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海测规范▏拟修订《海道测量规范》之水深测量(三)

2016-05-11 海测规范修订组 溪流的海洋人生

【编者按】现编发国标《海道测量规范》“送审稿”(2012年)内容,其目的是为了业界人士相互学习、交流与讨论,并欢迎业界同行们就此发表自己的意见,以便于更好地适应本行业作业需要,并根据新的技术发展进一步完善与补充,使之更加全面,具有更好的现势性和可操作性。为此,我们平台推出“海测规范”栏目,每周一篇,分篇编发“送审稿”里的章节内容,本篇是“水深测量”章节的第三部分。;ouyangyz@sohu.com。当然,“送审稿”仅供大家相互学习、交流与探讨,在正式颁布前不能作为强制执行的标准,现有执行标准仍为《海道测量规范》(GB12327-1998)标准,特此说明。

五、数据记录与整理

⒈ 一般要求

⑴数据采集应真实、正确,原始记录严禁涂改,原始数据严禁删改;

⑵各种手簿、表格填写应字体规范、书写工整,不得涂、改、擦,填写错误后应在错误之处整齐划去,并签名;

⑶各种打印资料应与电子资料一致。

⒉ 验潮资料的记载与整理

⑴资料记载要求:

①验潮资料的记载应按验潮手簿中“验潮及其手簿填写规则”执行,当其与本标准发生矛盾时按本标准执行;

②交接班的规定:观测人员交接班时,交班人员和接班人员应同时观测,分别记录观测值,如果不一致,需要查明原因后再交接班。交接班人员应分别在验潮手簿中签名;

③使用自动记录验潮仪时,每天早、晚应与水尺读数各校准一次,发现读数误差超过3cm时应分析原因,并记录在手簿中;

④由于潮汐观测具有不可逆转性,测量人员应认真观测,正确记录,不得涂、擦、改,确实记错改正应在记错处划一横线,将正确数字写在上方,并签名;

⑤潮汐观测人员应在水位观测后及时绘制潮汐曲线,发现水位变化规律,及时纠正错误数据。

⑵资料整理要求:

①验潮人员对所观测的资料必须在现场及时整理,发现问题,正确处理;

②15天以上同步观测的水位资料,因故漏测在24h以内者,其恢复的方法是用漏测前一昼夜与后一昼夜同一时刻的两条潮汐曲线的中线补入或用相邻两个验潮站相应时间所观测的潮位,分带内插补入;

③恢复的潮位,在潮位曲线图上用虚线表示,并把恢复的潮位记入手簿中,注明恢复的方法与执行者;

④验潮站经历簿所列的记载项目,应按规定要求用蓝墨水钢笔填写;

⑤同一项目,如验潮站、水尺及水准点的名称、编号、位置、高度等,在不同手簿上记载必须一致。有关图表(如验潮站附近地形图、水尺、水准点与验潮站零点高度关系断面图)都必须详细准确地绘制,且在略图上应标明水准点位置及与两个以上显著固定物标的方位距离。

⒊ 数字化作业要求

⑴系统及所采用的测深和定位仪器设备的测量精度必须符合本标准的要求。

⑵应事先做好对系统的检查、调试和检测工作,当系统完全处于正常运转状态后方可投入作业。

⑶数字化作业的数据采集与处理软件系统(含版本)须经业务主管(或委托)部门批准,并应具备以下主要功能:

①能实时采集时间、位置、水深、姿态等水深测量要素数据;

②具备实时显示、监测各种要素数据的功能;

③辅助导航以及航行危险警示功能;

④数据处理与成图功能。

⑷测量系统参数测定与设定:

①坐标系统参数设置:包括椭球参数、投影参数、测图比例尺和测图范围等内容;

②测量船参数设置:设置的信息包括测量船形、船的动态吃水改正;

③GPS设置:包括GPS设备(基准站、流动站或信标机)的型号和数据格式、时间常数、数据记录方式以及端口设置等;

④测深仪设置:包括测深仪型号、端口设置、设计声速、数据格式和时间参数;

