如何通過水深數據繪制地形圖

❶ 水下地形圖的測量方法

一般有斷面法，角度交會法，斷面角度交會法，極坐標法，六分儀法，距離交會法（微波測距)，GPS全球定位系統定位，雙曲線無線電定位法和衛星多普勒定位法等。

1、斷面法：沿斷面測量水深。在水流湍急的河段，測船難以循斷面行駛或錨定船位時，間或以鋼纜固定廚面，沿鋼纜遂點定位側出水深。

2、角度交會法：以2~3台經緯儀或平板儀在岸上已知點設站，同步測定方向、交會船在測深時的點位。常用於流速較大的河段。

3、斷面角度交會法：斷面祛和角度交會法的結合。測船沿確定的斷面航行，同時用1~2台經緯儀或平板儀測定方向，與斷面線相交，確定船上的測深點位。

4、極坐標法：以電磁波測距儀或經緯儀在岸上已知點設站並選定零方向，測最測深點的距離和水平角，確定點位。

5、六分儀法：在船上靠近測深點處以2台六分儀同步觀測岸上已知點，確定點位，適用於能目視觀測岸，上目標的較開闊水域。

(1)如何通過水深數據繪制地形圖擴展閱讀

水深測量的傳統工具是測深桿和測深錘。現代普遍使用回聲測深儀，精度和效率均大為提高，最大測深可達10000m，並已從單頻、單波束發展到多頻、多波束，從點狀、線狀測深發展到帶狀測深，從單純測深發展到圖像顯示和實時繪圖。

例如海底地貌探測儀(又稱側掃聲納)，可探測礁石、沉船等船底航行障礙物的概略位置、范圍、形狀、性質和海底表面形態，並以圖像顯示。多被束測深系統能同時發射數十個相鄰的窄波束，配合微處理機精確測出，並以圖像顯示一定寬度的航行線水下障礙物位置，深度、范圍、形狀以及海底的地貌，由機助繪圖儀繪出等深線圖。

此外，還在探索利用雙頻激光、衛星像片或航空像片測量解譯水深，為水深測量技術的發展開辟新的途徑。

❷ 聲納如何測繪海底地形圖

（一）中國海事局測繪船舶基本情況

目前，中國海事局共擁有10艘專業測量船舶，分布在上海海事局海測大隊（6艘）和廣東海事局海測大隊（4艘），承擔著我國沿海港口航道的海道測量、水文測量、應急掃海測量和港口工程測量任務。每艘測量船舶均配備了高精度雙頻GPS定位導航設備、先進的測深儀器、船舶運動姿態感測器和數據採集處理系統，可在較差海況下進行精確的實時導航定位和水深測量，自動化數據採集和後處理系統也得到了全面應用，測量精度滿足國際海道測量組織（IHO）海道測量規范和我國海道測量國家標準的要求。另外，還有部分測量船舶配備了多波束測深系統、旁側聲納系統、磁力儀、淺地層剖面儀、海流計、聲速儀和水下探測機器人等專業設備，可進行海底全覆蓋水深測量、海底地貌和障礙物探測、淤埋鐵質沉物探測、海底淺地層構造、海底纜線調查、海洋水文觀測等綜合性海洋調查工作。

海測「1504」輪
中國海事局不斷加強測繪基礎設施建設，推廣應用測繪新技術、新裝備，提高海事測繪隊伍的實力與水平，保證海事測繪隊伍的航海保障能力。2002年，中國海事局組織完成了上海電子海圖中心、海測「1504」輪等基礎設施的建設項目；並引進了攜帶型測深儀、側掃聲納、五波束測深儀、GPS接收機、GPS信標接收機、小型多波束測深系統等一批測繪新設備。

電子海圖中心佔地1300平方米，由電子海圖製作工作室。紙海圖編繪工作室、審校工作室、中心機房、資料室。現代化的會議室等組成。電子海圖中心已於2002年9月28日正式啟用。2002年共完成電子海圖製作62幅。

