǒng)的工作方式是距離測量。,長、短基線定位系統(tǒng)聲學原理圖,超短基線系統(tǒng)（圖C）的所有聲單元（ ≥3）集中安裝在一個收發(fā)器中（探頭/聲頭/換能器），組成聲基陣。聲基陣中的聲單元之間的相互位置精確測定，組成聲基陣坐標系。聲基坐標系與船坐標系之間的關(guān)系要在基陣安裝時精確測定，包括二者X、Y、Z偏差和姿態(tài)偏差角度（橫搖Ro

25、ll、縱搖Pitch、水平旋轉(zhuǎn)Yaw/Gear）。為了得到目標的絕對位置（地理坐標），水面船只/聲基陣的位置、姿態(tài)以及船的艏向必須知道。系統(tǒng)的工作方式是距離和角度測量。,超短基線定位系統(tǒng)聲學原理圖,2、測深海洋測深的本質(zhì)是確定海底表面至某一基準面的距離。目前世界上常用的基準面為深度基準面、平均海面和海洋大地水準面。前一種是指按潮汐性質(zhì)確定的一種特定深度基準面，即狹義上的深度基準面，這也是海洋測深實際用到的基準面。 實際工作中

26、應(yīng)注意測區(qū)的不同，規(guī)定使用的基準面也不同。例如采用當?shù)鼗鶞拭妗⒒蛉圆捎?985國家高程基準。測量基準面的采用應(yīng)與項目設(shè)計要求一致，涉及到工程建設(shè)各階段的使用，例如工程地質(zhì)勘察、土方量計算等。,海洋測深的方法和手段主要有測深桿、測深錘（水鉈）、回聲探測儀、多波速測深系統(tǒng)、機載激光測深系統(tǒng)。（1）測深桿：適用于水深淺于5m的水域。為木質(zhì)和竹質(zhì)，直徑3～5cm，長3～5m，底部設(shè)有直徑5～8cm的鐵質(zhì)圓盤。（2）測深錘（水鉈）：適用于8～

27、10m水深且流速不大的水域測深。是由鉛砣和砣繩組成，其重量視流速而定，砣繩一般長10～20m，以10cm為間隔。（3）回聲探測儀（測深儀）：是根據(jù)回聲測深原理設(shè)計的水深測量儀器，分為單波速、,多波速、單頻或雙頻測深儀。其中多波速測深系統(tǒng)又稱“聲吶列陣測深系統(tǒng)”或“條帶測深系統(tǒng)”，是一種可同時獲得測線垂直方向上連續(xù)多個水深數(shù)據(jù)的“回聲測深系統(tǒng)”。（4）機載激光測深系統(tǒng)：又稱“機載主動遙感測深系統(tǒng)”，是由飛機發(fā)射激光脈沖測量水深的系統(tǒng)。

28、機載部分由激光測深儀、定位與姿態(tài)設(shè)備組成，用于采集水深數(shù)據(jù)；而地面部分進行數(shù)據(jù)處理，由計算機、磁帶機等軟硬件系統(tǒng)設(shè)備組成，并對采集數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理和綜合分析。（5）RTK三維水深測量,定義： ① RTK三維水深測量----采用RTK三維定位技術(shù)實時獲得測點平面坐標及RTK水位模式下的水深測量。② RTK水位----利用RTK定位設(shè)備所獲得的測點處的實時水位。RTK三維水深測量是在陸岸已知點（四等水準點精度）上架設(shè)基準站，船上采用三

29、腳架架設(shè)天線，流動站安裝后應(yīng)量測確定GPS天線、姿態(tài)傳感器、換能器在船體坐標系中的相對位置（坐標差）。作業(yè)前應(yīng)在測區(qū)附近的控制點上對RTK測量結(jié)果進行檢查比對，限差平面坐標互差不應(yīng)大于50mm，高程互差不大于30 √D mm。作業(yè)要求 見附件,作業(yè)中應(yīng)嚴格控制船速，避免突然加速、減速和大角度轉(zhuǎn)彎。在氣象、海況惡劣，影響RTK解算時應(yīng)停止作業(yè)。測量后還要將RTK測得的水位與長期水位站、測區(qū)遠端驗潮儀的水位進行比較，求得水位

