利用回声测深进行大水深测量的校正方法
【专利说明】利用回声测深进行大水深测量的校正方法 【技术领域】
[0001] 本发明设及水深测量领域，尤其设及一种利用回声测深进行大水深测量的校正方 法。 【【背景技术】】
[000引 目前，在水深测量中，一般采用停泊精度比测和校正的方式。天然河道对回声测深 仪进行校正的比测装置有测杆比测和测深键比测两种，然而该两种方式都或多或少存在不 足之处。采用测杆来比测的不足之处是；受测杆的长度的限制，只能对3?5m W下的浅滩 水域作比测，深于5m就很难进行比测，甚至无法进行比测。采用测深键进行比测的不足之 处是；水底情况复杂，又有流速的影响，看不到测深键放进水中后的状况，无法准确判断测 深键是否刚好处在水底的表面或者渺泥之中。 【
【发明内容】
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[0003] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用回声测深进行大水深测量的校正方 法，解决现有回声测深仪在测量水深尤其是大水深时无法让施测人员知晓实测值和真值的 差值是否满足规范要求，W及无法检测到水深值通过声速剖面仪所测的声速和温差改正后 的测量值是否正确的问题。
[0004] 一种利用回声测深进行大水深测量的校正方法，所述利用回声测深进行大水深 测量的校正方法通过对水体中的因温度跃层产生的声速进行校正和对全球导航卫星系统 的接收机与回声测深仪采集数据之间的延时进行校正来校正回声测深的水深测量值；在 所述声速校正中，采用声速剖面仪实测水体温度及声速剖面线进行校正考虑声速差的因 素后，所述声速校正的深度改正值A&按下式计算：= I}-II，其中，H为水深 改正数，C为实测水中声速，C。为水中标准声速，Cu= 1500m/s ;在所述延时校正中，在测 区内选定校正标A，布设一条通过校正标A的测线，W较低的航速Vi沿测线测量得到校正 标A的偏移位置Pi，再W较高的航速V2沿同一方向测量得到校正标A的偏移位置P 2,不同 速度Vi、V2测出的校正标A位置与实际位置相差距离A S，则时间延迟At可按W下公式
【主权项】
1. 一种利用回声测深进行大水深测量的校正方法，其特征在于：所述利用回声测深进 行大水深测量的校正方法通过对水体中的因温度跃层产生的声速进行校正和对全球导航 卫星系统的接收机与回声测深仪采集数据之间的延时进行校正来校正回声测深的水深测 量值； 在所述声速校正中，采用声速剖面仪实测水体温度及声速剖面线进行校正考虑声速差 的因素后，所述声速校正的深度改正值按下式计算：
其中，H为水深改正数，C为实测水中声速，Q为水中标准声速，(^= 1500m/s; 在所述延时校正中，在测区内选定校正标A，布设一条通过校正标A的测线，以较低的 航速％沿测线测量得到校正标A的偏移位置Pi，再以较高的航速％沿同一方向测量得到校 正标A的偏移位置P2，不同速度％、V2测出的校正标A位置与实际位置相差距离AS，则时 间延迟At可按以下公式其中之一进行计算： At=AS/^-Vi),
其中，XA、YAS校正标A的X、Y方向的坐标，XP1、YP1为偏移位置P亦X、Y方向的坐标，XP2、YP2为偏移位置P2的X、Y方向的坐标。
2. 根据权利要求1所述的利用回声测深进行大水深测量的校正方法，其特征在于：所 述在利用回声测深进行大水深测量的校正方法中，利用设置水深测量检测校正标进行声速 校正，所述水深测量检测校正标的设置方法为，利用水库蓄水前、湖泊枯水期时从最低处的 河底或岩壁等处开始在不同高度埋设多个校正标石，最底下的一组所述校正标石上埋设有 若干根间隔均匀的带小孔两端封闭的钢管，所述钢管的净高与所述校正标石相等，对每组 所述校正标和所述钢管的平面坐标及高程进行测量。
3. 根据权利要求2所述的利用回声测深进行大水深测量的校正方法，其特征在于：所 述校正标石为矩形或不规则多边形，面积为4m2及以上。
4. 根据权利要求2所述的利用回声测深进行大水深测量的校正方法，其特征在于：所 述校正标石的材质为混凝土和碎石，或者是石台、基岩、水泥路面、沥青路面、石板、钢板，所 述校正标石的表面平整。
5. 根据权利要求2所述的利用回声测深进行大水深测量的校正方法，其特征在于：所 述校正标石采用2m*2m*0. 2m的水泥标石、天然石台、水泥地、沥青路面。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的利用回声测深进行大水深测量的校正方法，其 特征在于：在所述声速校正中，实测水中声速应按C= 1449. 2+4. 6T-0. 05572+0. 0002973+(1 .34-0. 01T) * (S-35) +0. 017D计算，其中，T为水温，单位°C;S为水体含盐度；D为深度，单位 m〇
7. 根据权利要求1至5中任一项所述的利用回声测深进行大水深测量的校正方法，其 特征在于：在所述声速校正中，用声速剖面仪测得不同深度的声速后，根据回声测深仪按声 速％所测得的每个点的水深Hi，采用声速剖面仪测得声速再算出该点水深以上的平均声速 V2，再根据公式tiH/Vi得到该点声速传播的时间，根据公式H2=V2*t，来得到该点改正后 的水深H2。
8. 据权利要求7所述的利用回声测深进行大水深测量的校正方法，其特征在于，在所 述延时校正中，检测校正水深测量延时的具体步骤如下： 选择一条具有一定斜坡的航线或断面线，上面有1-2个校正标石，将这条航线或断面 线及校正标石在全球导航卫星系统上标定出来； 将测船开至预置的航线或计划线附近，同向2次，第1次速度为v，第2次速度为v/2， 沿该航线以一定间距进行测量采集记录数据； 将2次采集的数据进行水深测量改正后编辑成断面数据进行叠加重合，计算出2个断 面之间的位移差ASi以及实测校正标位置和校正标已知的位置之间的位移AS2，延时Atl =2*AS1；/v，At2= 2*AS2/v; 如果A1^和At2差值较小，取平均值作为延时改正参数。
【专利摘要】本发明提供一种利用回声测深进行大水深测量的校正方法，所述利用回声测深进行大水深测量的校正方法通过对水体中的因温度跃层产生的声速进行校正和对全球导航卫星系统的接收机与回声测深仪采集数据之间的延时进行校正来校正回声测深的水深测量值。发明的利用回声测深进行大水深测量的校正方法能够精确检测到回声测深仪水深测量的误差及差值、系统延时问题等，通过量取水体温度、实测水体声速剖面对水深测量值进行改正，并与各级校正标的真值比较修正模型，达到近似真值或误差容许范围的目的。
【IPC分类】G01S15-08, G01S7-52
【公开号】CN104569988
【申请号】CN201510047775
【发明人】王俊, 马耀昌, 欧应钧, 彭万兵, 杨世林, 冯国正, 周威
【申请人】长江水利委员会水文局
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月30日