淺談黃河河道斷面測深儀資料的合理刪減

劉風學 馬驍

摘要：2012年以來，黃河下游河段利用GPSRTK技術結合測深儀技術在下游河道斷面測量中得到廣泛的應用，本文以實例為依據(jù)，論述測深儀在河道斷面測量應用的一些淺見及注意事項。

關鍵詞：河道測量;測深儀;資料處理

1.??? 測深儀概述

海洋聲學儀器發(fā)展迄今為止，出現(xiàn)突飛猛進的技術飛躍，國際上推出許多先進的海洋聲學設備，如：多波束海底成像系統(tǒng)、側掃聲納、淺層剖面儀、水下聲標應答器等等，而測深儀只是聲學儀器家族中最常用的一種設備?；芈暅y深儀是目前國內商品化測深儀中最先進的測深儀。

2.??? 測量步驟

2.1? 、基準站設置

GPS基站在GPS RTK模式測量中有著非常重要的作用，基站設置的正確與否，直接影響測點的精度和數(shù)據(jù)的正確，應當給予高度重視。

2.2? 流動站設置

2.2.1????? 流動站設置主要包括建立新文件、選擇相應坐標系統(tǒng)和參數(shù)、選擇電臺天線類型、選擇測量方式，并輸入斷面的起終點坐標、高程及流動站天線高等。

2.2.2????? 流動站設置必須進行校核，特別是有關數(shù)據(jù)的輸入，要經(jīng)過校核。

3、測深儀的安裝

所謂回聲測深儀聲系統(tǒng)即是換能器及其附件，在回聲測深儀的下層裝有換能器，兩根不銹鋼連接桿管、電纜線（連結電源用）等。

4.??? 水下地形測量

4.1? RTK測量

（1）???? 待接收機設置完成后，進行流動站的初始化，在初始化完成并穩(wěn)定后，進行開測前的校測（校樁），在校測結果符合要求后方可進行測量。

（2）???? 在測量過程中，如果衛(wèi)星失鎖，應在原地等待重新初始化，初始化完成后應繼續(xù)測量。

（3）???? 在測量過程中，應當進行校樁，保證每斷面校樁不少于一次，斷面較大或測驗時間過長時，校樁次數(shù)不少于兩次;校樁時將校樁點名輸入到備注中。

4.2? 水下地形測量

（1）???? 進行水下地形測量時，應在每一個橫斷面上觀測水位，作為推算河底高程的依據(jù)?？梢岳肎PS RTK進行水位觀測。

（2）???? GPS流動站接收機天線應與換能器在同一垂線上，并保證GPS觀測衛(wèi)星信號的質量指標，如衛(wèi)星數(shù)、高度角、pdop值等。

（3）???? 根據(jù)黃河河道觀測技術規(guī)程要求，在操作手薄中調出斷面測量線，將測量船導航至斷面位置，按指定的間距進行測點的定位與測深，并實時修正測量船的航向。

（4）???? 在船上或在陸地上工作時，工作人員應集中精力，專心操作，及時觀察水深情況，水深變化大要及時更換調節(jié)設置。不得打鬧嬉戲，以免出錯或發(fā)生危險。

（5）???? 不同河寬，斷面測量所必需的最少測深垂線數(shù)目如表4—1所列，當河床地形比較復雜時，應比表列測深垂線數(shù)目適當增多。

（6）???? 為校正記錄水深與實際水深相一致，必須用測流錘或測深扦測出實際水深來校驗記錄器水深。若有誤差，可直接調節(jié)聲速定位鈕和吃水定位鈕，使記錄器所顯示的水深與實際水深相符，這也是進行水溫和含鹽度對聲速的校正.

（7）???? 為了保證測深精度，必須在測深過程中進行與實際水深的比較，并及時校正聲速。

（8）???? 、當水深測量結束，應及時將測深儀電源開關斷開，切斷電源，并從蓄電池組上取下電纜線。

（9）???? 、測點與測點問的間隔，應根據(jù)航速、地形情況和記錄速度來定。一般要求在每6～10秒測一個點，若地形較平坦則可放寬些。

（10）?? 有別于地面測量，水下地形測量應根據(jù)天氣、風浪、潮汐等情況，合理安排時間，當風浪較大，氣候惡劣，影響人身，儀器安全時，應停止測量。

5.??? 內業(yè)資料處理：

按黃河下游河道數(shù)字測深技術規(guī)程要求，刪除偏離斷面線上下3 米以外的水深點;精簡后的測點數(shù)目應符合表4-1的數(shù)目要求。

5.1? 一般應符合以下要求：

（1）???? 地形轉折點不得刪除。

（2）???? 兩轉折點之間的同水深點可以舍去。

（3）???? 斜坡上兩轉折點連線上的水深點可以舍去。

（4）???? 精簡后的最大測點間距不得大于水面寬的20%。

5.2? 一般測深儀測點較多，資料精簡后應保證以下原則：

（1）???? 測點密度應能控制水道斷面河床地形的主要轉折點變化為決定前提。

（2）???? 斷面內測點一般均勻分布。

（3）???? 斷面最深點和河底急劇轉折部分的水深必須測出。

（4）???? 串溝或獨股水流的測點間隔距離可與主河道相同。

6.??? 水深測量受條件影響的因素

水深測量的成果與自然條件有著密切的關系，如測深時的氣候風浪以及水底地質情況等的不同會直接影響測深的成果.超聲波射向不同的底質與水深，會有不同的反射情況.在淺水地段由于回波反射力強，會產(chǎn)生第二次回波，甚至第三次回波。當測量軟件上出現(xiàn)這類現(xiàn)象時，讀取深度值應以第一次回波為準。

7刪減后合理圖形

8、總結分析

根據(jù)黃河下游河道數(shù)字測深技術規(guī)程要求，應對外業(yè)獲取的數(shù)據(jù)進行合理性修正，不符合要求的數(shù)據(jù)要進行篩選及刪除，如圖1 所示的點：起點距1213m;高程：59.03m，圖2 所示的點：起點距1368m，高程：58.88m，為不合理的數(shù)據(jù)，應予刪除，圖3 為處理后合理的圖形。

參考文獻：

[1]?? 楊飛，馬耀昌.GPS在水下地形測量中的應用研究[J]. 地理空間信息，2006，4（3）： 20-22.

[2]?? 許斌鋒，武曉龍，姚煥炯，徐愛霞.GPSRTK技術在水下地形測量中的應用研究[J]. 科技創(chuàng)新導報，2010，（9）： 12-13.

[3]?? 劉忠強，楊清臣.GPSRTK配合測深儀在水下地形測量中的應用[J].吉林水利，2010，（11）： 41-43.

[4]?? 楊麗坤，李海軍RTK技術在水下地形測量中的應用[J]. 技術在線，2009，（ 20）： 49-50.

作者簡介：劉風學（1967年 10月生人），男（漢族），山東省臨清人，大學，黃河水利委員會山東水文水資源局高級工程師，勘測一院院長，主要研究方向：黃河下游水文測驗與研究。