浅谈黄河河道断面测深仪资料的合理删减

刘风学 马骁

摘要：2012年以来，黄河下游河段利用GPSRTK技术结合测深仪技术在下游河道断面测量中得到广泛的应用，本文以实例为依据，论述测深仪在河道断面测量应用的一些浅见及注意事项。

关键词：河道测量;测深仪;资料处理

1.    测深仪概述

海洋声学仪器发展迄今为止，出现突飞猛进的技术飞跃，国际上推出許多先进的海洋声学设备，如：多波束海底成像系统、侧扫声纳、浅层剖面仪、水下声标应答器等等，而测深仪只是声学仪器家族中最常用的一种设备。回声测深仪是目前国内商品化测深仪中最先进的测深仪。

2.    测量步骤

2.1  、基准站设置

GPS基站在GPS RTK模式测量中有着非常重要的作用，基站设置的正确与否，直接影响测点的精度和数据的正确，应当给予高度重视。

2.2  流动站设置

2.2.1      流动站设置主要包括建立新文件、选择相应坐标系统和参数、选择电台天线类型、选择测量方式，并输入断面的起终点坐标、高程及流动站天线高等。

2.2.2      流动站设置必须进行校核，特别是有关数据的输入，要经过校核。

3、测深仪的安装

所谓回声测深仪声系统即是换能器及其附件，在回声测深仪的下层装有换能器，两根不锈钢连接杆管、电缆线（连结电源用）等。

4.    水下地形测量

4.1  RTK测量

（1）     待接收机设置完成后，进行流动站的初始化，在初始化完成并稳定后，进行开测前的校测（校桩），在校测结果符合要求后方可进行测量。

（2）     在测量过程中，如果卫星失锁，应在原地等待重新初始化，初始化完成后应继续测量。

（3）     在测量过程中，应当进行校桩，保证每断面校桩不少于一次，断面较大或测验时间过长时，校桩次数不少于两次;校桩时将校桩点名输入到备注中。

4.2  水下地形测量

（1）     进行水下地形测量时，应在每一个横断面上观测水位，作为推算河底高程的依据。可以利用GPS RTK进行水位观测。

（2）     GPS流动站接收机天线应与换能器在同一垂线上，并保证GPS观测卫星信号的质量指标，如卫星数、高度角、pdop值等。

（3）     根据黄河河道观测技术规程要求，在操作手薄中调出断面测量线，将测量船导航至断面位置，按指定的间距进行测点的定位与测深，并实时修正测量船的航向。

（4）     在船上或在陆地上工作时，工作人员应集中精力，专心操作，及时观察水深情况，水深变化大要及时更换调节设置。不得打闹嬉戏，以免出错或发生危险。

（5）     不同河宽，断面测量所必需的最少测深垂线数目如表4—1所列，当河床地形比较复杂时，应比表列测深垂线数目适当增多。

（6）     为校正记录水深与实际水深相一致，必须用测流锤或测深扦测出实际水深来校验记录器水深。若有误差，可直接调节声速定位钮和吃水定位钮，使记录器所显示的水深与实际水深相符，这也是进行水温和含盐度对声速的校正.

（7）     为了保证测深精度，必须在测深过程中进行与实际水深的比较，并及时校正声速。

（8）     、当水深测量结束，应及时将测深仪电源开关断开，切断电源，并从蓄电池组上取下电缆线。

（9）     、测点与测点问的间隔，应根据航速、地形情况和记录速度来定。一般要求在每6～10秒测一个点，若地形较平坦则可放宽些。

（10）   有别于地面测量，水下地形测量应根据天气、风浪、潮汐等情况，合理安排时间，当风浪较大，气候恶劣，影响人身，仪器安全时，应停止测量。

5.    内业资料处理：

按黄河下游河道数字测深技术规程要求，删除偏离断面线上下3 米以外的水深点;精简后的测点数目应符合表4-1的数目要求。

5.1  一般应符合以下要求：

（1）     地形转折点不得删除。

（2）     两转折点之间的同水深点可以舍去。

（3）     斜坡上两转折点连线上的水深点可以舍去。

（4）     精简后的最大测点间距不得大于水面宽的20%。

5.2  一般测深仪测点较多，资料精简后应保证以下原则：

（1）     测点密度应能控制水道断面河床地形的主要转折点变化为决定前提。

（2）     断面内测点一般均匀分布。

（3）     断面最深点和河底急剧转折部分的水深必须测出。

（4）     串沟或独股水流的测点间隔距离可与主河道相同。

6.    水深测量受条件影响的因素

水深测量的成果与自然条件有着密切的关系，如测深时的气候风浪以及水底地质情况等的不同会直接影响测深的成果.超声波射向不同的底质与水深，会有不同的反射情况.在浅水地段由于回波反射力强，会产生第二次回波，甚至第三次回波。当测量软件上出现这类现象时，读取深度值应以第一次回波为准。

7删减后合理图形

8、总结分析

根据黄河下游河道数字测深技术规程要求，应对外业获取的数据进行合理性修正，不符合要求的数据要进行筛选及删除，如图1 所示的点：起点距1213m;高程：59.03m，图2 所示的点：起点距1368m，高程：58.88m，为不合理的数据，应予删除，图3 为处理后合理的图形。

参考文献：

[1]   杨飞，马耀昌.GPS在水下地形测量中的应用研究[J]. 地理空间信息，2006，4（3）： 20-22.

[2]   许斌锋，武晓龙，姚焕炯，徐爱霞.GPSRTK技术在水下地形测量中的应用研究[J]. 科技创新导报，2010，（9）： 12-13.

[3]   刘忠强，杨清臣.GPSRTK配合测深仪在水下地形测量中的应用[J].吉林水利，2010，（11）： 41-43.

[4]   杨丽坤，李海军RTK技术在水下地形测量中的应用[J]. 技术在线，2009，（ 20）： 49-50.

作者简介：刘风学（1967年 10月生人），男（汉族），山东省临清人，大学，黄河水利委员会山东水文水资源局高级工程师，勘测一院院长，主要研究方向：黄河下游水文测验与研究。