利用回聲測(cè)深進(jìn)行大水深測(cè)量的校正方法
【專利說明】利用回聲測(cè)深進(jìn)行大水深測(cè)量的校正方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及水深測(cè)量領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種利用回聲測(cè)深進(jìn)行大水深測(cè)量的校正方 法。 【【背景技術(shù)】】
[000引 目前，在水深測(cè)量中，一般采用停泊精度比測(cè)和校正的方式。天然河道對(duì)回聲測(cè)深 儀進(jìn)行校正的比測(cè)裝置有測(cè)桿比測(cè)和測(cè)深鍵比測(cè)兩種，然而該兩種方式都或多或少存在不 足之處。采用測(cè)桿來比測(cè)的不足之處是；受測(cè)桿的長(zhǎng)度的限制，只能對(duì)3?5m W下的淺灘 水域作比測(cè)，深于5m就很難進(jìn)行比測(cè)，甚至無法進(jìn)行比測(cè)。采用測(cè)深鍵進(jìn)行比測(cè)的不足之 處是；水底情況復(fù)雜，又有流速的影響，看不到測(cè)深鍵放進(jìn)水中后的狀況，無法準(zhǔn)確判斷測(cè) 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(cè)深進(jìn)行大水深測(cè)量的校正方 法，解決現(xiàn)有回聲測(cè)深儀在測(cè)量水深尤其是大水深時(shí)無法讓施測(cè)人員知曉實(shí)測(cè)值和真值的 差值是否滿足規(guī)范要求，W及無法檢測(cè)到水深值通過聲速剖面儀所測(cè)的聲速和溫差改正后 的測(cè)量值是否正確的問題。
[0004] 一種利用回聲測(cè)深進(jìn)行大水深測(cè)量的校正方法，所述利用回聲測(cè)深進(jìn)行大水深 測(cè)量的校正方法通過對(duì)水體中的因溫度躍層產(chǎn)生的聲速進(jìn)行校正和對(duì)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) 的接收機(jī)與回聲測(cè)深儀采集數(shù)據(jù)之間的延時(shí)進(jìn)行校正來校正回聲測(cè)深的水深測(cè)量值；在 所述聲速校正中，采用聲速剖面儀實(shí)測(cè)水體溫度及聲速剖面線進(jìn)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(chǔ)&按下式計(jì)算：= I}-II，其中，H為水深 改正數(shù)，C為實(shí)測(cè)水中聲速，C。為水中標(biāo)準(zhǔn)聲速，Cu= 1500m/s ;在所述延時(shí)校正中，在測(cè) 區(qū)內(nèi)選定校正標(biāo)A，布設(shè)一條通過校正標(biāo)A的測(cè)線，W較低的航速Vi沿測(cè)線測(cè)量得到校正 標(biāo)A的偏移位置Pi，再W較高的航速V2沿同一方向測(cè)量得到校正標(biāo)A的偏移位置P 2,不同 速度Vi、V2測(cè)出的校正標(biāo)A位置與實(shí)際位置相差距離A S，則時(shí)間延遲At可按W下公式
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用回聲測(cè)深進(jìn)行大水深測(cè)量的校正方法，其特征在于：所述利用回聲測(cè)深進(jìn) 行大水深測(cè)量的校正方法通過對(duì)水體中的因溫度躍層產(chǎn)生的聲速進(jìn)行校正和對(duì)全球?qū)Ш?衛(wèi)星系統(tǒng)的接收機(jī)與回聲測(cè)深儀采集數(shù)據(jù)之間的延時(shí)進(jìn)行校正來校正回聲測(cè)深的水深測(cè) 量值； 在所述聲速校正中，采用聲速剖面儀實(shí)測(cè)水體溫度及聲速剖面線進(jìn)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(jì)算：
其中，H為水深改正數(shù)，C為實(shí)測(cè)水中聲速，Q為水中標(biāo)準(zhǔn)聲速，(^= 1500m/s; 在所述延時(shí)校正中，在測(cè)區(qū)內(nèi)選定校正標(biāo)A，布設(shè)一條通過校正標(biāo)A的測(cè)線，以較低的 航速％沿測(cè)線測(cè)量得到校正標(biāo)A的偏移位置Pi，再以較高的航速％沿同一方向測(cè)量得到校 正標(biāo)A的偏移位置P2，不同速度％、V2測(cè)出的校正標(biāo)A位置與實(shí)際位置相差距離AS，則時(shí) 間延遲At可按以下公式其中之一進(jìn)行計(jì)算： At=AS/^-Vi),