30、差值，并對RTK水位進行修正。在數(shù)據(jù)處理中應(yīng)首先進行粗差剔除。RTK三維水深測量適合于近岸水運工程測量。（6）側(cè)掃聲吶：利用海底地物對入射聲波反向散射的原理探測海底形態(tài)和目標。,6、控制測量,海洋測量中的控制測量分為平面控制測量和高程控制測量。是在國家大地網(wǎng)和水準網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展的,?？攸c的密度應(yīng)以滿足水深測量、海岸地形測量為原則。水深測量一般使用回聲探測儀。 平面控制測量1、平面控制點等級按《海道測量規(guī)范》GB 1

31、2327-1998中關(guān)于平面控制精度的規(guī)定，海洋測量控制點分為3個等級。,（1）?？匾患夵c（以H1以表示）；（2）?？囟夵c（以H2以表示）；（3）測圖點（以Hc以表示）。2、起算點要求其中海控一級點的起算點不低于國家四等點精度，?？囟夵c的起算精度不低于?？匾患夵c。3、控制點精度相對鄰近起算點的點位中誤差：H1為±0.2m，H2為±0.5m。4、測量方法,常規(guī)大地測量、衛(wèi)星定位測量等方法。

32、 高程控制測量1、測量方法（1）三、四等水準測量、等外水準測量；（2）三角高程測量（3）GPS高程擬合2、要求采用GPS高程擬合方法時，已知水準點間距離不大于15km，點數(shù)不少于4個。應(yīng)采用等外水準測量精度進行驗潮站水準點與驗潮站水尺之間的聯(lián)測。,7、深度基準面,1、深度基準面的確定前述已提到：海洋測深的本質(zhì)是確定海底表面至某一基準面的差距。確定深度基準面的原則是： ①充分考慮船舶航行安全； ②保證航道或水域水深資源的利

33、用率； ③相鄰區(qū)域的深度基準面應(yīng)盡可能一致。例如在《水運工程測量規(guī)范》中對深度基準面有具體、明確的技術(shù)規(guī)定。1956年后，我國采用理論最低潮面作為海圖深度基準面，深度基準面的高度從當?shù)仄骄Ｃ嫫鹚?，理論最低潮面按?guī)范中給出的公式計算。在測量中，瞬時海面與海底表面的差距，通常由海上船只用測深儀直接測得；瞬時海面與深度基準的差距，由驗潮站或隨船儀器觀測獲得。,驗潮站的水位應(yīng)規(guī)算到深度基準面上。長期驗潮站深度基準面可沿用已有的深度基準，

34、由陸地高程控制點進行水準聯(lián)測。短期驗潮站和臨時驗潮站深度基準面的確定可采用幾何水準法、潮差比較法、最小二乘曲線擬合法等。測深定位點點位中誤差限值：1、測圖比例尺＞1:5000 ， 圖上1.5mm2、測圖比例尺≤ 1:5000 ， 圖上1.0mm水深測量的深度誤差限值：水深范圍（m）： H ≤20 H ＞20深度誤差限值（m）： ±0.2 ±0.1H,

35、8、測深原理,單波速測深原理,單波速測深也叫回聲測深，換能器是垂直安裝在測量船兩側(cè)或船底。其基本原理是在探測儀器一個測深周期內(nèi)僅發(fā)射一個聲波脈沖，利用收發(fā)換能器發(fā)射和接受它所產(chǎn)生的聲波來進行測量。發(fā)射換能器通過電聲轉(zhuǎn)換，將電能轉(zhuǎn)換成聲波，按照一定的方式發(fā)射出去。接收換能器將接收到的信號，根據(jù)壓力的大小轉(zhuǎn)換成電信號。為了使發(fā)射出去的聲能聚集在預定的空間（海底及其海底目標），發(fā)射系統(tǒng)必須形成一定波速角（見上圖），,并在發(fā)射波束內(nèi)定時發(fā)出生脈