⑤电罗经设置:包括电罗经的型号和端口设置;

⑥确测定与计算其它测量参数:GPS固定延时校正(定位与测深时间同步之差,测图比例尺>1:2000时必须测定)、定位与测量中心偏差、定位精度与固定偏差、测深仪吃水深度、GPS天线高、记录数据项目、数据采样密度、数据单位等;

⑦多波束参数测定必须按照横摇偏差、电罗经偏差、纵摇偏差、导航延时(同一目标探测法)的顺序测定。各参数每年度至少测定一次,当换能器拆卸重装、测量船因结构变化导致船体重心改变,必须重新测定;当导航系统发生变更时需重新变更导航延迟参数;

⑧多波束测深,每次测量开始、结束后均需测定换能器吃水,连续测量期间每3天测定一次,测量误差不大于5cm。

⑸系统的测量参数应在出测前计算、准备,并详细填写(或打印)在外业测量经历簿(或数据采集与处理日志)中。参数必须由第二人校核,并随同资料一起上交。

⑹水深测量必须同步采集水深、定位以及测量平台的姿态数据,同期采集声速、水位数据,用于水深测量数据的归算;

⑺每幅图所用的电子存储介质须统一编号,编号方法为:在图号后括注001,002,……,如100-97-01(001),表示100-97-01号图的第一张存储介质。

⑻系统的操作必须按其使用说明书规定的步骤进行,操作人员不得随意更动。系统的软、硬件均不得随意更改。

⑼当系统处于正常工作状态后,值班人员应做好如下工作:

①监视系统是否正常工作,如有报警应及时正确处理,发现定位异常或跳点应通知操舵员保持航向、航速不变,直到系统恢复正常工作;

②操作员在值班期间,应将发现的问题及技术处理情况记入值班日记中;

③经常校准系统时间,使之与北京标准时间一致;

④经常检查差分信号情况,发现差分信号不稳定或无差分信号时,应停止测量,查明原因。待差分信号稳定后再进行测量;

⑤每日备份测量数据,及时标注时间、地点、操作人员、记录、编号等用于追溯的信息。

⑽所有纸质记录仪器(如测深仪记录纸、定位仪器的记录带等),在系统工作时均应保持同步运转,所记资料作为系统的辅助资料一并上交。

⑾无验潮水深测量作业模式的一般规定:

①基准站水准高程应与附近验潮站水准点进行联测,或与附近国家水准点进行联测,将其高程转换到水深测量基准面上。

②基准站设置完成后,应在测区控制点上进行基准站设定正确性检验,其平面和高程测量成果精度应满足测量仪器精度要求;

③基准站天线应尽量高,附近不应有高压线或强辐射源,天线限制角内不应有信号遮挡;

④电台天线要尽量高。如果距离较远,应使用高增益天线。电池电量要充足;

⑤作业之前,无验潮测量的水位应与人工观测的水位进行比较,判断其可靠性。为了确保作业无误,应根据采集的高程信息绘制水位曲线,根据曲线的平滑程度分析是否存在跳点,然后使用平滑修正的方法来改正个别错误的点。

⒋ 测深与定位资料记载与整理

⑴测深手簿的填写与整理除按“手簿填写规则”进行填写外,还应做到:

①在测深方法简要说明一栏填写:用何种方法定位,用何种工具测深和测定底质,测深仪的检查方法;

②手簿每页开始应记载日期、线号、航向、航速。当测深中改变航向、航速或换标时,应及时记录。当测量船转向时,应在手簿中水深一栏内以铅笔划一斜线表示之;

③手簿上经分析确定不采用之成果,应用铅笔以斜线划去,并注明原因,当事者签名;

④当在小于5m的浅水区测深时,因调整放大旋钮位置及栅偏压而使用测杆或金属绳水铊比对水深时,应将比对数据,时间记入测深仪检查的表格内;

⑤在变换测深工具时,要用符号文字说明,如杆(索)测水深前后用符号“1”表示,并在备注栏内注明“杆(索)测始”及“杆(索)测止”。在规定时间间隔未测出某个定位点水深时,则在其相应位置以“×”表示之;

