文档介绍：水深测量及水下地形测量
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第七章 水深测量及海底地形测量 Sounding & Underwater Topographic Survey
赵建虎
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本 章 内 容
概述
回声测深原理
多波束测深系统
高分辨率测深侧扫声纳
基于水下机器人的水下地形测量
机载激光测深（LIDAR）
测线布设
测深精度
水位改正
测量数据质量与管理
海底地形成图
思考题
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海底地形测量是测量海底起伏形态和地物的工作。是陆地地形测量在海域的延伸。按照测量区域可分为海岸带、大陆架和大洋三种海底地形。特点是测量内容多，精度要求高，显示内容详细。
水深测量经历了如下几个发展阶段：
测绳重锤测量（点测量）
单频单波束测深（点测量）
双频单波束测深（点测量）
多波束测深（面测量）
机载激光测深（面测量）
水下地形测量的发展与其测深手段的不断完善是紧密相关的。
7．1 概 述
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单频单波束测深（点测量）
安装在测量船下的发射机换能器，垂直向水下发射一定频率的声波脉冲，以声速C在水中传播到水底，经反射或散射返回，被接收机换能器所接收。设经历时间为t，换能器的吃水深度D，则换能器表面至水底的距离(水深)H为：
7．2 回声测深原理
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回声测深仪由发射机、接收机、发射换能器、接收换能器、显示设备和电源部分组成。
回声测深仪组成示意图
千米和万米测深仪
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为了求得实际正确的水深而对回声测深仪实测的深度数据施加的改正数称为回声测深仪总改正数。
回声测深仪总改正数的求取方法主要有水文资料法和校对法。前者适用于水深大于20米的水深测量，后者适用于小于20米的水深测量。
水文资料法改正包括吃水改正△Hb、转速改正△Hn及声速改正△Hc。
吃水改正：由水面至换能器底面的垂直距离称为换能器吃水改正数△Hb。若H为水面至水底的深度；HS换能器底面至水底的深度，则△Hb为：
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转速改正△Hb是由于测深仪的实际转速ns不等于设计转速n0所造成的。转速改正数△Hn为：
声速改正△Hc是因为输入到测深仪中的声速Cm不等于实际声速C0造成的测深误差。
综上 ，测深仪总改正数△H为：
其中，声速改正数△Hc对总改正数△H影响最大。
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校对法利用水陀、检查板、水听器等，实测从水面起算的准确深度，与测深仪的当前深度进行比较，进而求得回声测深仪在该深度上的总改正数△H。
回声测深仪按照频率分为单频测深仪和双频测深仪。
双频单波束测深（点测量）
换能器垂直向水下发射高、低频声脉冲，由于低频声脉冲具有较强的穿透能力，因而可以打到硬质层；高频声脉冲仅能打到沉积物表层，两个脉冲所得深度之差便是淤泥厚度Δh 。
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四波束扫海测深仪主要由四个收、发台的换能器，同步控制器和图示记录器织成。四个换能器在船上的安装方式有舷挂式和悬臂式两种。
目前，我国各单位使用的四波束扫海测深仪，主要有日本产的MS—10型、PS—20R型及PS—600型。
7．3 四波束扫海测深仪
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