36、沖；測深儀記錄器以接收到波速內(nèi)最先到達的回波來計時，再按回聲測深原理，在儀器設(shè)計聲速一定的情況下獲得深度數(shù)據(jù)Z，即：上式中，v為聲波在水中的傳播速度； t為聲波往返海底的時間。 單波速測深儀數(shù)字化記錄聲圖上的水深值，是由換能器底面至海底的深度值。換能器浸沒在海水中，由于測深儀設(shè)計聲速、轉(zhuǎn)速與實際的聲速、轉(zhuǎn)速不同，以及換能器的安裝等原因，,需要對其進行吃水改正、基線改正、轉(zhuǎn)速改正及聲速改正等。目前

37、，對各項改正一般采用綜合處理，求取總改正對測量深度的影響，通常采用的方法有校對法、水文資料法。校對法適用小于20m的水深。利用校準工具如帶有刻度電纜的水聽器、帶有刻度纜繩的比對板等，對于換能器下面一定深度處，讀取校對工具的入水深度，與測深儀的讀數(shù)相比較，差值為測深儀總改正數(shù)⊿Z。水文資料法適用于大于20m（20 ～ 200m）的水深并計算深度改正數(shù)。利用實測數(shù)據(jù)（包括各水層的溫度、鹽度、深度）等,分別依據(jù)相應(yīng)的公式求取各改正數(shù)，最后

38、求取測深儀總改正數(shù)。作業(yè)中測深改正計算規(guī)范中有相應(yīng)的附表規(guī)定。作業(yè)中測深換能器應(yīng)安裝在距測量船船首1/3～1/2船長處。每次測深前、后應(yīng)在測區(qū)對測深儀進行現(xiàn)場比對。 多波速測深多波速測深是一個復雜的綜合性系統(tǒng)，主要由多波速聲學系統(tǒng)、多波速采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)系統(tǒng)和外圍輔助傳感器等組成。,其中換能器為多波速的聲學系統(tǒng)，負責波速的發(fā)射和接收，多波速采集系統(tǒng)完成波速的形成和將接收到的聲波信

39、號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并反算其距離或記錄聲波往返換能器和海底的時間；外圍設(shè)備主要包括定位傳感器（GPS）、姿態(tài)傳感器（如姿態(tài)儀）、聲速剖面面儀CTD）、和電羅經(jīng)，實現(xiàn)對測量船瞬時位置、姿態(tài)、船向的測定，以及海水中聲速傳播特性的測定；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以工作站為代表，綜合聲波測量、定位、船姿、聲速斷面和潮位等信息，計算波速腳印的坐標和深度，并繪制海底地形圖。,9、水底信號識別技術(shù),雖然回聲測深的原理很簡單，但水中的情況卻是很復雜的，有干擾回波，有魚

40、群出沒或雜物的回波，水底的反射條件又各不相同，在淺水區(qū)還有可能出現(xiàn)二次、三次回波，如何從眾多復雜的雜波中跟蹤得到真正的水底回波信號，需要采用相關(guān)的技術(shù)。例如下面的“水底門跟蹤技術(shù)”，也叫“時間門跟蹤技術(shù)”，如下圖所示：,水底門跟蹤技術(shù)圖,依圖所示，工作原理如下： 由于水底的變化是比較平坦的，兩次測深之間（約0.1秒），水深變化不會太大，我們假定二次深度的變化量為±10﹪，則我們就在上次正確回波時刻前（10﹪ 

