1、1水下地形测量误差的产生原因分析摘要：随着我国科学技术水平的提高，越来越多的新技术、新设备被运用于水下地形测量工作中，给水下地形测量的精准度带来了大幅度的提升，但是，在实际测量的过程中还是存在着一些偏差，给测量数据分析和应用带来了不便。本文将对水下地形测量中误差产生的原因进行分析，并且针对这些问题找出解决的方案。 关键词：水下地形；勘探；误差；原因 中图分类号：TU198+.1文献标识码：A 高新技术更多的运用到了水下地形测量中，使其观测的进度大大提高。但是，水下地形测量中存在着很多误差的来源，给测量带来了不便，引起了测量的偏差。大体说来，影响水下地形测量准确性和精确性的因素大致有定位误差、水
2、位误差、测深误差等，下面将对这些因素进行分析。 一、定位误差 定位点的准确性决定着水下地形测量的准确性，目前我国常用的是差分 GPS 定位，不同的 GPS 有着不同的标称精度，在进行水下地形测量之前应根据测量地点的具体情况选择合适的 GPS 定位设备，并且在测量之前先进行实验了对比不同设备的准确性。定位误差主要由两种原因引起的，一是偏心改正误差，二是坐标转换误差。 1、偏心改正误差的产生原因是由于定为中心和测深中心在安装的时2候在空间上不在同一个中心上，定位中心和测深中心的差值为偏心值，如果偏心值不够未经过调整或者调整过后也不精准，就会产生偏心改正误差。若想降低偏心值，就要在测量的时候把 GP
3、S 天线放在测深杆上，并且要尽量保证测深杆是垂直的，缩小偏心值，提高定位的精准性。 2、坐标转换误差产生的原因是由于差分 GPS 定位系统采用的是以地球质心为原点的地心坐标系，而在实际的测量过程中，要将地心坐标系的坐标转化为当地的参心坐标系，通过各种方式进行转换的同时就会出现计算上的误差，必须再次通过定点对比来进行校正。 水位误差 水位误差的主要来源是由水尺零点误差、观测误差、水位观测时间和与测量时定位的时间不同。 1、水尺零点误差难以避免的，不管是人工测量还是设备测量都会存在着一定的偏差，不过只要误差是保持在一定的范围内，就不会给水下地形测量带来较大的影响。 2、观测误差的产生是当水位采用人
4、工观测的时候，不同的观测人员所估读的精度都不一样，所以会产生不同的测量误差，不过这种误差如果按照规范的程序来进行观测，就能有效的减小观测的误差。 3、水位观测时间与测量时定位的时间不同也会产生误差，这时候就需要通过测量前水位站与 GPS 定位系统进行时间校对，来减小测量时产生的误差。这里要注意的是要注意两者的时间要事先进行校准，否则还是会产生较大的误差。 测深误差 3精准的测量深度是进行水下地形测量的直接体现，目前的测量仪器采用的是较为先进的数字式测深仪，不同的测深仪都具有不同标准精度，在使用之前应对每种设备进行实验比对，选择最适宜测量的设备。产生测深误差的主要原因是声速误差、波浪误差、读数误
5、差和换能器吃水误差等。 1、由于声波在不同介质下的传播速度不同，所以水的密度和水温的变化都会导致声速误差。在测量过程中获取声速时，由于各个水深的水密度不同，所以应增加几个声速剖面，并且记录下剖面点的平面坐标，最终实现对整个观测区的控制。不过当水的深度到达一定的范围之外时，就使得观测的难度更大，出现的误差也随之增大。 2、波浪误差的产生原因主要是由于波浪使测量船的船体发生各个方向的摇晃和升沉，导致换能器的发射和接受波的方向和距离都产生偏差，最终使得测深仪记录器的信号不精准。因此，在进行测量的时候，要选择比例适中的测深船，将波浪的误差降到最低。如果海上测量作业的时候遇到较复杂的天气时，就需要采用两
6、种方法进行解决：一种是在处理传回的数据时，尽量选取波峰及波谷的中间值；另一种是通过使用涌浪滤波器来降低波浪引起的误差。 3、读数误差的产生是在测深仪只有模拟记录的时候产生的，主要由于摘录水深时的人为因素所引起的。不过目前通常采用数字式的测深仪，可以尽量避免误差的产生。 4、换能器吃水改正误差的产生是由于测深仪测量的深度因为换能器吃水的原因所导致的丈量误差，因为不同的速度下和静止时吃水的深度4是不同的，所以会出现换能器动吃水改正误差。要减小换能器动吃水改正误差，一种是通过水准仪定点进行观测，另一种是是利用双频 RTKGPS的测高功能来配合涌浪滤波器使用，准确的对换能器动吃水改正数进行测量。 结语 除了上文中介绍的误差产生的原因之外，还有定位系统和侧身系统的匹配程度、软件的质量、后期数据处理中所产生的误差，测量人员要从产生偏差的实际原因入手，多学习减小误差的方法，尽量避免误差影响水下地形测量的结果，增强水下地形测量的准确性。 参考文献： 1黄建明. 浅析高精度的水下地形测量解决方案. 江西测绘，2005年第 3 期. 2周军根. 水下地形测量技术方案的探讨J. 四川测绘,2003,(9):137-139. 3杨斌 王卫安. 水下地形分析中空间数据存储与管理方法的研究J.三晋测绘,2004,(6). 4申家双,陆秀平.水下测量数据处理方法研究与软件实现J.海洋测绘,2002(9).