海測「1504」輪是為適應港口、海道測量現代化，解決現代測繪技術及高科技測繪裝備與船舶技術有機結合而開發的新一代測量工作船。該船長40.0米,船寬8.0米，型深3.6米，吃水2.6米，滿載排水量約446噸，設計航速13，77海里／時。該船採用雙主機雙可調螺距螺旋槳，能滿足任意速度下的測量作業；船上設了面積較大的測繪工作室，能滿足測繪設備發送波束、接收回波、處理信息、列印出圖的流水作業的要求通過優選線形等多項措施使船舶有較好的抗搖擺性，在4級風3級浪海況下橫搖角不超過測量作業時要求的60°大大減低了測量作業時對天氣的依賴程度在船底中部，設置了一道可自動開閉的水密門，昂貴的測量儀器可以自如地伸出船底測量、收回艙內保養，操作既方便又安全；在船尾設有可翻轉伸縮出舷外的門字架，在船中兩側設有翻轉臂架，架子可裝上多種類型不同的測量、掃海儀器，通過液壓裝置自動放入水中測量和收回：由於將現代海上測量作業的特點與船舶技術有機融為一體，該船將成為真正意義上的測量工作船。

海測「1004」輪
上海海事局海測大隊「海測1004」總排水量58噸，適用於A級航區，船舶總長21.52米，型寬4.8米，型深1.7米，滿載平均吃水1.295米。

「海測1004」配備有高精度雙頻差分GPS接收機，雙頻測深儀、運動姿態感測器和數字側掃聲納系統，可進行精確海上定位與導航、水深精確測量、海底地貌和沉船沉物的精確探測（100米掃寬范圍，解析度小於10厘米），可在港區和航道範圍內等較淺水域承擔海道測量和障礙物探測等多項任務 。

海測「1005」輪
上海海事局海測大隊「海測1005」總排水量296噸，適用於三類航區，船舶總長40.10米，型寬7.80米，型深3.60米，滿載平均吃水2.6米，設計航速11.6節。

「海測1005」配備有高精度雙頻差分GPS接收機，雙頻測深儀、運動姿態感測器和多波束測深系統，可進行精確海上定位與導航、水深精確測量，可在2-250米水深范圍內對海底進行高精度全覆蓋掃測，繪制二維和三維的海底地形圖，可承擔近海海域各類水文測量工程及海上應急掃測任務，可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。

海測「1006」輪
上海海事局海測大隊「海測1006」總排水量296噸，適用於三類航區，船舶總長40.10米，型寬7.80米，型深3.60米，滿載平均吃水2.6米，設計航速11.6節。

「海測1006」配備有高精度雙頻差分GPS接收機，雙頻測深儀和運動姿態感測器，可進行精確海上定位與導航、水深精確測量，可承擔近海海域各類水文測量工程及海上應急掃測任務，可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。

海測「1007」輪
上海海事局海測大隊「海測1007」總排水量296噸，適用於三類航區，船舶總長40.10米，型寬7.80米，型深3.60米，滿載平均吃水2.6米，設計航速11.6節。「海測1007」規格型號與「海測1005」、「海測1006」相同，但船舶機電設備更為先進，自動化程度較高，設計也更為合理。

「海測1007」的儀器設備有：高精度雙頻差分GPS接收機，雙頻測深儀、運動姿態感測器，可進行精確海上定位與導航、水深精確測量；多波束測深系統，可在2-600米水深范圍內對海底進行高精度全覆蓋掃測，繪制二維和三維的海底地形圖；數字側掃聲納系統，可進行海底地貌和沉船沉物的精確探測（500米掃寬范圍，解析度小於4厘米）； 淺地層剖面儀，能夠探測海底以下45米范圍內的各類管線、管道等海底地下設施及地層結構和海底構造；磁力儀，可測定海底磁力異常，從而探測海底甚至是淤埋的鐵質障礙物； 三維海流計，能夠測量各種層面的海流波高，周期，流速等指標，並可進行有向波浪波譜圖的分析；裝有高清晰度數碼攝象機的水下探測機器人，可遙控下潛至水下150米，用於海底地貌探測及進行各類水下物體的搜尋。

