6.6 水域地形测量
6.6.1 本标准中水域是指天然河流、湖泊、水库及近海水域等。
6.6.2 在水下环境不明的区域进行测量时,必须了解测区的礁石、险滩、流沙、沉船、养殖等水下情况。作业过程中,如遇有大风、大浪,应停止水上作业。
6.6.3 水下地形测量的平面和高程系统应与陆域测量的平面和高程系统一致。当两者不一致时,应求出两者之间的换算关系。当同时进行陆域测量和水下地形测量时,应以陆域测量为主,布设统一的控制网。
6.6.4 测深点定位可采用GPS定位法、无线电定位法、交会法、极坐标法等;水深测量可采用单波束或多波束回声测深仪、测深锤或测深杆等测深工具。
6.6.5 根据水域环境条件及定位设备情况,水下地形测量可选择验潮水深测量或无验潮水深测量方式。
6.6.6 进行水下地形测量时的潮位获得应通过实测水位或进行仪器验潮的方式实现。
6.6.7 测深点的平面定位中误差不应大于图上1.5mm;当测图比例尺大于1∶500或水域浪大流急、水深超过20m时,不应大于图上2mm。
6.6.8 GPS定位宜采用GPS-RTK或GPS-RTD方式;当GPS伪距单点定位精度能满足工程需要时,也可采用后处理差分技术。GPS定位的主要技术要求应符合下列规定:
1 参考站点位的选择和设置应符合GPS-RTK参考站点位的选择、参考站的设置的相关规定,作业半径可放宽至10km;
2 流动站GPS天线应牢固安置在作业船只高处,避免GPS天线受到遮挡并保持与金属物体绝缘,天线平面位置应与测深仪换能器位于同一铅垂线上,偏差不得超过定位精度的1/3,超过时应进行偏心改正;
3 流动站GPS接收机作业时有效卫星数不宜少于5个,PDOP值应小于6;
4 流动站GPS接收机的测量模式、基准参数选用应与参考站相一致,并应采用固定解成果;
5 每日测量作业开始前、结束后,应将流动GPS接收机安置在控制点上进行定位检查;作业中,发现问题应及时进行检验校正;
6 定位数据与测深数据应保持同步,否则应进行延迟改正。
6.6.9 交会法、极坐标法定位应符合下列规定:
1 作业前和结束前,均应对起始方向进行检查,允许偏差:角度偏差应小于1′;
2 交会法定位的交会角度宜控制在30°~150°之间,个别角度亦不应小于20°。
6.6.10 无线电定位应根据仪器的实际精度、测区范围、精度要求及地形特征合理配置岸台,岸台数量及分布方位应能满足相应比例尺测图的需要。
6.6.11 水深测量方法应根据测量区域环境状况和设备条件合理选择。测深点的深度中误差不应超过表6.6.11的规定。
表6.6.11 测深点深度中误差
注:1 H为水深、—表示不限制流速;
2 水底树林和杂草丛生水域不适合使用回声测深仪;
3 精度要求不高时,隐蔽或施测困难地区的测深精度可放宽1倍;
4 取、排水口及船只交会频繁的复杂地段,宜加强深度复测。
6.6.12 断面测线宜按纵断面方向布设,测线方向与岸线或主水流方向相垂直。当用单波束测深仪时,主测深线宜垂直于等深线方向;当用多波束测深仪时,主测深线宜平行于等深线方向。
6.6.13 测深线间隔应为图上10mm~20mm,辐射线的间隔最大应为图上20mm。
6.6.14 测点间隔宜为图上10mm,可根据水下地形变化情况、比例尺和用途适当加密或放宽。
6.6.15 水位的测定可采用直接测定法或间接测定法,并应符合下列规定:
1 水位直接测定可采用设立水尺、直接水准测量或三角高程测量的方法。
2 水位间接测定法可用于以下情况:
1)湖泊或水库应在四周设立临时水尺,按水位变化及纵横向比降推求实时测深区域的水位;
