水下地形测量技术方法应用分析
摘要：近年来，我国水下地形测量技术获得了长足发展，广泛应用于生产实践，并取得了比较理想的应用效果。文章概述了水下地形测量技术方法，探讨了水下地形测量技术方案。
关键词：水下地形；测量；测量技术
引言
随着科技的进步与时代的发展，我国的水下地形测量技术已经被广泛应用到各个行业的各个
领域当中。不管是城市的防洪还是河道的整治、港口的建设与海底的探矿都需要对水下的地
形进行合理的勘测并进行准确定位。目前我国的水下地形测量技术仍旧存在许多不足与缺陷，这就要求我们必须对其加以完善，来进一步制定出更加符合时代与社会需要的测量技术方案。
一、水下地形测量概述
水下地形测量在水库、港口、码头、桥梁等工程建设中发挥着重要作用，在防洪减灾的应用
中也显示出了巨大的经济效益和社会效益，是一项重要的工程建设技术。传统的水下地形测
量是利用经纬仪通过前方交会来获取地形点数据，随着GPS技术的迅速发展，水下测量技术
也取得了很大的进步，已趋于成熟，基本上定型于“GPS+计算机(含数据处理软件)+测深仪”的
测量模式。
水下地形测量主要包括定位和测深两大部分。定位的作用是不言而喻的，目前的水上定位手
段有光学仪器定位、无线电定位、水声定位、卫星定位和组合定位。平面位置的控制基础主
要是陆上已有的国家等级控制点，卫星定位如采用差分方式，其岸台亦多采用已知控制点，
以求坐标系统的统一。水上定位同时，测量水的深度是确定水下地形的重要内容。测深主要
靠回声测深仪进行。利用水声换能器垂直向下发射声波并接收水底回波，根据回波时间和声
速来确定被测点的水深，通过水深的变化就可以了解水下地形的情况。
二、水下地形测量技术方法
1、水深测量
根据使用的测量工具，测深方法主要有：人工测量、单波束声呐测深仪测量、多波束声呐测
深系统测量等。
（1）人工测量主要利用测深锤、测深杆对水深进行测量。其中测深锤只适用于水深较小、
流速不大的浅水区，且精度差、工作效率低，现已很少使用。这是较为传统的检测方法，在
现阶段主要应用在浅滩水深少于100cm的地区，因为这些地区水深过浅，声呐难以准确地反
映出水下地形特征。
（2）单波束测深声呐（也称回声测深仪）是目前用途最广，国内外进行水深测量的最基本
的仪器。声呐是仿生学的重大突破，其特点是能够发出特定频率的音频声波，声波在和物体
接触的时候，会根据接触面材质的不同发生不同程度的回弹，而测探仪能够接收到回弹的声波，根据回弹的速度和声波在水域的速度综合分析研究，以确定仪器和前方物体之间的距离。若要求水面至水底的深度时，则应将测得的水深加上换能器的吃水，可得水面至水底的深度。
2、导航定位
水下地形测量时，测量船须沿着预先设计的测线行驶，并且按照规定的时间或距离获取水深
值和该水深值的平面位置。在20世纪90年代以前，有多种定位方法用于水下地形测量，如
交会法、极坐标法、微波测距系统和无线电定位系统等。目前，GPS几乎完全取代了这些传