專利名稱：一種湖泊等深線測繪方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種湖泊等深線測繪方法，屬于分析與測量控制技術領域。
背景技術：
目前主要的等深線測繪方法主要有測錘或測桿法(在不同觀測點上進行不連續(xù)的水深測量，編繪等深線圖時假定海底地形坡度變化均勻，采用內(nèi)插法確定未測的位置)、 回聲測深技術，連續(xù)測量地形斷面，可直接確定各等深線的位置，精度很高。測錘或測桿法缺點只能測定出水深，需要配合GPRS定位等其余手段才能進行等深線測繪?；芈暅y深缺點影響因子較多聲速、時間電機的轉(zhuǎn)速、零點、基線、水底坡度、水溫等，要求專業(yè)操作人員才可以使用，需要配合GPRS定位才能使用。測繪成本過高，不適用于小型、低成本測量項目。在工程設計及科研試驗前期準備階段，通常會遇到與測量相關的環(huán)節(jié)，在這些環(huán)節(jié)中，經(jīng)常會遇到一些復雜的環(huán)境，用常規(guī)的測量方法難以實現(xiàn)準確測量，嚴重影響工程的進一步實施，從而影響到整個項目的進度。復雜環(huán)境包括大型的水塘、湖面、沼澤及濕地等， 在這些環(huán)境中，由于資金及人力的限制，不易打樁、不易架設測量儀器等，給定點測量帶來了極大的阻力。在海洋或湖泊中，相同深度的各點連結(jié)成封閉曲線，按比例縮小后垂直投影到平面上，所形成的曲線，稱為等深線。在同一條等深線上各點深度相等。在地形圖上，等深線可表示海洋或湖泊的深度，海底或湖底地形的起伏。等深測繪是測量等深線的一種方法?？捎糜谌斯竦?、污染源頭圍堰截留等。目前，如按要求采用常規(guī)測量方法對湖泊等深線進行測量，將遇到如下問題
高原湖泊流域面積遼闊，按要求測量的等深線距離岸邊較遠，需要采用船只進行輔助測量，且湖泊底部淤泥深度不足，底層土壤硬度較大，無法使用臨時性的標志桿進行標記。采用水面打樁成本過高，缺乏實用性。湖面風力常年較大，采用浮標法在風力影響下無法準確定位。因此，在高原湖泊地區(qū)非測繪專業(yè)測量中，采用常規(guī)測量方式無法進行準確測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術中的不足，提供一種湖泊等深線測繪的方法，本方法運用簡易的測繪儀器結(jié)合正余弦定理的運算，以達到高原地區(qū)湖泊等深線及濕地地形外貌測繪的目的。本發(fā)明實施中采用的主要儀器設備包括大地DE2A電子經(jīng)緯儀1臺(配套標尺)、測深桿(3 X :3m)、指南針1個，船只1條。本發(fā)明方法按如下步驟進行
1、基準點根據(jù)項目具體情況選取，一般選取原則為測量的起點，基準點必須顯目，容易辨別，易做標記，以便工程后期進行測量復核。在湖岸邊選取一個基準點為，并在第一個基準點為處架設電子經(jīng)緯儀，然后船只沿與湖岸線垂直的方向背離湖岸線駛出，待測到水深為預定深度處時，標記為A點，以點連線方向?qū)?jīng)緯儀進行調(diào)零，調(diào)零后讀取經(jīng)緯儀目鏡中上下絲所在刻度值，并進行記錄，記錄的是經(jīng)緯儀目鏡中的上下絲的距離，根據(jù)經(jīng)緯儀的作用，計算出間距離見-[距離目鏡上絲度數(shù)一目鏡下絲度數(shù))X常數(shù)100]。同時用指南針粗略定位，并記錄相應方位，定位的目的是確定為A點連線方向的方位(東南西北具體角度)以便后期作圖時進行處理；；在經(jīng)緯儀右側(cè)確定標記參考點O1,此處標記參考點選擇原則通基準點為。測量出JA間距離#_及線段JA與AA間夾角Z叫A ；
2、船只從叢點行駛大約10 20m，確定第二個與預定深度相同的點，標記為C1點。同理，通過經(jīng)緯儀及標尺測出間距離及線段JA與AA間夾角；
3、用以上方法，繼續(xù)標記后續(xù)水深為預定深度的點，當?shù)竭_經(jīng)緯儀的視覺極限，即在經(jīng)緯儀目鏡中難以看清上下絲而無法準確讀出數(shù)據(jù)時或影響視線的事物存在時，重新在為點對應的湖岸上設置第二個基準點4，第一個預定水深點的對應點標記為馬，以^^連線方向?qū)?jīng)緯儀進行調(diào)零，讀取經(jīng)緯儀目鏡中的上下絲所在刻度，同時用指南針粗略定位，并記錄相應方位；通過經(jīng)緯儀讀數(shù)并記錄^^間距離見1，在經(jīng)緯儀右側(cè)確定標記參考點^，測量出A2O2間距離及線段JA與A2O2間夾角Z O^2 ；
