叶惊春
山东省地质测绘院 山东省济南市 250002
摘要：随着社会科技进步与快速发展，工程测绘技术也随之日渐完善，数字化水下地形测量技术的成熟，给我国对海洋、湖泊和河流进行更深入了解、资源勘探、开采及测绘提供了很好的技术服务及重要的资料依据。因此，研究数字化水下地形测量技术的现实应用情况，对我国正确的开发海洋、湖泊、河流有着重大意义，现就对数字化水下地形测绘技术的应用进行简单分析。
关键词：水下地形测量；数字化测绘技术；应用
引言
在我国现阶段的经济发展状况下，水下地形测量是其中十分关键的一个环节，其可以勘探出许多可以利用的资源并进行有效的开发，是我国的经济发展最基础的阶段，水下地形测量的技术革新能够使得我国经济更加快速的发展。我国具有大面积的水域需要进行测量，这些水域因其拥有面积大、储存水量多以及相互联通等特性，使得在进行水下地形测量的过程中产生了非常大的困难，而且，因为这些水域的实际情况各不相同，就需要采用不同形式的测量技术进行工作，这就使得相关单位在进行工作时要投入大量的人力、物力，但是由于测量过程中的精度不是很高，实际偏差比较大而不能收到非常好的结果，这就造成测量出来的数据的实际作用不是很大。通过以上情况可以看出，解决测量中出现的问题已经非常紧迫。
1.数字化水下地形测量定义以及其工作原理
1.1 水下地形测量定义
通过运用数字化测绘技术对我国的海洋、湖泊以及河流进行测量对水路运输、资源勘探以及开发、水路航线规划都有非常重大的意义。数字化测绘技术是指根据当今社会中的测量技术以及方法，结合 GPS、数字化测深技术以及计算机程序等先进的技术对水下进行测量、绘制，它具有精度非常高、自动程度高、效率非常大以及适应性强等特点。
1.2 工作原理
在实际情况的应用过程中，可以通过以水域测量作为基本，运用对水底控制点进行测绘，并且利用GPS 定位结合各种测量水深的器材进行水下地形的定位以及测量，在应用计算机系统对测量出来的数据进行系统的整理，结合计算机绘图自动系统进行绘制，这就形成了一个能够自动测量和自动绘图的水下地形测量系统。
2.数字化地形测量中存在的不足和问题
2.1数字化测绘设备的质量及维护问题
所谓的数字化地形测量技术，即指在地形实测过程中能够通过运用计算机仪器设备等自动化机器进行地貌地形一系列测量活动，主要应用到的设备有：电子全站仪、GPS 接收机等相关设备、仪器以及计算机等相应的自动化成图软件，包括数据传输、以及交换附件等，在测绘中所运用的仪器设备配置水平也相对先进。在测绘工程中，优质的测绘仪器是测绘工作的基本前提，然而在设备仪器的生产、采购的流程中，都有可能出现一些工作失误以及质量问题，再涉及到使用后的仪器设备的维修维护工作，如果不能精细化管理和应用，则仪器设备的质量将不能得到保证，则会降低测量效率。
2.2测绘采集等高线技术不够精确
通常，可以理论化的认为在测绘过程中对于测绘工作者来说，可以以野外测绘采集地貌点的高程为基本依据，同时再利用等值内插的方法来顺序连接高度相等的各个点。但是在实际测量等高线时，测量者难以将所测量的地貌点运用等值内插的方法做有序的连接，从而致使测量的地形图结果呈现出相应误差；再加上实际测量的地貌地形相对比较复杂，比如实际的野外地形会出现一些暗沟，这些暗沟之间就很难形成相应的等高线差，同时也会出现一些人为的标错、漏标等现象的出现，致使所采集到的测绘数据效果不是很理想，从而影响测绘工作的精确程度。
2.3测量者的综合素质不强
在实际的测绘测量过程中，测量工作者的工作态度、责任感，以及其专业技术能力也会对测量的精度产生直接的影响。很多实地测量的工作人员尽管专业知识相对丰富，但欠缺实际测量经验，比如测绘技术不扎实，导致测绘数据的采集出现错记、漏记等现象，从而不能使数字化地形测量的精确度充分发挥出应有的功效。
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3.数字化水下地形测量具体应用
3.1RTK 技术