2)非潮汐河段应在每日工作开始及结束时,于河段两端各接测水面高程一次。若水位变化超过0.1m且呈非线性变化时,则接测次数应酌情增加。河段水面坡降有显著变化处应加测水面高程。各断面测深时的水面高程,可根据河段两端的水位按时间、位置线性内插。当河流横向水位差超过0.1m时,应进行比降改正;
3)潮汐水域可利用测区附近水位站或设立临时水尺,每小时同步测记水位至厘米,但入海口、沿海水域应增至每5min观测一次。根据水位变化情况进行双站或者三站的分带改正求取测深工作瞬时水位。
6.6.16 水尺的设置应能反映全测区内水面的瞬时变化,并应符合下列规定:
1 水尺的位置应避开回流、壅水、行船和风浪的影响,尺面应顺流向岸;
2 一般地段1.5km~2.0km设置一把水尺。山区峡谷、河床复杂、急流滩险河段及海域潮汐变化复杂地段,300m~500m设置一把水尺;
3 河流两岸水位差大于0.1m时,应在两岸设置水尺;
4 测区范围不大且水面平静时,可不设置水尺,但应于作业前后测量水面高程;
5 当测区距离岸边较远且岸边水位观测数据不足以反映测区水位时,应在测区内增设水尺。
6.6.17 水位观测的技术要求应符合下列规定:
1 水尺零点高程的联测不应低于图根水准测量的精度;
2 作业期间,应定期对水尺零点高程进行检查;
3 水深测量时的水位观测,宜提前10分钟开始推迟10分钟结束;作业中,应按一定的时间间隔持续观测水尺,时间间隔应根据水情、潮汐变化和测图精度要求合理调整,水面波动较大时,宜读取峰、谷的平均值,读数精确至厘米;
4 当水位的日变化小于0.2m时,可于每日作业前后各观测一次水位,取其均值作为水面高程。
6.6.18 采用测深仪进行作业应符合下列规定:
1 工作电压与额定电压之差,对于直流电源不应超过10%,对于交流电源不应超过5%;
2 实际转速与规定转速之差不应超出±1%,超出时应加修正;
3 电压与转速调整后,应在深、浅水处做停泊与航行检查,当有误差时,应绘制误差曲线图予以修正;
4 测深仪换能器可安装在距船头1/3~1/2船长处,避免船体运动产生的影响,入水深度以0.3~0.8m为宜,应精确至厘米;
5 每次测量前后,均应在测区平静水域进行测深比对,并求取测深仪的总改正数。比对可选用其他测深工具进行。对既有模拟记录又有数字记录的测深仪进行检查时,应使数字记录与模拟记录一致,二者不一致时以模拟记录为准;
6 测深过程应实测水温及水中含盐度,并进行测深仪声速改正;
7 测量过程中船体前后左右摇摆幅度不宜过大。当风浪引起测深仪记录纸上的回声线波形起伏值,在内陆水域大于0.3m、海域大于0.5m时,宜暂停测深作业。
6.6.19 当采用GPS-RTK定位时,可采用无验潮水深测量方式;GPS天线高应量至换能器底部并精确至1cm,并应符合本标准第6.6.8条的规定。
6.6.20 测深过程中或测深结束后,应对测深断面进行检查。检查断面与测深断面宜垂直相交,检查点数不应少于5%。检查断面与测深横断面相交处,图上1mm范围内水深点的深度较差,不应超过表6.6.20的规定。
表6.6.20 深度检查较差
6.6.21 根据外业定位方法、测图比例尺、测区大小,可选用解析法进行测深点内业展绘,或利用计算机辅助成图。
6.6.22 需进行整理的数据资料宜包括下列内容:
1 水下地形图;
2 技术报告;
3 平面控制点测量成果;
4 高程控制点测量成果;
5 水位观测资料;
6 水位改正计算资料;
7 测深、定位记录;
8 各种仪器检验资料;
9 各种自动测量记录介质和打印记录。