4、繼續(xù)重復步驟2和3，記錄測量相應的距離值MmbJBMAm及角度值Z^4《、 Z 民，直至測量結(jié)束；
5、對已記錄的數(shù)據(jù)見浙、Ma沿、M細、ZBiAiCpZ OZiiBi進行校核后利用余弦定理可以色ΖβΑΑ、Μ_&Μ_推導出為皿，即推導出湖面上兩點間距離。此時可以對等深線進行初步繪圖；根據(jù)正余弦定理，利用步驟二、三測得數(shù)據(jù)，可以推導出公式①和②，進而推算出 Moici及ZΛΑ。的值；結(jié)合兩次推算結(jié)論，利用autoCAD繪制水深等深線圖。
權利要求
1.一種湖泊等深線測繪的方法，其特征在于按如下步驟進行(1)在湖岸邊任意選取一個基準點為，并在第一個基準點為處架設電子經(jīng)緯儀，然后船只沿與湖岸線垂直的方向背離湖岸線駛出，待測到水深為預定深度處時，標記，標記點為A 點，以Λ叢點連線方向?qū)?jīng)緯儀進行調(diào)零，調(diào)零后讀取經(jīng)緯儀目鏡中上下絲所在刻度值，計算出為A間距離#_,，并進行記錄；同時用指南針粗略定位，并記錄相應方位；在經(jīng)緯儀右側(cè)確定標記參考點O1, O1點選擇原則同基準點，測量出為0間距離及線段JA與AjOj 間夾角；(2)船只從&點行駛大約10 20m，確定第二個與&預定深度相同的點，標記，標記點為Cl。
2.同理，通過經(jīng)緯儀及標尺測出間距離及線段ΛΑ與AjCj間夾角Zi^/;；(3)用以上方法，繼續(xù)標記后續(xù)水深為預定深度的點，當?shù)竭_經(jīng)緯儀的視覺極限，即在經(jīng)緯儀目鏡中難以看清上下絲而無法準確讀出數(shù)據(jù)時(視覺極限與當?shù)禺敃r天地情況與測量人員有關)或影響視線的事物出現(xiàn)時，重新在為點對應的湖岸上設置第二個基準點Α，第一個預定水深點標記為B2,以^^連線方向?qū)?jīng)緯儀進行調(diào)零，讀取經(jīng)緯儀目鏡中的上下絲所在刻度，同時用指南針粗略定位，并記錄相應方位；根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，通過正余弦定理計算出^^間距離見1，在經(jīng)緯儀右側(cè)確定標記參考點O2,02點選擇原則同基準點，測量出4 間距離及線段JA與A/？么間夾角Z O^2 ；(4)繼續(xù)重復步驟2和3，記錄測量相應的距離值見皿、和^ifo.及角度值 Z 民，直至測量結(jié)束；(5 )對已記錄的數(shù)據(jù)MAm、MAiCi、MAi0i, ZBiAfin Z OiAiBi進行校核后利用余弦定理可以由Ζ^Λ.6；.、MAiCi RM細推導出為皿，即推導出湖面上兩點間距離。
3.此時可以對等深線進行初步繪圖，進而根據(jù)步驟(2)測得數(shù)據(jù)，通過余弦定理，可以推導出如下兩個公式①和②，進而推算出#_. RZAACi的值；結(jié)合兩次推算結(jié)論，整理繪制水深等深線圖。
4.
全文摘要
本發(fā)明公開了一種湖泊等深線測繪的方法，屬于分析與測量控制技術領域，該方法應用簡便的操作儀器，如大地DE2A電子經(jīng)緯儀、標尺、測深桿、指南針、船只等對復雜的地形環(huán)境進行測量之后，結(jié)合正余弦定理計算并運用CAD繪制出湖泊中某點附近等深線圖，并可以繪制出某湖泊地形外貌。此方法簡便易于操作，省時省力、節(jié)約成本，測量和計算結(jié)果較為精確，適于高原地區(qū)非測繪專業(yè)人士在進行工程設計前進行準備工作。
文檔編號G01C7/00GK102506831SQ201110298290
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月8日 優(yōu)先權日2011年10月8日
發(fā)明者寧平, 熊向峰, 瞿廣飛, 賈麗娟, 鄧文武, 黃凱 申請人:昆明理工大學