⑥在手簿内应描绘干出礁、明礁、石陂的形状和范围,并注明正北方向。新绘制草图均应记在定位点下面。

⑵测深仪记录纸的填写和注记:

①每日开始(结束)工作时应注明“×年×月×日×时开始(结束)工作”,在每条测深线第一定位点前注明所测线号,在定位线上注明点号及时间;

②工作开始、结束及深段变化时,在记录纸上均应注明深段;

③凡不插点(如点线作废,转向等)处,要划上符号“←→”,并在其旁注明原因;

④记录纸两端,应贴上标签(贴在记录纸正面),测深线号应从各自一端的顺序填写。

⑶深度透写图绘制与整饰:

①深度透写图是分析水深测量成果精度及探测完善性的重要资料,必须及时绘制。绘制时,水深及各种航行障碍物要进行水位和测深器具误差两项改正;

②深度点和等深线的描绘,应能完善地显示海底地貌。绘制要求见内业资料整理有关规定;

③为了便于分析海底地貌和测量成果精度,检查线和邻图拼接处的水深数字,分别用绿色、蓝色墨水的钢笔书写,余则用黑墨水钢笔书写(方向一律朝北)。海底地貌复杂地区的特殊深度和航行障碍物可用其他醒目的颜色如红色表示;

④复绘控制点和岸线,标明验潮站、测区、图号及施测单位。

六、外业资料的检查

⒈ 作业组自查

作业组自查是确保测量成果质量的关键。及时进行自查,可将差错消灭在作业过程中。作业组自查要求如下:

⑴作业人员对所执行的每项工作,如仪器检验、各种资料的计算、控制点和深度点的记入及各种图件的绘制等,均必须由第二人进行全面的校核检查,做到正确无误;

⑵组长要对全组成果质量负责,对测深和扫测中的重点项目,如起始数据的获得、所有特殊深度及各种航行障碍物探测有否遗漏、记入是否正确、海底地貌探测是否详尽完善以及作业中重大问题的处置是否正确等,都必须亲自检查,并作出负责的结论;

⑶作业结束后,要对各种资料进行整理整饰,符合要求,方可上交。

⒉ 部门、单位检查

部门、单位在出测前要对业务技术准备工作进行检查;外业中,要对作业组进行技术指导,对重要作业内容应进行全面检查,其它项目进行10~15%的抽查。当抽查中发现问题时,应视情扩大抽查范围。

七、内业资料处理

⒈ 一般要求

⑴在内业资料处理中,发现外业资料有矛盾、错误和可疑的问题时,应对有关资料进行校对,具体分析,正确处理,并把处理结果及时填入内业资料处理记录表,以备考查。在资料处理过程中,严禁篡改原始数据;

⑵机动船在航速、航向不变的情况下,用测深仪测深,允许按一定时间间隔在两定位点间进行水深点内插;用测杆和水铊测深,不允许内插水深点;

⑶测深线上的特殊水深点应无遗漏地选取;

⑷进行水位改正前,应检查水尺零点、水准联测资料、水位改正数的正确性及完整性;

⑸水位改正的时间精度取至1min,潮位改正精度取至1cm;

⑹内业资料处理的每一项目完成后,必须由另一名作业员进行全面校对。

⒉ 资料处理

⑴图板准备:

①成果图板采用聚脂薄膜等变形较小且便于长期保存的介质。对于数字化成图,可采用普通薄膜纸或绘图纸。

②在水深成果图板上绘制的方里网短线应位于其间隔公里数的整数倍处,图上间隔规定为:大于(含)1:10 000比例尺为10cm;1:25 000比例尺为8cm;小于(含)1:50 000比例尺为4cm。墨卡托投影时,比例尺为1:50 000时以2′的整数倍度量,间隔为图上5~10cm。

②在成果图板上展绘图廓点、控制点、方里网,其展绘精度要求为:图廓边长度误差不大于图上0.1mm,对角线、方里网各线段线粗不得大于0.1mm,其长度误差不得大于图上0.2mm。

