利用回聲測深進行大水深測量的校正方法
【專利說明】利用回聲測深進行大水深測量的校正方法 【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明設及水深測量領域，尤其設及一種利用回聲測深進行大水深測量的校正方 法。 【【背景技術(shù)】】
[000引 目前，在水深測量中，一般采用停泊精度比測和校正的方式。天然河道對回聲測深 儀進行校正的比測裝置有測桿比測和測深鍵比測兩種，然而該兩種方式都或多或少存在不 足之處。采用測桿來比測的不足之處是；受測桿的長度的限制，只能對3?5m W下的淺灘 水域作比測，深于5m就很難進行比測，甚至無法進行比測。采用測深鍵進行比測的不足之 處是；水底情況復雜，又有流速的影響，看不到測深鍵放進水中后的狀況，無法準確判斷測 深鍵是否剛好處在水底的表面或者渺泥之中。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種利用回聲測深進行大水深測量的校正方 法，解決現(xiàn)有回聲測深儀在測量水深尤其是大水深時無法讓施測人員知曉實測值和真值的 差值是否滿足規(guī)范要求，W及無法檢測到水深值通過聲速剖面儀所測的聲速和溫差改正后 的測量值是否正確的問題。
[0004] 一種利用回聲測深進行大水深測量的校正方法，所述利用回聲測深進行大水深 測量的校正方法通過對水體中的因溫度躍層產(chǎn)生的聲速進行校正和對全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) 的接收機與回聲測深儀采集數(shù)據(jù)之間的延時進行校正來校正回聲測深的水深測量值；在 所述聲速校正中，采用聲速剖面儀實測水體溫度及聲速剖面線進行校正考慮聲速差的因 素后，所述聲速校正的深度改正值A&按下式計算：= I}-II，其中，H為水深 改正數(shù)，C為實測水中聲速，C。為水中標準聲速，Cu= 1500m/s ;在所述延時校正中，在測 區(qū)內(nèi)選定校正標A，布設一條通過校正標A的測線，W較低的航速Vi沿測線測量得到校正 標A的偏移位置Pi，再W較高的航速V2沿同一方向測量得到校正標A的偏移位置P 2,不同 速度Vi、V2測出的校正標A位置與實際位置相差距離A S，則時間延遲At可按W下公式
【主權(quán)項】
1. 一種利用回聲測深進行大水深測量的校正方法，其特征在于：所述利用回聲測深進 行大水深測量的校正方法通過對水體中的因溫度躍層產(chǎn)生的聲速進行校正和對全球?qū)Ш?衛(wèi)星系統(tǒng)的接收機與回聲測深儀采集數(shù)據(jù)之間的延時進行校正來校正回聲測深的水深測 量值； 在所述聲速校正中，采用聲速剖面儀實測水體溫度及聲速剖面線進行校正考慮聲速差 的因素后，所述聲速校正的深度改正值按下式計算：
其中，H為水深改正數(shù)，C為實測水中聲速，Q為水中標準聲速，(^= 1500m/s; 在所述延時校正中，在測區(qū)內(nèi)選定校正標A，布設一條通過校正標A的測線，以較低的 航速％沿測線測量得到校正標A的偏移位置Pi，再以較高的航速％沿同一方向測量得到校 正標A的偏移位置P2，不同速度％、V2測出的校正標A位置與實際位置相差距離AS，則時 間延遲At可按以下公式其中之一進行計算： At=AS/^-Vi),
其中，XA、YAS校正標A的X、Y方向的坐標，XP1、YP1為偏移位置P亦X、Y方向的坐標，XP2、YP2為偏移位置P2的X、Y方向的坐標。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用回聲測深進行大水深測量的校正方法，其特征在于：所 述在利用回聲測深進行大水深測量的校正方法中，利用設置水深測量檢測校正標進行聲速 校正，所述水深測量檢測校正標的設置方法為，利用水庫蓄水前、湖泊枯水期時從最低處的 河底或巖壁等處開始在不同高度埋設多個校正標石，最底下的一組所述校正標石上埋設有 若干根間隔均勻的帶小孔兩端封閉的鋼管，所述鋼管的凈高與所述校正標石相等，對每組 所述校正標和所述鋼管的平面坐標及高程進行測量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用回聲測深進行大水深測量的校正方法，其特征在于：所 述校正標石為矩形或不規(guī)則多邊形，面積為4m2及以上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用回聲測深進行大水深測量的校正方法，其特征在于：所 述校正標石的材質(zhì)為混凝土和碎石，或者是石臺、基巖、水泥路面、瀝青路面、石板、鋼板，所 述校正標石的表面平整。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用回聲測深進行大水深測量的校正方法，其特征在于：所 述校正標石采用2m*2m*0. 2m的水泥標石、天然石臺、水泥地、瀝青路面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的利用回聲測深進行大水深測量的校正方法，其 特征在于：在所述聲速校正中，實測水中聲速應按C= 1449. 2+4. 6T-0. 05572+0. 0002973+(1 .34-0. 01T) * (S-35) +0. 017D計算，其中，T為水溫，單位°C;S為水體含鹽度；D為深度，單位 m〇
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的利用回聲測深進行大水深測量的校正方法，其 特征在于：在所述聲速校正中，用聲速剖面儀測得不同深度的聲速后，根據(jù)回聲測深儀按聲 速％所測得的每個點的水深Hi，采用聲速剖面儀測得聲速再算出該點水深以上的平均聲速 V2，再根據(jù)公式tiH/Vi得到該點聲速傳播的時間，根據(jù)公式H2=V2*t，來得到該點改正后 的水深H2。
8. 據(jù)權(quán)利要求7所述的利用回聲測深進行大水深測量的校正方法，其特征在于，在所 述延時校正中，檢測校正水深測量延時的具體步驟如下： 選擇一條具有一定斜坡的航線或斷面線，上面有1-2個校正標石，將這條航線或斷面 線及校正標石在全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)上標定出來； 將測船開至預置的航線或計劃線附近，同向2次，第1次速度為v，第2次速度為v/2， 沿該航線以一定間距進行測量采集記錄數(shù)據(jù)； 將2次采集的數(shù)據(jù)進行水深測量改正后編輯成斷面數(shù)據(jù)進行疊加重合，計算出2個斷 面之間的位移差ASi以及實測校正標位置和校正標已知的位置之間的位移AS2，延時Atl =2*AS1；/v，At2= 2*AS2/v; 如果A1^和At2差值較小，取平均值作為延時改正參數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用回聲測深進行大水深測量的校正方法，所述利用回聲測深進行大水深測量的校正方法通過對水體中的因溫度躍層產(chǎn)生的聲速進行校正和對全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的接收機與回聲測深儀采集數(shù)據(jù)之間的延時進行校正來校正回聲測深的水深測量值。發(fā)明的利用回聲測深進行大水深測量的校正方法能夠精確檢測到回聲測深儀水深測量的誤差及差值、系統(tǒng)延時問題等，通過量取水體溫度、實測水體聲速剖面對水深測量值進行改正，并與各級校正標的真值比較修正模型，達到近似真值或誤差容許范圍的目的。
【IPC分類】G01S15-08, G01S7-52
【公開號】CN104569988
【申請?zhí)枴緾N201510047775
【發(fā)明人】王俊, 馬耀昌, 歐應鈞, 彭萬兵, 楊世林, 馮國正, 周威
【申請人】長江水利委員會水文局
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月30日