41、5;Z）到后（10﹪ ×Z）開一道時間門，只有在時間門內(nèi)的回波才認為是正確的回波，這±10﹪就叫時間門寬度，一旦時間門內(nèi)沒有回波，就逐漸擴大時間直到全程搜索回波，直至重新捕捉正確的回波。------------------------------------------------------------ 以下為換能器及安裝示意圖：,換能器及安裝圖,10、測線布設(shè),測線是測量儀器及其載體的探測路線，分為計劃測線

42、和實際測線。水深測量一般布設(shè)為直線，又稱測深線。測深線分為主測深線和檢查線兩大類。在水運工程測量中，測深檢查線規(guī)定宜垂直于主測深線布設(shè)，單波速檢查線長度不宜小于主測深線總長度的5 ﹪，多波速測深檢查線長度不得少于總測線長度的1 ﹪。另外，測深檢查線與主測深線相交處，單波速測深不同作業(yè)組相鄰測段或同一作業(yè)組不同時期相鄰測段的重復測深線的重合處，圖上1mm范圍內(nèi)水深點的深度比對互差如下：,當水深H ≤20 m時，互差⊿H ≤0.4 m；

43、 水深H ＞20 m時，互差⊿H ≤0.02H m.測線布設(shè)主要是測線間隔和測線方向。測深線的間隔應(yīng)根據(jù)測區(qū)的水深、底質(zhì)、地貌起伏狀況，以及測圖比例尺和測深儀器的覆蓋范圍而定，以滿足需要和經(jīng)濟為原則。單波速測深儀，主測深線間隔一般為圖上10mm；多波速探測系統(tǒng)的主測線布設(shè)應(yīng)以海底全覆蓋并有足夠的重疊帶為原則。其檢查線應(yīng)當至少與所有掃描帶交叉一次，以檢查定位、測深和水深改正的精度，兩條平行的測線應(yīng)至少保持20﹪的重疊。,11、海洋測

44、量作業(yè)過程簡述,1、儀器設(shè)備：GPS-信標機、測深儀、電腦筆記本、海洋成圖軟件、其他輔助設(shè)備。2、測量準備1）儀器測試包括GPS穩(wěn)定性試驗、測深儀器穩(wěn)定性試驗、單波速（多波速）安裝校準和其他儀器測試的方法和要求，并在已知GPS點進行檢驗。2）測線布設(shè)包括主測線、檢查線等測線的布設(shè)和間距。,3）船舶靜、動態(tài)吃水測量。3、測量過程注意事項：在屏幕操作控制臺上按既定航線航行，并注意是否有偏離。4、測深數(shù)據(jù)處理1）定位、姿態(tài)、

45、航向、潮位、聲速等原始數(shù)據(jù)檢查和粗差剔除。2）探測測深數(shù)據(jù)濾波、剔除虛假信號。3）數(shù)據(jù)編輯定位、姿態(tài)、航向、潮位、聲速等各項合并和改正。具體是：定位數(shù)據(jù)合并---將GPS接收機獲得的WGS-84,坐標系定位數(shù)據(jù)實時轉(zhuǎn)換為2000國家大地坐標系，再合并到一個水深點上。姿態(tài)改正（坐標系統(tǒng)變換）---將姿態(tài)傳感器實測的船舶姿態(tài)和航向進行姿態(tài)改正。吃水改正---對實測水深進行動態(tài)、靜態(tài)吃水改正，根據(jù)換能器相對船體位置按幾何關(guān)系求解。

46、聲速改正---多波速測深對實測水深進行剖面改正，可根據(jù)聲速剖面進行分帶改正；單波速測深僅影響測點的深度。潮位改正---利用實測或推算潮位數(shù)據(jù)，采用單站、多站分帶、航跡推算潮位等方法對水深數(shù)據(jù)進行改正，將瞬時海面深度改至規(guī)定基準面。安裝校準參數(shù)改正---根據(jù)安裝和測試的結(jié)果,配置船坐標文件，進行實測數(shù)據(jù)改正。4）水深數(shù)據(jù)的篩選一般選取最淺水深為圖載水深。5 精度評估利用主檢測量法進行水深測量的準確度評估。計算主測線和檢查線在