其中，XA、YAS校正標(biāo)A的X、Y方向的坐標(biāo)，XP1、YP1為偏移位置P亦X、Y方向的坐標(biāo)，XP2、YP2為偏移位置P2的X、Y方向的坐標(biāo)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用回聲測(cè)深進(jìn)行大水深測(cè)量的校正方法，其特征在于：所 述在利用回聲測(cè)深進(jìn)行大水深測(cè)量的校正方法中，利用設(shè)置水深測(cè)量檢測(cè)校正標(biāo)進(jìn)行聲速 校正，所述水深測(cè)量檢測(cè)校正標(biāo)的設(shè)置方法為，利用水庫(kù)蓄水前、湖泊枯水期時(shí)從最低處的 河底或巖壁等處開始在不同高度埋設(shè)多個(gè)校正標(biāo)石，最底下的一組所述校正標(biāo)石上埋設(shè)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(biāo)石相等，對(duì)每組 所述校正標(biāo)和所述鋼管的平面坐標(biāo)及高程進(jìn)行測(cè)量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用回聲測(cè)深進(jìn)行大水深測(cè)量的校正方法，其特征在于：所 述校正標(biāo)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(cè)深進(jìn)行大水深測(cè)量的校正方法，其特征在于：所 述校正標(biāo)石的材質(zhì)為混凝土和碎石，或者是石臺(tái)、基巖、水泥路面、瀝青路面、石板、鋼板，所 述校正標(biāo)石的表面平整。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用回聲測(cè)深進(jìn)行大水深測(cè)量的校正方法，其特征在于：所 述校正標(biāo)石采用2m*2m*0. 2m的水泥標(biāo)石、天然石臺(tái)、水泥地、瀝青路面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的利用回聲測(cè)深進(jìn)行大水深測(cè)量的校正方法，其 特征在于：在所述聲速校正中，實(shí)測(cè)水中聲速應(yīng)按C= 1449. 2+4. 6T-0. 05572+0. 0002973+(1 .34-0. 01T) * (S-35) +0. 017D計(jì)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(xiàng)所述的利用回聲測(cè)深進(jìn)行大水深測(cè)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(cè)得不同深度的聲速后，根據(jù)回聲測(cè)深儀按聲 速％所測(cè)得的每個(gè)點(diǎn)的水深Hi，采用聲速剖面儀測(cè)得聲速再算出該點(diǎn)水深以上的平均聲速 V2，再根據(jù)公式tiH/Vi得到該點(diǎn)聲速傳播的時(shí)間，根據(jù)公式H2=V2*t，來得到該點(diǎn)改正后 的水深H2。
8. 據(jù)權(quán)利要求7所述的利用回聲測(cè)深進(jìn)行大水深測(cè)量的校正方法，其特征在于，在所 述延時(shí)校正中，檢測(cè)校正水深測(cè)量延時(shí)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(gè)校正標(biāo)石，將這條航線或斷面 線及校正標(biāo)石在全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)上標(biāo)定出來； 將測(cè)船開至預(yù)置的航線或計(jì)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(jìn)行測(cè)量采集記錄數(shù)據(jù)； 將2次采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行水深測(cè)量改正后編輯成斷面數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加重合，計(jì)算出2個(gè)斷 面之間的位移差A(yù)Si以及實(shí)測(cè)校正標(biāo)位置和校正標(biāo)已知的位置之間的位移AS2，延時(shí)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(shí)改正參數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用回聲測(cè)深進(jìn)行大水深測(cè)量的校正方法，所述利用回聲測(cè)深進(jìn)行大水深測(cè)量的校正方法通過對(duì)水體中的因溫度躍層產(chǎn)生的聲速進(jìn)行校正和對(duì)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的接收機(jī)與回聲測(cè)深儀采集數(shù)據(jù)之間的延時(shí)進(jìn)行校正來校正回聲測(cè)深的水深測(cè)量值。發(fā)明的利用回聲測(cè)深進(jìn)行大水深測(cè)量的校正方法能夠精確檢測(cè)到回聲測(cè)深儀水深測(cè)量的誤差及差值、系統(tǒng)延時(shí)問題等，通過量取水體溫度、實(shí)測(cè)水體聲速剖面對(duì)水深測(cè)量值進(jìn)行改正，并與各級(jí)校正標(biāo)的真值比較修正模型，達(dá)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(hào)】CN104569988
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510047775
【發(fā)明人】王俊, 馬耀昌, 歐應(yīng)鈞, 彭萬(wàn)兵, 楊世林, 馮國(guó)正, 周威
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日