工程測量學(xué)課件33水深測量(已修改)
2024-09-09 11:09 本頁面
【正文】 水深測量（簡稱測深）是水下地形測量最主要的內(nèi)容。根據(jù)使用的測量工具，測深方法主要有： ?人工測量 ?測深聲吶測量 此外， 機載激光雷達測深儀 （ Airborne Lidar Bathymeter）從 20世紀 60年代末期開始用于水質(zhì)透明度好的水域，測深深度可達 60米，目前，該項技術(shù) 并未得到廣泛使用 。 本節(jié)將重點介紹： ? 人工測深 ? 單波束聲吶 ? 多波束聲吶測量 水深測量 一、人工測深 在水下地形測量中，最早的測深工具是 測深桿 和 測深錘 。 盡管現(xiàn)在的測深設(shè)備主要是測深聲吶，但在在水草密集的區(qū)域，或者極淺灘涂等聲吶設(shè)備無法工作的地方，這些原始的測深工具 仍然在發(fā)揮作用 。 水深測量 一、人工測深 測深錘 重約 ，水深與流速較大時可用 5kg以上的重錘。在測深錘的繩索上每 10cm作一標志，以便讀數(shù)。 由于測深錘只適用于水深較小、流速不大的 淺水區(qū)，測深時應(yīng)使測深錘的繩索處于垂直位置， 再讀取水面與繩索相交的數(shù)值，其測深精度與操 作人員的熟練程度有很大關(guān)系，且工作效率低。 水深測量 一、人工測深 水深測量 一、人工測深 測深桿 適用于水深 5m以內(nèi)且流速不大的水區(qū)。同樣，在測深桿上每 10cm作一標志，以便讀數(shù)。 現(xiàn)在雖然很少用測深桿進行水深測量，但在淺灘測量時，當(dāng)回聲測深儀難以反映小于 1m的水深時，用測深桿進行水深測量更加有效。 水深測量 二、單波束測深儀測量 在 19世紀 20年代，人類就能夠測量聲音在水中的傳播速度，直到一個世紀后才研制出了第一臺 回聲測深儀 ，逐漸結(jié)束了人類用測深錘和測深桿測量水深的歷史。目前，回聲測深儀（也稱測深聲吶） 用途最廣 ，是國內(nèi)外進行水深測量的最基本的儀器。 1914年，美國設(shè)計制造第一臺回聲測深儀； 約 1940年，周同慶 (19071989，物理學(xué)家、教育家 )研制出我國第一臺自動回聲測深儀。 隨著電子工業(yè)的發(fā)展與集成電路技術(shù)的應(yīng)用，測深技術(shù)不斷得到改進，測深儀從 模擬信號處理 發(fā)展到 數(shù)字信號處理 ，極大地提高了水深測量的精度和效率。 水深測量 二、單波束測深儀測量 （一）測深原理 測深儀的型號雖多，但其測深的基本原理都是利用聲波在同一介質(zhì)中均勻傳播的特性。 換能器至水底的深度為： 水深測量 DctH 21?（ 以 1500m/s為標準聲速 ） 若要求水面至水底的深度時，則應(yīng)將測得的水深 加上換能器的吃水 ，可得水面至水底的深度 D： D H h?? 二、單波束測深儀測量 （一）測深原理 水深測量 顯示設(shè)備 接收 放大器 激發(fā)器 電源 發(fā)射 換能器 接收 換能器 控制儀 換能器 發(fā)射脈沖 接收脈沖 電脈沖 電脈沖 機械振動 聲能 電能 二、單波束測深儀測量 （一）測深原理 每反射和接收一次，記錄一個點，連續(xù)測深時，各記錄點連接為一條曲線，這就是所測水深的 模擬記錄 。 現(xiàn)代的測深儀在定位的瞬時，不但可以在測深記錄紙上打出定位線 ，而且可以打印測深的 時間 、 深點號 和 所測水深 。 除了模擬記錄外，數(shù)字式測深儀還可將 模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號 ，同時記錄所測點的水深值。 水深測量 二、單
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