以前用到的水下地形测量都是依据潮位改正模型进行工作得到的测船处的水深数量，然后再减掉水深测深仪测量出来的水深，这样就能够取得水底高程。但是潮位观测因为受到海洋环境的影响，使得测量出来的水深出现瞬时误差，并且在整个数据的计算过程中都无法消去，因此传统的潮位观测不能很准确的测量出水下地形。但是现阶段运用 RTK技术就能够很好的完善这一环节，其工作过程主要是运用GPS基准站以及流动站在同一时间对水面进行测量，使得水位的观测能够和导航定位有效的结合在一起，使得整个工作流程能够直接得到测量位置的相关数据，并且操作过程的效率提高了许多，也大大降低了难度。
3.2测深技术
行业普遍应用HYDROTRAC 单频测深仪，这种仪器主要是由两部分组成，分别是热敏打印记录装置以及水深数字化输出接口；在进行水下工作时要选取专业的导航软件（比如 Haida 和 Hy Pack），然后对定位以及记录的数值进行设置，再就是将测深仪的各个装置与计算机的相应位置进行连接，这样就可以把测船引导到相应的需要测量的位置，并且按照技术要求对需要测量的水域进行定点测量，如果出现数据偏差就相应的进行调整，使得测量船一直是在需要测量的水域的断面进行航行，这就能够使得测量结果的准确性。
3.3GPS定位技术
GPS 定位技术是全球卫星定位系统的简称，它是美国发明的专门针对海陆空进行实时定位以及路线导航的三维卫星定位技术，其可以根据卫星能够和信息接收端相互作用，进行实时信息处理，使得定位过程相对的比较快速、准确。在传统的水下地形测量技术已经不能满足的条件下，通过运用 GPS测绘技术可以给现阶段的水下地形测量产生很大长度上的帮助，其中在水域的深度以及定位等方面起到了非常关键的作用。相比于过去的只能依据航海要素测量为主的测量技术，GPS 测绘技术可以使得水下地形测量的准确性更加的高，实际应用的效果上也非常的明显，使得测量技术能够准确、高效的进行开展。
4.测绘数据误差及其解决措施
无论是传统的测量技术，还是现阶段用到的最先进的测量技术测量出来的数值不可避免的都会产生误差，如果定位工作和测深工作是运用两种不同的系统进行工作，这就导致测深误差和定位误差成。但是随着技术的不断发展，使得水下地形测量中运用的数字化技术不断地进步，也就使得这些误差能够得到一定程度上的处理，使其对测量结果产生的影响越来越小。
在进行水下地形测量过程中，只能够尽量对系统测量产生的误差凭借以往的经验和修正系数进行修正，现阶段还无法彻底的进行消除。通过运用 RTK 技术对水下地形进行测点三维坐标的收集，然后在运用测量水域已经存在的控制成果，对坐标转换七参数计算，而这个转换过程必然会产生数据转换误差，这是无法被消除的。所以我们只能对这些影响测量结果的数据误差尽量的避开。不管是系统工作产生的误差，还是数据转换产生的误差，相关工作人员都应该产生足够的重视，尽可能的将这些误差产生的影响降到最小，使得测量出来的数值能够更加的接近真实情况，如果对这些误差不能产生足够的重视，就会使得以后的测量数值误差越来越大，使得测量工作没有的意义。
结束语
由此可见，数字化地形测量技术在实际工作中的应用，体现出其自身的精确性优势，为测绘测量工作带来了较高的工作效率与工作质量。与此同时，运用数字化测量仪器引起的误差等问题，也应该得到重视，逐步完善；测量工作者的专业综合素质、以及责任意识也需要不断提升。最大程度的解决实际测绘应用中存在的问题，从根本上提高测绘测量的效率与质量，这对数字化地形测量的普及意义重大。
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[4]曾坚.论在数字化地形测量中测绘新技术的应用[J].资源与人居环境，2013（04）：44-45.
论文作者:叶惊春
论文发表刊物:《防护工程》2019年19期
论文发表时间:2020/2/27
标签：测量论文; 地形论文; 水下论文; 技术论文; 误差论文; 工作论文; 水域论文; 《防护工程》2019年19期论文;