水下地形是怎么测绘出来的?

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你知道了xyz,你就知道了水下的地形。xy来自GPS,z则来自声纳测深。

专业测绘,大部分使用单波束声纳即满足需求,比如Kongsberg公司的EA600,这款似乎很受欢迎,很多测量船都有使用。

根据特定的用途单波束声纳分类下还有旁扫声纳等设备,如Klein公司的各型号产品,旁扫获取的是影像数据(xtf格式),更适合发现水下特别情况,比如沉船、管线等,虽然也可以提取出水深数据。

为了更有效率的获取水深数据,市面上有相应的多波束声纳产品,会有一定扫宽,多波束测深手段自诞生后迅速获得了认可,IHO国际水深测量协会规定高精度水深测量必须使用多波束测深手段。Multibeam Echosounders

这些成熟产品接口丰富,均有配套软件,涵盖数据采集、处理并最终获取各种格式产品的全部流程,说起来宣传册画的三维地形很酷炫,其实只要有"坐标+深度"数据(xyz)一众GIS功能的软件可以轻易做出来。


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更加精细的手段还有LiDAR,市面上也有成熟产品,甚至你可以在NOAA主页看到不少公开数据,细致程度令人惊讶。还有一些叫做Sub Bottom Profilers的设备,浅层地震剖面仪,可以获取更多沉积物信息。

设备类型就以上几种,至于设备载体是什么大船小船遥感船,安装方式是船体固定安装还是拖拽,各有规范,但手段都一样,结合GPS定位获取xyz。

向深海进军后,普通载具无法满足深水地形测绘的需要,出现了水下自巡航机器人,搭载多波束测深设备。

最后的z数据需要经过声速、潮汐、涌浪,姿态、吃水等各种校正后才准确。影响因素很多,如果追求较高精度,也会比较复杂。

比如,潮汐改正值的获取一般依靠GNSS连续观测值在一定周期内统计计算,而观测值自身严格来讲也应进行涌浪、吃水,roll、pitch的改正。

具体细节参考IHO指南。

如果对水深数据感兴趣,不妨看看NOAA收集的数据,以上各种类型数据均有,还可以下载。Bathymetric Data Viewer

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水下地形测量需要专门测深仪+GPS。
# u3 h9 L# W' o+ A) @2 d4 P! F! M海洋等大型区域测绘没有实践经验,学过武汉大学出版的现代海洋测绘,海地地形测量主要是用回声探测,有测深仪,声呐,水下机器人还有LiDAR。加上GPS的辅助定位。; ?! Z' Q) D) ]% N: D: z

. G$ F# z2 ?. }
/ Z7 K. j! k8 I关于水下的测量主要利用声波和其他特殊的光波的反射来进行测量。利用GPS定位确定反射位置。7 N) j& u) n- v6 {! N
实践用过测深仪+RTK(10年华测导航买的设备和自带处理软件)。9 B. z( k! _; K* x/ {
就是一个杆子上面装RTK的GPS接收机,连着一台机器,大概有15寸CRT显示器那么大。然后可以用船载。沿着航线走。软件会作处理。杆子就跟RTK杆子差不多。" \1 [3 |* u/ A. R5 L

- {/ K! R! k' n2 _% F" y
  J6 `+ }- Z8 t4 x( Z& p
! ~1 }  U) [2 H: O' B16年去澳大利亚,见到了新颖的遥控船,如图
发表于 2021-11-28 09:34:19

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水下地形有很多种,我只参与过航道的测量,主要靠声纳测量仪。在一定区域内测量船航行一段时间就行了。不过具体的航行方式我就不太记得了,离开这行太久了。
发表于 2021-11-28 09:49:19

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有个东西叫声呐。
发表于 2021-11-28 10:04:19

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声呐。。。, ]$ K, r9 P  n9 m
还有一种激光...(貌似叫做双干涉近海激光什么的,可以测近海的水下地形)
发表于 2021-11-28 10:19:19

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teamo
活跃在2022-11-2
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