47、交叉點處的水深偏差，統(tǒng)計95 ﹪置信度的標準偏差和均方差，以此作為準確度評估的依據(jù)。,12、作業(yè)規(guī)范,（1）、《海道測量規(guī)范》GB 12327-1998（2）、《水運工程測量規(guī)范》JTS 131-2012（3）、《工程測量規(guī)范》GB 50026-2007（4）、現(xiàn)行《海圖圖式》（5）、《水運工程測量圖式》（6）、現(xiàn)行1:5000 1:10000地形圖圖式（7）、現(xiàn)行1:500 1:1000 1:2000地形圖圖式,13

48、、河道測量特點,1、海洋測量的方法、儀器同樣適用于內(nèi)陸江河、湖面和水庫等水域測量。2、河道測量的主要目的是清淤疏通河道。3、河道測量應(yīng)繪制橫斷面圖和縱斷面圖。橫斷面的距離間隔從幾十米到幾百米不等，應(yīng)按具體設(shè)計規(guī)定執(zhí)行；縱斷面要測繪河流深泓線處的高程并形成縱斷面線。4、在河道測量中，應(yīng)注意上下游處的高程在斷面圖中不能出現(xiàn)矛盾。,14、中海達測深儀操作介紹,目前作業(yè)中主要使用中海達測繪儀器公司和南方測繪公司研制的軟件，用于實時測量。

49、儀器：現(xiàn)以中海達HD-310/HD370/HD380型測深儀及機內(nèi)海洋測量軟件為例，介紹如下：因機內(nèi)配有海洋測量軟件，將GPS接口到串口（COM1或COM2）就可以進行水上測量作業(yè)，這樣可以省去一臺電腦和一套測量軟件。測深軟件獲取到水深值由測量軟件直接調(diào)用。操作需運行桌面的“NAV370測量軟件”，之后出現(xiàn)主界面即開始作業(yè)。1、設(shè)置操作步驟,1）、測量界面新建任務(wù)。2）、測量界面端口配置。把GPS連接到COM1后，設(shè)置好波特率。

50、3）、測量界面選擇好定位數(shù)據(jù)方式。例如選用“NMEA-0183 $GPGGA V2.0”格式。4）、測量界面進入測量方式。5）、測深界面環(huán)境設(shè)置中選擇好高頻測深還是雙頻測深。測量軟件會根據(jù)這個設(shè)置選擇記錄。6）、測深界面開始“測深”或“記錄”。7）、開始測量記錄。,注：在“開始測深”階段，按“測深”時，系統(tǒng)開始發(fā)射和接收，并顯示回聲圖像。水深輸出口也有相應(yīng)格式的水深輸出。只測深時不進行圖像記錄；如果是正式成果，就用“記錄”鈕，進

51、入“記錄”時文件對話框要求輸入記錄文件名稱，系統(tǒng)會自動根據(jù)日期，生成一個不重復的文件名。,2、水深測量資料后處理使用“水深資料后處理軟件”將外業(yè)測量軟件采集的原始資料（*.ss文件）編輯成圖。軟件功能如下：1）將原始采集的資料（*.ss）根據(jù)成圖要求的密度篩選編輯成需要的文件（*.HTT）。2）進行測深儀改正、動態(tài)吃水改正。3）進行水位改正（非RTK無驗潮作業(yè)時）。4）將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成需要的格式。5）其他輔助性功能。注：運行

52、桌面的水深資料后處理選項，,出現(xiàn)界面后，首先要獲取你測量時使用的任務(wù)（*.NAW），然后確定使用的坐標系統(tǒng)和投影參數(shù)。=============================1、在海洋測量開始前應(yīng)根據(jù)《測繪技術(shù)設(shè)計規(guī)定》CH/T 1004-2005編制技術(shù)設(shè)計書。2、在海洋測量結(jié)束后應(yīng)編制技術(shù)總結(jié)或掃海測量報告。 前者應(yīng)依據(jù)《測繪技術(shù)總結(jié)編寫規(guī)定》CH/T 1001-2005編寫，并應(yīng)有附表。后者可依據(jù)《水運工程測量規(guī)范

