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19

2024

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06

水下地形測(cè)量目前常見(jiàn)的測(cè)量方法

作者：

天津智匯海洋

水下地形測(cè)量目前常見(jiàn)的測(cè)量方法

 

水下地形測(cè)量是對(duì)水體覆蓋下的地物、地貌進(jìn)行測(cè)量工作的重要技術(shù)，其廣泛應(yīng)用于海洋科學(xué)、水文學(xué)、海洋工程等領(lǐng)域。隨著科技的不斷進(jìn)步，水下地形測(cè)量的方法也在不斷更新和完善。

 

水下地形測(cè)量的常見(jiàn)方法

 

船載測(cè)深法
船載測(cè)深法是目前水下地形測(cè)量中最為常見(jiàn)的方法之一。它通過(guò)在無(wú)人測(cè)量船上安裝測(cè)深儀器，如單梁測(cè)深儀、多梁測(cè)深儀等，利用聲波或電磁波束在水下的反射原理，測(cè)量聲波或電磁波束從發(fā)射到接收的時(shí)間差，從而計(jì)算出水深。這種方法具有測(cè)量速度快、覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于大面積水域的地形測(cè)量。

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單波束測(cè)深法
單波束測(cè)深法是通過(guò)換能器垂直向下發(fā)射短脈沖聲波，聲波遇到水底發(fā)生反射，反射聲波被換能器接收，通過(guò)聲波在換能器與水底之間雙程旅行時(shí)間和水介質(zhì)的平均聲速來(lái)測(cè)量水深的方法。這種方法簡(jiǎn)單直接，但只能提供單點(diǎn)的水深數(shù)據(jù)，對(duì)于復(fù)雜地形的測(cè)量需要配合其他方法使用。

 

多波束測(cè)深法
多波束測(cè)深法則采用發(fā)射、接收指向正交的兩組聲學(xué)換能器陣，獲得垂直航向、由大量波束測(cè)深點(diǎn)組成的測(cè)深剖面，并在航行方向上形成由一系列測(cè)深剖面構(gòu)成的測(cè)深條帶，從而實(shí)現(xiàn)高分辨率水下地形測(cè)量的一種方法。這種方法能夠同時(shí)獲取多個(gè)點(diǎn)的水深數(shù)據(jù)，大大提高了測(cè)量效率和準(zhǔn)確性。

 

潛水測(cè)量法
潛水測(cè)量法是通過(guò)潛水員攜帶相關(guān)測(cè)量設(shè)備，直接下潛到水下目標(biāo)位置進(jìn)行測(cè)量的方法。這種方法適用于對(duì)特定區(qū)域或目標(biāo)進(jìn)行精確測(cè)量，如海底管道、沉船等。潛水測(cè)量常用的設(shè)備包括潛水測(cè)量取樣器、潛水相機(jī)等，能夠獲取水下地形的物理樣本和圖像信息。

 

電磁波測(cè)距極坐標(biāo)定位法
電磁波測(cè)距極坐標(biāo)定位法是一種現(xiàn)代化的水下測(cè)量技術(shù)。它利用經(jīng)緯儀的跟蹤功能將測(cè)量船的信息反饋到反光棱鏡上，從而能夠直接反映坐標(biāo)信息到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。這種方法不僅提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度，還增強(qiáng)了定位的準(zhǔn)確度，且不受海域、環(huán)境等因素的影響，適用于量程很大的海域。

 

其他方法
除了上述方法外，還有一些其他的水下地形測(cè)量方法，如斷面索法、經(jīng)緯儀或平板儀前方交會(huì)法、六分儀后方交會(huì)法、無(wú)線電定位法、水下聲學(xué)定位和差分GPS定位法等。這些方法各有特點(diǎn)，適用于不同的測(cè)量場(chǎng)景和需求。

 

水下地形測(cè)量是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的工作，其測(cè)量方法多種多樣，各有優(yōu)缺點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的測(cè)量需求和條件選擇合適的測(cè)量方法。隨著科技的不斷進(jìn)步和測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，相信未來(lái)水下地形測(cè)量的方法將更加多樣化、高效化和精確化。
 

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