[发明专利]利用回声测深进行大水深测量的校正方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及水深测量领域，尤其涉及一种利用回声测深进行大水深测量的校正方法。

【背景技术】

目前，在水深测量中，一般采用停泊精度比测和校正的方式。天然河道对回声测深仪进行校正的比测装置有测杆比测和测深锤比测两种，然而这两种方式都或多或少存在不足之处。采用测杆来比测的不足之处是：受测杆的长度的限制，只能对3～5m以下的浅滩水域作比测，深于5m就很难进行比测，甚至无法进行比测。采用测深锤进行比测的不足之处是：水底情况复杂，又有流速的影响，看不到测深锤放进水中后的状况，无法准确判断测深锤是否刚好处在水底的表面或者淤泥之中。

【发明内容】

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用回声测深进行大水深测量的校正方法，解决现有回声测深仪在测量水深尤其是大水深时无法让施测人员知晓实测值和真值的差值是否满足规范要求，以及无法检测到水深值通过声速剖面仪所测的声速和温差改正后的测量值是否正确的问题。

一种利用回声测深进行大水深测量的校正方法，所述利用回声测深进行大水深测量的校正方法通过对水体中的因温度跃层产生的声速进行校正和对全球导航卫星系统的接收机与回声测深仪采集数据之间的延时进行校正来校正回声测深的水深测量值；在所述声速校正中，采用声速剖面仪实测水体温度及声速剖面线进行校正考虑声速差的因素后，所述声速校正的深度改正值ΔH_C按下式计算：其中，H为水深改正数，C为实测水中声速，C₀为水中标准声速，C₀＝1500m/s；在所述延时校正中，在测区内选定校正标A，布设一条通过校正标A的测线，以较低的航速V₁沿测线测量得到校正标A的偏移位置P₁，再以较高的航速V₂沿同一方向测量得到校正标A的偏移位置P₂，不同速度V₁、V₂测出的校正标A位置与实际位置相差距离ΔS，则时间延迟Δt可按以下公式其中之一进行计算：△t＝△S/(V₂-V₁)、其中，X_A、Y_A为校正标A的X、Y方向的坐标，X_P1、Y_P1为偏移位置P₁的X、Y方向的坐标，X_P2、Y_P2为偏移位置P₂的X、Y方向的坐标；

所述在利用回声测深进行大水深测量的校正方法中，利用设置水深测量检测校正标进行声速校正，所述水深测量检测校正标的设置方法为，利用水库蓄水前、湖泊枯水期时从最低处的河底或岩壁等处开始在不同高度埋设多个校正标石，最底下的一组所述校正标石上埋设有若干根间隔均匀的带小孔两端封闭的钢管，所述钢管的净高与所述校正标石相等，对每组所述校正标和所述钢管的平面坐标及高程进行测量。

在上述技术方案的基础上，所述校正标石为矩形或不规则多边形，面积为4m²及以上。

在上述技术方案的基础上，所述校正标石的材质为混凝土和碎石，或者是石台、基岩、水泥路面、沥青路面、石板、钢板，所述校正标石的表面平整。

在上述技术方案的基础上，所述校正标石采用2m*2m*0.2m的水泥标石、天然石台、水泥地、沥青路面。

在上述技术方案的基础上，在所述声速校正中，实测水中声速应按C＝1449.2+4.6T-0.0557²+0.000297³+(1.34-0.01T)*(S-35)+0.017D计算，其中，T为水温，单位℃；S为水体含盐度；D为深度，单位m。

在上述技术方案的基础上，在所述声速校正中，用声速剖面仪测得不同深度的声速后，根据回声测深仪按声速V₁所测得的每个点的水深H₁，采用声速剖面仪测得声速再算出该点水深以上的平均声速V₂，再根据公式t＝H₁/V₁得到该点声速传播的时间，根据公式H₂＝V₂*t，来得到该点改正后的水深H₂。