⑵定位点的记入和检查:

①各种导航标志,显著物标和重要的航行障碍物,应以解析法记入,并把坐标值填写在成果图板经历簿中。

②当深度点上岸时,要分析产生的原因,如系定位误差引起,则允许该点在1.5mm范围内向水部方向移动。

③当测深线上的定位点过密时,可以适当地舍去个别定位点,但必须遵循下列原则:

其水深应与附近深度变化基本一致;

航向、航速变化的定位点不能舍去;

特殊深度和影响地貌特征的定位点不能舍去;

舍去的定位点,应在手簿备注栏内注记说明。

④各种航行障碍物的位置、高(深)度经各项改正校对后,应重新填入障碍物探测一览表。

⑤定位点记入的绘图误差:

格网内插记入(不包括格网绘制误差),不得超过0.5mm;

透明纸转绘不得超过0.5mm;

解析法记入不得超过0.2mm。

⑥定位点的检查:

抽查定位点,一般应不少于20%,但对点位变化不正常和成果图板与工作图板出入较大的定位点,必须全面检查;

对导航标志、天然目标、特殊深度、礁石、沉船的位置,必须全面检查;

由第二人检查时,其点位误差为:

格网记入互差不得超过1mm;透明纸转绘互差不得超过0.5mm;解析法记入互差不得超过0.3mm;

用格网内插记入的定位点,应在图上均匀选择若干个点(等角、等距、辐射线格网选4~5个)计算直角坐标检查,其位移误差不得超过1.5mm。

⑦对资料中的注记、说明和改正应使用蓝墨水书写;校对及检查人员用红墨水书写,且应在相应栏内注记和签名。

⒊ 深度改正

⑴在进行水位改正前,需检查各验潮站的零点、平均海面和深度基准面的确定是否准确。平均海面、深度基准面的计算均取至0.01m。

⑵当相邻验潮站的控制范围互相重叠时,则各站范围内的瞬时水深,应以其实测水位资料分别改正。

⑶当相邻两验潮站的控制范围互不重叠时,两验潮站间的瞬时水深,可采取直线分带法或时差法进行水位改正,采用上述方法时均要求两站间的潮时和潮高的变化与其距离成比例,分带时带的界线基本上应与潮波传播方向垂直。

①只有在狭窄航道,且潮波传播方向与两站连线基本平行时,方可利用两个验潮站的水位进行两站间的水位改正,否则应采用三个验潮站的水位进行瞬时水位改正。

②两个验潮站之间的分带数,应按下式计算:

K△h/σ

式中:K——为分带数;

△h——为两验潮站深度基准面重叠时,由水位曲线图上量得的或统计比较计算得到的同一瞬时两验潮站间的最大水位差,m;

σ——为测深精度,m。

⑷当利用三个(含)以上验潮站对其控制区域进行水位改正时,水位改正方法为:时差法、最小二乘曲线拟合法等,也可采用业务主管部门认可的精度不低于时差法的其他水位改正方法。

时差法进行水位改正时,应用多项式或其他函数拟合实测水位时,拟合中误差不得大于3cm;

计算两验潮站间的时差T时,要求潮位的时间间隔不得大于3min,三个验潮站之间潮时差的闭合差不得大于6min;

时差法水位改正时,各站的水位均应化归到本站深度基准面。

⑸测深仪测得的水深须进行各种误差改正。水深0~20m用校对法求改正数;大于20m用水文资料计算改正数。同时使用两种方法时,则在20m处取两条曲线之中数,然后由15~25m范围内连成一条圆滑曲线。绘制方法见附录P3。水深0~40m也可以直接使用声速剖面仪测定声速剖面进行改正。

测深仪各深段的改正数,在曲线图适当位置列表注明,量取精度为0.01m。

⑹绳索改正数,直接取自测深手簿绳索改正表中测前、测后之累积中数。

⑹测深器具的各项改正数,须进行全面的核对检查。

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