「海測1007」是我局目前設備配備最為先進的綜合性近海水文測量船，可承擔近海海域各類水文測量工程及各類海上應急掃測任務，可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供全方位的服務。

海測「1008」輪
上海海事局海測大隊「海測1008」總排水量150噸，適用於三類航區，船舶總長29.68米，型寬6.00米，型深2.90米，滿載平均吃水1.75米，設計航速10.5節。

「海測1008」配備有高精度雙頻差分GPS接收機，雙頻測深儀和運動姿態感測器，可進行精確海上定位與導航、水深精確測量，可承擔近海海域各類水文測量工程及海上應急掃測任務，可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。

海測「1009」輪
上海海事局海測大隊「海測1009」總排水量150噸，適用於三類航區，船舶總長29.68米，型寬6.00米，型深2.90米，滿載平均吃水1.75米，設計航速10.5節。

「海測1009」配備有高精度雙頻差分GPS接收機，雙頻測深儀、運動姿態感測器、多波束測深系統和雙頻數字側掃聲納系統，可進行精確海上定位與導航、水深精確測量，可在2-350米水深范圍內對海底進行高精度全覆蓋掃測，繪制二維和三維的海底地形圖，可進行海底地貌和沉船沉物的精確探測（500米掃寬范圍，解析度小於5厘米），可承擔近海海域各類水文測量工程及海上應急掃測任務，可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。

海測「151」輪
廣東海事局海測大隊「海測151」總排水量738噸，滿載排水量為917噸，適用於近海航區，船舶總長55米，型寬10米，型深4.6米，吃水3.4米。

「海測151」配備有高精度雙頻差分GPS接收機，雙頻測深儀、運動姿態感測器，可進行精確海上定位與導航、水深精確測量；該船可 隨時裝上多波束測深系統，對海底進行高精度全覆蓋掃測，繪制二維和三維的海底地形圖；該船配置了一艘可裝載定位和測深設備的9.5米工作艇，能滿足在淺水區測量工作的需求，可承擔近海海域（距岸120海里范圍內）各類水文測量工程及海上應急掃測任務，可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。

海測「1502」輪
廣東海事局海測大隊「海測1502」總排水量264噸，滿載排水量為328噸，適用於沿海航區，船舶總長34米，型寬7.5米，型深3.5米，吃水2.6米。

「海測1502」配備有高精度雙頻差分GPS接收機，雙頻測深儀、運動姿態感測器和多波束測深系統，可進行精確海上定位與導航、水深精確測量，可 在2-140米水深范圍內對海底進行高精度全覆蓋掃測，繪制二維和三維的海底地形圖，可承擔近海海域各類水文測量工程及海上應急掃測任務，可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。

海測「1503」輪
廣東海事局海測大隊「海測1503」總排水量81噸，滿載排水量為110噸，適用於沿海航區，船舶總長28米，型寬5.2米，型深2.6米，吃水1.6米。

「海測1503」配備有高精度雙頻差分GPS接收機，雙頻測深儀、運動姿態感測器和多波束測深系統，可進行精確海上定位與導航、水深精確測量，可 在2-100米水深范圍內對海底進行高精度全覆蓋掃測，繪制二維和三維的海底地形圖，該小型多波束特別適合於快速掃測狹窄航道，該船可承擔近海海域各類水文測量工程及海上應急掃測任務，可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。

（二）海底地形圖問題

海洋測繪船利用聲納繪制海底的地形圖。測繪船上的聲納向海底發射聲脈沖，隨後接收從海底反射的脈沖。發射的范圍為與指向海底的鉛垂線夾角從2°—30°之間。船隻以2米/秒的速度行進，聲脈沖在海水中傳播的速度約為1500米/秒。