水深测量成果质量控制分析

水深测量成果质量控制分析

崔良

天津市航道工程处 天津 300202

摘要：海洋测绘成果的质量检验目前主要按照《测绘成果质量检查与验收》(GB/T 24356-2009)中8.11条款执行，但该条款中对海洋测绘成果未进行分类，用一个表格涵盖多种类的海洋测绘成果质检，尤其是对水深测量成果质量检验未进行具体表述，对实际海洋测绘水深测量成果质检的指导性不强。其他相关行业海洋测绘成果质检规范主要有 《海事测绘产品质量评定方法及要求》(JT/T952-2014),地方海洋测绘成果质检规范主要有浙江省质量技术监督局发布的 《海洋测绘水深测绘成果质量检验》(DB33/T2123-2018)。本文通过收集分析当前海洋测绘水深测量相关生产规范和检验规范，并结合当前水深测量实际作业情况，提出一套较为适合海洋测绘水深测量成果的检验和评价方法。

关键词：水深测量；成果质量

1 成果抽样

1.1 检验批的形成

检验批一般以生产标准相同、生产时间相近的某一测区的图幅、测线、点等组成。当生产批量较大时，可根据成果批的生产时间、比例尺、作业方式等因素，适当缩小检验批的组成或分成多个检验批，各批次应均匀。

1.2 抽样比例

海洋测绘水深测量属于测绘产品中的一类，同样适用于测绘产品“二级检查一级验收”的质量要求，过程质量检查由测绘单位作业部门的检查人员承担，最终检查由测绘单位质量管理部门人员承担。验收由下达单位组织实施，或由该单位委托具有质量检验资格的检验机构进行验收。参照《测绘成果质量检查与验收》和《海事测绘产品质量评定方法及要求》的规定，各级检查验收比例可按以下要求：

(1)过程检查采用100%的成果内容检查；

(2)最终检查一般采用100%检查，涉及外业检查项的可采用抽样检查，抽样比例一般不少于测绘成果项的20%;

(3)验收一般采用抽样的方式，抽样率一般不应少于测绘成果项的15%,涉及外业精度检测比例不少于样本测线总里程的5%。

2 检查内容与方法

2.1 数学基础

水深测量同陆地测量其中一个重要的区别就是高程参考系统不同，因此在水深测量成果质检中数学基础的检查尤其重要。

(1)坐标系统的正确性。

我国海洋测绘常用坐标系有1954北京坐标系、WGS-84坐标系和CGCS2000坐标系。当生产成果坐标系与设计要求不一致时应进行坐标转换。1954坐标和WGS-84坐标对我国沿海地区各地港口从北向南的坐标差值在70～95m之间。在海图的测量精度要求为图上1mm条件下，WGS-84与CGCS2000坐标系之间的坐标差异可以忽略不计。根据技术设计和相关规范要求，采用核查分析和比对分析的方式检查成果采用的坐标系统是否满足要求，涉及坐标系转换时应检查转换是否正确；

(2)高程系统和深度基准的正确性。

我国海洋测绘高程测量采用的是1985国家高程基准，深度测量则采用理论最低潮面作为深度基准面。成果检验中应检查高程系统的正确性，检查水深测量的深度是否归算到理论最低潮面；

(3)水深点平面中误差的符合性。

按照《海洋工程地形测量规范》(GB/T 17501-2017要求，深度测量中不同比例尺海图对水深点的定位精度要求各不相同，具体如表1所示；

表1 不同比例尺海图水深点定位精度要求

(4)水深点水深中误差的符合性。

如规范中要求，在深度测量中，当水深小于或等于20m时测量中误差小于或等于0.2m, 当水深大于20m时，深度测量中误差小于或等于所测深度的1%,粗差率要求同平面精度，检查时采用实地检测方法进行比对。

