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水深測量,是測定水底點至水面的高度和點的平面位置的工作,是海道測量和海底地形測量的一個中心環節。江河湖泊也需要進行水深測量。

1 水深測量 -準備工作

測量前,先要確定測區範圍和測圖比例尺,設計圖幅,準備圖板和展繪控制點,布設測深線和驗潮站,以及確定驗流點和水文站的位置。測量時,測量船沿預定測深線連續測深,並按一定間隔進行定位,同時進行水位觀測。測量中要確定礁石、沉船等各種航行障礙物的準確位置,探清最淺水深及其延伸範圍。同時還要進行底質調查,測定流速和流向,以及收集水溫和鹽度等項資料。取得水深的原始資料后,要對它進行各項改正,檢查成果質量,最後繪製出成果圖板。

2 水深測量 - 深度測量

水深測量水深測量
 為連續測得水深,必須選擇適當的測深線間隔和方向。測深線間隔一般取為圖上 1厘米。探測航行障礙物時,應適當縮小測深線間隔或放大測圖比例尺。測深線方向一般與等深線垂直。港灣地區的測深線方嚮應垂直於港灣或水道的軸線。沿岸測量中,測深線的布設,在岬端處應成輻射狀,在鋸齒形岸線處應與岸線總方向成45°。水底平坦開闊的水域,測深線方向可視工作方便選擇。江河上可根據河寬和流速,布設橫向、斜向或綜合的測深線。
測量水深所使用的工具和儀器一般有測深桿、水砣(測深錘)和回聲測深儀等。20世紀60年代以來,開始使用多波束測深系統,70年代又使用了遙感技術,大大提高了工作效率。但由於受海水的各種物理、化學因素的影響,測量深度仍受到一定限制。
為評定水深測量成果的精度,測區內應適當布設檢查線。檢查線與測深線相交處兩次測得的深度之差不能超過規範的要求。另外,還須檢查與鄰圖拼接處相對應水深的符合程度。對其中相差較大或存在系統誤差的深度點,要找出引起誤差的原因,一般海底平坦處著重從測深方面檢查,在海底地貌變化較大處,著重從測深點定位方面檢查,作出正確結論,適當處理。
測得水深后,必須進行水位改正。就是把在瞬時水面上測得的深度歸算到由深度基準面起算的深度。當深度點處的瞬時水面與驗潮站在同一瞬時的水面高差不超過20厘米時,用該站的潮位觀測資料進行水位改正;若高差超過20厘米,則用水位分帶法進行改正,即在滿足水位改正精度的條件下,根據兩個或兩個以上驗潮站的潮位觀測資料,用圖解內插(或計算)的方法,把測區分成若干個帶(區),求出各帶(區)的潮位資料,進行分帶(區)改正。近海測量中,可用模擬法進行水位改正。

3 水深測量 - 測深點定位

在水深測量工作中,還要精確地測定深度點的平面位置,這項工作簡稱為定位。用測深儀測深時,深度點的平面位置是換能器的平面位置;用測深桿、水砣測深時,深度點的平面位置是測深桿、水砣著底(即測深桿或水砣繩與水面垂直相交)時的平面位置。在距岸較近,視覺能分辨目標的距離內,一般可使用光學儀器,如經緯儀、平板儀和六分儀定位。測圖比例尺為1:10000或更大時,通常用經緯儀或平板儀以前方交會法定位;測圖比例尺小於1:10000時,通常使用六分儀以後方交會法(又稱三標兩角法)定位。對於定位精度要求高的大比例尺測圖,使用測距系統(又稱圓-圓系統),如海用微波測距儀定位,或用一距離一方位法定位。對距岸較遠的海區,一般使用無線電雙曲線定位系統定位。20世紀60年代以來,已廣泛利用人造地球衛星進行高精度定位。這種定位方法以電子計算機作為數據信息處理中心,對衛星的導航信息進行濾波處理,以獲得實時的導航數據(經度、緯度、航向、航速、時間)。利用人造地球衛星進行定位可以全天候工作,儀器系統具有全自動、全球覆蓋和連續實施定位等優點(見衛星大地測量學)。
定位點繪入圖板的方法有解析法和圖解法兩種。解析法定位是將所測定的參數按一定公式計算出點位坐標值,然後將點位繪入圖板。現在這項工作已可用計算機輔助地圖製圖系統(見計算機輔助地圖製圖)來完成。圖解法定位指用格網法或用儀器直接將定位點繪入圖板。格網法是根據不同定位方法在圖板上繪製成各種形式的格網圖。一般有:輻射線格網,用於前方交會法定位;等角圓弧格網,用於後方交會法定位;距離格網,用於測距系統定位;雙曲線格網,用於無線電雙曲線定位系統定位。

4 水深測量 - 精度校正

為保證成圖質量,必須認真檢查分析測得的資料。例如,平面控制、高程式控制制和定位點的精度,航行障礙物探測的完善性,測深線布設的合理性,深度點的密度,以及等深線勾繪的準確程度等。並且要用定位點的中誤差來評定定位點精度。
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