试论数字化测绘技术在水下地形测量中的应用

试论数字化测绘技术在水下地形测量中的应用

孙玉松

黑龙江天河勘测设计有限公司

一、水下地形测量中数字化测绘技术的主要作用

进行水下地形测量作业时，需要借助先进的测绘技术以及绘图方式。应用数据和图形的模式对水下地貌特征进行表现。在具体开展水下地形测量工作时，要求形成水下地形图，断面图和表格等多种数据形式，以便于相应的工程人员能够全面了解水下地貌。对于水下地貌的描述，可以分成地形图和海图两种，二者之间的区别在于，地形图是以高承和水下等位线来实现对水下地貌的描述。而海图则是利用水深和等深线的标注来实现对水下地貌的直接呈现。

水下地形测量作业中，需要进行水上的测探和动态定位，相较于陆地作业而言，存在着较大的困难。水下地形测量的定位和测深方法结合水域的宽窄以及水流的流速、水深的具体情况来定的。遇到水面宽度相对较小、流速较小的河流湖塘，通常主要是多以经纬仪、电磁波测距仪及标尺、标杆等作为主要的测量工具，主要使用断面法或者极坐标法来定位；对流速相对较大的河段，则多使用角度交会法或者是断面角度交会法。遇到宽阔水域定位精度相对要求不高的情况时，可采用六分仪后方交会法和无线电双曲线定位法;定位精度要求较高时，宜采用辅有电子数据采集和电子绘图设备的微波测距交会定位系统或电磁波测距极坐标定位系统。卫星多普勒定位法则是现代航海和海洋测量的重要手段。水深测量的传统工具是测深杆和测深锤。现代水深测量多已使用回声测深仪(声纳)，并已从单频、单波束发展到多频、多波束，从点状、线状测深发展到带状测深，从数据显示发展到水下图象显示和实时绘图。

总之，地形测量中，数字化成图技术早已成为非常重要的一个测绘方法，其具有非常广阔的生命力和发展前景，地形图的测绘主要是结合平面位置和高程、以及地貌特征来准确地确定地物的特征。然后结合特征点的高程和位置对地貌地物来加以描述。通常这些高程精度和特征点的位置会对图纸的质量造成一定的影响，图纸在使用过程中也会遭受到一定程度的影响。

二、数字化测绘技术的地形测量流程

1、合理确认测量工序

采用数字化测绘技术进行地形测量的过程中，依据地形测量的实际需求，可以将其分成两个测量工序。第一工序为利用计算机设备对测量参数进行控制，并且实行辅助平差。第二工序，对碎部数据进行采集，并且利用软件出图。这两个测量阶段，需要依靠数据传输功能进行有效连接。与以往的地形测量工程不同，依靠数字化测绘技术展开地形测量工作，可以实现两个测量工序的同步完成，也可依据地形测量需求，分别开展测量工作。这种测量模式大幅度降低了中间测量的时间，有效提升了地形测量的效率。

2、确立测量方案

由于采用数字化测量技术进行地形测量时，所使用的测量仪器和设备存在较大的差异。通常会根据测量地形的情况，选择测量仪器。这也要求测量方案的确定需要具备较强的针对性，能够依据地形测量的作业特点以及作业需求适当选择测量仪器与测量方案。开展测量工作时，一般是将静态的GPS网作为控制的基础。在特定条件允许的情况下，较大比例的地形测量往往可以一次性完成站点布置。而且可以实现对测图的直接输出。所得出的测图不会受到测量原则的影响约束，对于提升测量数据的准确性具有积极作用。

3、采取适当的测量方法

在测量作业的工序问题上，数字化地形测量作业中并不一定非要遵守先控制后测图的测量原则，在这一过程中，控制测量级碎部测图等都能够同一时间来进行，而且有些还可以是先测图后再进行控制，仅仅是后者需将碎部成图的控制点作为基准借助成图软件然后再进行测站的纠正。

三、水下地形测量中数字化测绘技术的应用

1、GPS定位技术

GPS定位技术指的就是全球卫星定位系统，GPS技术的应用可以实现对海、路、空三维空间的实时定位与导航。在实际应用的过程中，是利用卫星实现对各类数据信息的接收，并且将其同步到终端，实现对各类信息的定位与监控。借助GPS技术，可以保证地形测量的高效性与准确性。同时，GPS技术还具备全天候监测的特点，借助GPS技术进行测绘操作，可以使水下地形测量的准确性得到保障。尤其是对于测量精度以及测量定位精度要求较高的水下地形测量作业中，该项技术的应用优势可以得到有效发挥。在水下地形测量中，对于水深以及定位的测量，主要是为航海工作提供依据的测量作业。在GPS测绘技术得到广泛应用的基础上，水下地形模型信息得以有效建立。在此基础上，测绘数据的时效性与精确度得到有效发货，使水域地形测量的标准化与科学性得以有效保障。

2、RTK技术的应用

传统的水下地形测量技术，在针对水底高程进行确定时，是依据船处的水位以及测量仪所获取的水深数据，核算出水底高程数据。这种测量方式，虽然具备一定的数据支持，但相对来说，在测量精确度方面无法得到保障。针对潮位进行测量时，测量水深的数据会受到海洋环境的直接影响，很可能在瞬间出现变动误差，这就意味着潮位的测量数据准确性会与现实存在一定的差距。相关资料中，针对潮位的利用存在较多的争议。而RTK测量技术的应用，在结合测试仪器的情况下，可以实现对大比例尺测图的有效输出，该种测量技术的观测平面与高程可以实现同时获取。这也突出了RTK技术在水下地形测量中所发挥的突出优势。相对于以往的测量技术，其自身的便捷性得以有效彰显。

3、测深技术

科学技术的不断发展和进步，各种先进的测量方法和技术已经得到了越来越多的使用。多波束测深技术、侧扫声呐以及遥感技术的使用，在很大程度上已经解决了水域测深的问题，也能够得到比较精准的数据。大力使用卫星测高技术，能够对重力异常、潮汐、水域大地水准面等各种问题加以测量。然后可以将得到的数据进行分析和比较。测深技术是实现数字化水下地形测量的关键技术之一。

结语：一般而言，在水下地形测量过程中，采用数字化的测量技术，可以确保测量的数据更加的精准，且定位也更为准确化，尤其是在节约人力和物力资源方面均有极大的促进作用。所以，地形测量中应当大力推行并积极发展数字化的测绘技术，这是推进我国海洋、湖泊以及河流事业发展壮大的重要因素。同时完善对测量技术的不断更新优化，也会促进我国的测量事业朝着自主化、高精尖的方向发展。

参考文献：

[1]郭增欢,覃智.着重探讨数字化测绘技术在地形测量中的运用[J].中华民居(下旬刊),2013(6).

[2]靳洁.数字化测绘技术在工程测量中的应用分析[J].山东工业技术,2016(1):99.