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关于水深测量精度的影响因素探讨【摘要】在水深测量过程中除了人的主观因素以外还有诸多客观因素主要有:波浪、环境、设备以及测量方法等因素影响水深测量的精度。本文分别就水深测量精度的影响因素进行探讨分析旨在提高水深的测量精度。【关键词】水深测量精度;波浪;环境;设备;测量方法水深测量是以获取水下地形数据为目的的海洋测绘技术目前主要手段是以船舶为载体在以DGPS进行定位数据采集同时以声纳原理进行水深数据的获取。水深测量精度误差的影响主要体现为人的主观因素以及波浪、环境、设备以及测量方法的因素。以下就水深测量精度的影响因素进行探讨以供参考。一、波浪对水深测量精度的影响波浪对测深的影响主要是指在测量过程中造成测量船舶发生横摇、纵摇以及竖直升沉等姿态改变使水深测量换能器不能保持竖直状态与竖向位置的相对固定继而影响测深平面定位与测深的准确度。基于波浪本身的特性对测量数据中波浪的影响进行消除是件不易的事为减少波浪效应规范规定:“测深应在风浪较小的情况下进行。当沿海波高超过0.6m内河波高超过0.4m时应停止作业。”从测量的水深值上来看原本平整的水底也会变成波浪形的水底。因此波浪对水深测量的影响应注意以下问题:(1)严格按规范的要求控制好波浪的影响当波高超限时要停止作业即使波高不超限但有波浪影响时选用的测船不能太小和太轻具体的判断标准就是测船在测量过程中要平稳。(2)当有波浪影响的情况下受客观条件影响确需测量时建议加装姿态仪姿态仪能测出测船的姿态值从而对水深值进行改正;在有条件的水域也可以用相对大吨位的船进行测量从而保持平稳。横摇、纵摇以及竖直升沉对水深测量精度的影响:(1)测量船舶横摇对测深工作的影响主要有:第一、是引起换能器的上浮第二、是引起换能器发射波束偏离竖直方向。基于换能器的工作原理在发射与接收声波信号时具有一定的波束开角不同品牌设备波束开角宽度略有不同。测量时换能器采集波束内的最短距离作为水深值。因此当横摇发生时换能器的波束开角能够进行自动补偿当横倾角度小于波束开角时能完全消除波束偏离竖直方向所带来的误差当横倾角度大于波束开角时不能完全消除波束偏离竖直方向所带来的误差但可以补偿一个波束开角宽度。(2)纵摇与横摇类似同样对测深工作造成上述两类影响。(3)水深测量时换能器是固定在测量船舶上的两者的相对关系是固定不变的船舶随着波浪的起伏而升沉所测水深数据也随之发生相同变化与船舶尺寸、水深值等任何参数无关浪高引发的船舶升沉量是其唯一因素。二、环境对水深测量精度的影响环境主要包括:水温和水质。根据水深测量的原理水深=声速×时间决定水深值的两个参数就是声波在水中的传播速度和声波在水中的传播时间的长度由于声波在水中的传播时间的长度是由仪器的精度来决定的而且目前测量时间的精度都比较高因此其对水深值的影响比较有限受影响最大的是声波在水中的传播速度而影响到声波在水中的传播速度的主要因素就是水温和水质。科学研究表明声波能够在所有物质(除真空外)中传播其传播速度由传声介质的某些物理性质主要是力学性质所决定。例如声速与介质的密度和弹性性质有关因此也随介质的温度、压强等状态参量而改变。液体中声速每秒一千多米随温度升高而增大据测算每升高1℃水中声速大约增大4.6米/秒。科学研究证明声速的传播与介质的关系是:固体介质中声速最大液体介质中的声速较小气体介质中的声速最小;另外不均匀介质中的声速处处不等各向异性介质中的声速随传播方向而异。由此可见水质对声速的影响是很明显的海水含盐量、含泥量不同都会导致水质变化从而影响到声波在水中的传播速度。因此水温和水质对水深测量的影响应注意以下几个问题:(1)在不同的季节测量一定要注意调整仪器的声速。冬季声速相对比较小为1460米/秒左右;夏季声速相对比较大为1540米/秒左右。(2)在测量水域要注意观察水质如发现水比较浑含泥量较多或在淡水和河水交接处也要注意调整声速。三、设备对水深测深精度的影响测深的主要设备是测深仪测深仪影响测深精度主要有两个指标一是仪器的精度二是仪器的稳定程度。与其他的测量仪器一样测深仪的精度也有固定误差和比例误差固定误差是仪器出厂时就固定的目前常用的测深仪固定误差都在±5cm以内了老款的测深仪固定误差也有±10cm的。测深仪的比例误差是随水深的加大而不断增加的一般的测深仪是水深每增加10米误差就会增加1cm。仪器的稳定程度是指仪器能正常工作的概率有些仪器虽然精度很高但工作不稳定容易出故障水深数据会时真时假仪器的稳定程度是由工厂的生产技术决定的仪器的不稳定体现在抗干扰能力差当环境一发生变化数据就会出错或者不工作比较常见的有环境温度升高、工作的电压不足仪器就会不工作或者水深数据不稳定;当旁边有机