河道测绘工程质量影响因素的误差研究

河道测绘工程质量影响因素的误差研究

孟祥凯

丹东一帆水运工程勘察设计院   辽宁省丹东市  118003

摘要：河道测绘工程在现代水利工程环境保护、交通运输等领域当中，都有着重要的应用价值。河道测绘工程的质量受到各种外界因素的影响，使得测绘的数据结果往往有着较大的误差，影响测绘成果的准确性和可靠性。本文对影响河道测绘工程质量，产生误差的常见因素进行了分析，并进一步提出了提升河道测绘工程质量，减小误差的改进措施，希望能够为相关人士提供借鉴和参考。

关键词：河道测绘；工程质量；影响因素；误差

引言

河道测绘工程是通过对河道及其周围地形地貌的相关数据进行测量、记录与分析，来获取河道的形态、了解水文特征等相关信息的一种工程活动。河道测绘工程的成果，为相关领域的规划、设计、管理与决策等，都提供了重要的支持。如果其测量成果不准确，将会在很大程度上影响各相关领域的决策制定和工程开展。因而，我们必须要对影响河道测绘工程质量，产生误差的因素进行积极探究，并采取科学合理的改进措施，不断提升河道测绘工程的质量，减少测绘数据结果的误差，为各相关领域提供更好的支持。

一、影响河道测绘工程质量，产生误差的因素

1.测量船舶的船速影响

在进行河道测绘的过程中，测量船舶的船速会对测量数据的精度产生直接的影响。如果船速过低，那么测量的功效就低，如果船速过高，则测量的精度会降低。这是因为水深测量是一个动态的过程，在对声波进行发射到被接受的时间差里，船舶已经行进了一定的距离，这样就势必会导致测量误差的存在。而且如果船速过高，就会使得测深的噪音相对变大。在实际的水深测量过程中，测深延迟效应是一个比较明显的问题。这是由于测深和定位主要是依靠探测仪器和GPS系统，而两者的数据采集会由于数据的接口、传输等方面的影响而出现不同步的问题，进而导致测深延迟问题的出现。

2.船舶动吃水

在使用机动船进行水深测量的时候，由于船舶自重的影响，在船舶航行的过程当中，会出现一定的吃水下沉，这就必须要进行动吃水改正。不同的船舶船型与航速不同，这些都会导致其动吃水量出现差异。对测探仪换能器动吃水改正数进行测定的方法，比较常见的有水准仪定点观测法与水准仪固定断面法两种，其中前者更为常用。水准仪定点观测法的开展，需要首先对观测水域进行科学选择，并应在岸上选择高度合适的观测站，再在观测站上架设水准仪。当测船处于观测点并保持静止状态的时候，应在换能器安装处竖立水准尺，对标尺的读数要连续观测五次以上，然后取其平均值作为静态观测值。测船保持测深时的航速，连续通过观测点五次以上，然后分别读出标尺读数，取它们平均值来作为最终的动态观测值。动态观测值和静态观测值二者之间的差异，就是动吃水改正数。在进行水深测量的过程中，船速会受到多种外界因素的影响，包括往来船只、测区的地形、水流、风浪等，这些都可能会导致实际的动吃水出现变化。因而，我们所测出来的动吃水改正数，仅仅是对测深误差加以降低的理论性数据，仍会存有一定的偏差。

3.设备安装偏差

在进行河道测绘工作开展的过程中，设备安装存有偏差，也会对测绘数据的精度产生影响。在实际的工作中，应该确保GPS天线与测探仪器换能器在船上的安装位置在同一垂直线上。然而，由于船型的影响，会使得GPS天线与测探仪器换能器的安装位置存有固定的误差。尤其是在进行大比例尺测量、多波束测量等高定位精度要求的测量作业时，更需要对设备安装的精度进行严格控制。

二、提升河道测绘工程质量，减小误差的改进措施

1.优化船舶设计和选型

为了提升河道测绘工程质量，减小测量数据的误差，必须要对船舶设计与选型进行优化。首先应当考虑的事具体的测绘任务需求，对于不同的测量范围、工作环境、精度要求下的测绘任务，要有针对性地选取不同类型的船舶与测量设备。通常情况下，应当选择具有较强稳定性和操控性的船型，并应重视对船舶结构与配重的设计，以提高其在不同水深、水流条件下的稳定性，使船舶得以保持良好的航行姿态，提升测量数据的准确性和可靠性。此外，推进系统的性能会对船舶的航行速度、操控性与能效，产生直接的影响。因而，应根据测绘任务的具体要求和实际工作环境的特点，来选择适宜的推系统，包括发动机类型、推进器设计等。

2.精确校准测量设备

精确校准测量设备能够有效提升河道测绘工程质量，减小误差。应根据设备的使用情况、厂家建议、行业标准等多方面的因素来确定校准的频率，通过定期的校准，来及时发现与纠正设备的偏差与漂移，从而能够确保测量结果的准确性。在对测量设备进行校准的时候，应该使用具备较高精度与稳定性的专门教准仪器进行校准，以提供更加准确的校准结果。比较常用的校准方法有零点校准、线性校准、温度校正等，具体应当根据设备的类型与特点来进行科学选择。此外，还应当建立比较完善的校准记录与管理体系，对每次较准的日期、参考值、偏差等信息进行记录，这样能够对测量设备的校准历史加以追溯，从而对设备的稳定性和性能变化进行有效评估，及时发现问题并采取相应措施。

3.考虑风浪因素

在进行河道绘工展之前，应当结合风速、风向、浪高、浪向等因素，对风浪的当前情况和预期状况进行评估。可以通过气象预报和实地观测，来对准确的风浪信息进行了解，为测绘工作的安排与计划提供依据。此外，还应根据风浪情况和测绘任务的要求，对航行路径合理规划。避开风浪较大的区域，选择相对安全和稳定的航行线路，以减小风浪对测绘工作的干扰和影响。在进行测绘工作过程中，要对风浪情况进行实时监测，并根据实际情况对航行路径和工作计划进行及时调整，以适应不同的风浪条件，确保测绘工作的顺利进行。

4.数据后处理

数据后处理是提升河道测绘工程质量、减小测量数据误差的重要环节。在进行数据后处理的过程中，首先应当对数测量数据进行质量检测与过滤，分析数据当中的异常值与离群点等，然后将错误和异常的数据加以排除，从而提升数据的准确性与可信度。其次，要进行数据配准与纠正。数据配准指的是把不同测量时间、位置或传感器所获取的数据进行坐标、时间统一化处理，来保证数据的一致性和可比性。数据纠正就是根据不同的测量仪器与传感器，对数据进行误差纠正与补偿，提升数据的准确性。遇到数据缺失或不完整的情况，应当采用差值算法进行数据的填充与补全，来提升数据的完整性与连续性。

结语

综上所述，在河道测绘工程当中，有各种外界因素会影响其测量结果的质量，产生一定的误差，包括测量船舶的船速影响、船舶动吃水、设备安装偏差等多个方面的因素。针对于此，本文对提升河道测绘工程质量，减小误差的改进措施进行了探讨，从优化船舶设计和选型、精确校准测量设备、考虑风浪因素、数据后处理等方面，展开了详细的论述。通过这些策略的合理实施，能够有效提升河道测绘工程的质量，降低误差。

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