53、》JTG 131-2012編寫。,附件：RTK三維水深測量作業(yè)要求,1、 RTK三維水深測量作業(yè)時應(yīng)將RTK-DGPS所測大地高轉(zhuǎn)化為相應(yīng)高程起算面上的高度，沿岸可利用已知高程點進行高程擬合。2、在沿海采用增設(shè)海上臨時水位站，對控制網(wǎng)未覆蓋測區(qū)的RTK水位進行修正時，具體作業(yè)要求應(yīng)滿足下列要求：,① RTK在整個測區(qū)均能穩(wěn)定工作。②在控制網(wǎng)覆蓋范圍之外的測區(qū)遠端放驗潮儀，與岸邊長期水位站同步驗潮，并采用“潮差比法”或“弗拉基米爾法”

54、等確定臨時水位站的深度基準面。③兩水位站同步觀測期間，在長期水位站和臨時水位站附近分別利用RTK進行同步觀測水面高程，并于不同時段記錄數(shù)據(jù)。④將RTK測得的水位與長期水位站、測區(qū)遠端驗潮儀的水位進行比較，求得水位差值，并對RTK水位進行修正。⑤一般海區(qū)，該差值按線性變化，對于航道等,帶狀測區(qū)，在長期水位站至測區(qū)遠端之間，進行分帶改正，以50mm變化量進行區(qū)域劃分，分段對RTK水位進行改正。3、基準站和流動站應(yīng)符合以下規(guī)定：①G

55、PS天線安裝在其載體的最高處，高出大的金屬物體表面1m以上，且遠離大的金屬物件。② GPS天線避開本船雷達天線輻射波束的直接輻射。③ GPS天線應(yīng)遠離本船發(fā)信機天線。④必要時，在流動站天線下適當位置設(shè)置反射信號屏蔽裝置。,⑤差分數(shù)據(jù)鏈天線架設(shè)應(yīng)保持盡量高度并應(yīng)考慮到防雷擊的要求。⑥RTK流動站在安裝完成后應(yīng)精確測定GPS天線、姿態(tài)傳感器、換能器在船體坐標系下的相對位置關(guān)系，讀數(shù)至0.01m，獨立量測兩次，水平方向上的距離兩次測量

56、互差應(yīng)小于50mm，豎直方向上的距離兩次測量互差應(yīng)小于20mm，在限差范圍內(nèi)取其均值作為測量成果。4、系統(tǒng)校準應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）水準測量項目開始前應(yīng)將流動站架設(shè)到未參與轉(zhuǎn)換計算的等級控制點上進行檢測比對，平面坐標互差≤ 50mm，高程互差≤ 30 √ D mm,，D為基準站到檢查點的距離，小于1km時以1km計。采用網(wǎng)絡(luò)RTK時，高程互差不應(yīng)大于0.1m。(2）選擇一水深小于測區(qū)內(nèi)的最大水深且水下地形平坦的水域進行RTK三維水

57、深測量，分別采用RTK水位和水位站水位進行數(shù)據(jù)處理，并比對相同點的水深，水深比對應(yīng)滿足下列要求：①互差小于等于0.10m的點數(shù)占比對總點數(shù)的80 ﹪；②互差小于等于0.20m的點數(shù)占比對總點數(shù)的95 ﹪。,5、RTK三維水深測量時應(yīng)測定導航延時，并進行延時改正，也可采用PPS技術(shù)消除導航延時的影響。6、條件許可時，外業(yè)測量宜避開中午時段。7、進行RTK三維測量時，RTK定位數(shù)據(jù)的更新率不應(yīng)小于10Hz。8、 RTK三維水深測量