摘要：多波束测深系统在实际应用于测量海洋水深的过程中，由于仪器自身的偏差以及动态复杂的海底环境，会产生各种不同的偏差。本文分析了多波束水深测量误差源主要的来源以及成果质量评定和检验指标，并提出了一系列地涵盖整个测量过程的质量检验方案，从仪器的检验校准、数据采集和处理、图件绘制及验收等几个过程进行质量评定。
关键词：多波束测深；系统性偏差；粗差；质量评定；检查项；差错分类
1 引 言
单波束测深系统和多波束测深系统在探测海洋海底地形资料方面是很重要的技术手段；效率高、精度高、覆盖全的多波束测深系统广泛应用于测量未知海洋区域的深度。随着高精度的多波束测深系统在测深领域的应用，厘米级的分辨率能更加真实细微地反映海底的地貌，规范水深测量作业、准确处理探测数据以及科学全面地评价成果质量，成为多波束水深测量精度的主要影响因素[1]。
2 多波束水深测量误差源分析
多波束水深测量误差主要表现为粗差和系统性的偏差两种形式；由于多波束测深设备包括测深换能器等配套的设备，不可避免的会产生噪声；另外海低动态环境的复杂性以及声纳测试参数的不合理设置，都会出现异常数据的假信号，干扰原始资料的收集，造成粗差。数据整理过程要将数据中的粗差进行甄别，避免对海底地形真实的表达产生影响。定位数据异常、姿态数据改正不完善、声速及潮汐数据改正不完善是造成系统性偏差的主要来源；另外测深换能器本身的质量问题，可能会导致测深成果的质量出现一些其他的问题[2]。
3 多波束水深测量数据的质量评定
3．1数据成果的评价指标
多波束系统测深成果的质量评定有两个主要的指标：1）测量的精准程度通过不同测量深度范围对应的测深极限误差来考察，具体对应的测深极限误差符合表1中所示。
H>100.0 m±Z×3%m
仅采用表1、2中的指标对多波束测深成果进行质量评定和检查验收还不够，还要考虑多波束测深的特征，充分利用单个或者相邻测深条带等作为辅助评价指标，对测深质量更真实的评定[4]。
3.2成果质量评定分析
通过对多波束测深成果中各类粗差和系统性偏差进行分析，设计了从仪器的检验校准、数据采集和处理、图件绘制及验收等几个过程针对于质量元素的检查方案如表3所示，尽可能地发现和处理成果质量问题。另外在检查过程中可以依照全覆盖的多波束测深的地形变化趋势与表1中的指标进行结合，能够合理判断特定深度处的测深极限误差[5]。
通过对多波束测深成果主要质量元素的注意事项检查其差错，还需要具体地将差错进行分类，各质量元素的检查项可能的差错分类见表4；A类（严重）、B类（较重）、C类（一般）[6]。
4结束语
多波束水深测量过程中仪器自身的偏差以及动态复杂的海底环境，引起收集数据的粗差和系统性偏差，通过加深对系统的粗差和系统性偏差进行研究，能够针对这些质量问题系统地解决。对于今后的海洋水深测量作业具有重要的指导意义。
参考文献：
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[2]许开勇，王坤.利用多波束进行航道维护扫测失真数据的分析及处理[J].中国水运：航道科技，2016.2（2）：15-16.
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[4]蔡艳军，佘延超.论声速误差在多波束水深测量中的楔形表示方法[J].工程技术：引文版，2016.2（6）：00217-00217.
[5]章劲松，林宇生，谭云华.GEO卫星多波束天线指向测量方法与误差分析[J].无线电通信技术，2015.6（6）：58-60.
[6]冯湘子.影响载体搭载多波束测深系统数据精度的误差分析[J].海岸工程，2015，34（4）：55-60.
论文作者:郭凯,蔡磊,周绍阳
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/21
标签：波束论文; 水深论文; 测量论文; 误差论文; 质量论文; 偏差论文; 成果论文; 《基层建设》2017年第9期论文;