在用不同的方法或不同的作业区进行水深测量时，应注重区域接边，主要包括：几何图形接边精度、水深点接边精度、等深线接边精度。接边误差一般以2倍中误差为限差。

2.2 观测质量

水深测量的观测方法与陆地具有较大区别，其观测应按照相应规范设计执行，水深观测方法直接关系到最终成果质量，因此对观测质量的检查应作为检查的重点。

(1)核查定位方法是否合适。定位方法主要以满足设计需求为衡量指标；

(2)核查控制点精度情况。控制点的精度直接决定着后续散点精度，因此必须检查控制点精度是否满足设计要求；

(3)核查主测深线间隔及方向是否符合要求。测深线间隔的确定应估计海区的重要性、海底地形特征和水深等因素。如规范规定：“单波束测深时，原则上主测深线图上间隔为1～2cm; 螺旋形测深线图上间隔一般为0.25cm; 辐射线的图上间隔为1cm, 最小为0.25 cm”;

(4)核查测点间隔是否符合要求，核查特征地物地貌点选取是否合理；

2.3 数据结构

根据技术设计书及有关技术文件核查以下内容：

(1)对照设计及相关引用规范，核查文件命名、数据组织和格式的正确性；

(2)对照设计及相关引用规范内容，逐层核查要素分层、用色以及要素属性代码的正确性；

(3)拼接相邻图幅，逐一核对接边要素属性一致性；

(4)利用检查软件对具有逻辑关系的检查项进行批处理检查，应分析确认检查出来的错漏。

3 质量问题分析

3.1 成果类质量问题

(1)基准采用不正确。

坐标系统、高程系统、深度基准错误；

(2)观测不符合要求。

水深测量范围存在较大范围漏测；测深线布设严重不符合要求；测深与水位观测时间不同步且引起测深精度超限。两定位点间测深线漏测或测深仪回波信号记录中断且影响严重；连环涂改，伪造观测记录；

(3)精度超限。

水深点平面绝对位置中误差超限、粗差率超限，水深点测深中误差超限、粗差率超限，不同数据获取方式区域间未接边或普遍存在区域间接边超限的现象；

(4)数据结构和属性不正确。

数据格式错误、文件名称不规范造成无法识别；分层严重不符合规范；属性普遍错漏、整理混乱或属性普遍不接边，对成果的使用造成重大影响。

3.2 资料类质量问题

(1)使用仪器的标称精度不能满足施测精度要求，使用仪器检定不合格；

(2)技术设计存在严重错漏、内容不完整，严重不符合规范要求；

(3)主要成果资料缺失。如缺失较多水深观测数据和水深成果数据。

4 质量评定

4.1 单位成果质量

对于单波束和多波束海洋测绘水深测量成果而言，一般以测线为单位成果。所以单位成果的质量评定针对某条测线进行，采用加权平均法计算单位成果质量得分。S按式(1)计算：

S=∑i=1n(S1i×Pi)         (1)S=∑i=1n(S1i×Ρi)         (1)

式(1)中，S为单位成果质量得分值；S1i为第i个质量元素得分值；Pi为第i个质量元素的权；n为单位成果中包含的质量元素个数。

4.2 样本质量评定

(1)当样本中出现不合格单位成果时，评定样本质量为不合格；

(2)全部单位成果合格后，根据单位成果的质量得分，按算术平均方式计算样本质量得分S,按表2评定样本质量等级。

表2 样本质量等级评定标准

4.3 批成果质量判定

海洋测绘水深测量成果批成果质量可通过样本成果质量来判定，当样本成果质量等级为合格及合格以上时，批成果质量为合格；当样本成果出现不合格产品时，批成果质量直接判定为不合格。

5 结束语

本文通过对海洋测绘水深测量现有生产规范和成果特性的分析，提出水深测量成果质量检查与验收的抽样方法，对水深测量成果检验的检查内容和方法进行了探讨，分析了水深测量成果常见的重要错漏。根据海洋测绘水深测量的成果特点，提出了相应的质量评价方法，可以较好地评价水深测量成果质量，为海洋测绘水深测量质量检验和评定提供参考。

参考文献

[1] 中华人民共和国国家标准.测绘成果质量检查与验收(GB/T 24356-2009)[S].北京：中国标准出版社，2009.

[2] 中华人民共和国行业标准.海事测绘产品质量评定方法及要求(JT/T 952-2014)[S].北京：人民交通出版社，2014.

[3] 中华人民共和国地方标准.海洋测绘水深测绘成果质量检验(DB33/T 2123-2018)[S].北京：中国标准出版社，2018.