摘要：潮间带作为海洋和陆地的衔接地带，由于其所具有的特殊性，它一直是测量工作中的困难地带。本文主要是对潮间带测量方法进行探讨，利用橡皮艇结合RTK和单波束测量法获得最终的潮间带地形数据。
关键词：潮间带；橡皮艇；单波束；RTK测量
1、引言
潮间带，是指平均最高潮位和最低潮位间的海岸，也就是海水涨至最高时所淹没的地方开始至潮水退到最低时露出水面的范围。测量学定义海岸线至水深零米线间的海滩称为潮间带[1]。对于潮间带，水深测量和陆域测量都无法完全覆盖，形成空白地带，导致水深测量和陆域测量的数据不能更好的衔接。目前由于水产养殖、海岸防护和治理、港湾建设、旅游景点建设等综合开发利用的需要，使得潮间带测量成为一种迫切的需要。
根据潮间带高、低潮时水深及基底性质，选择适当的测量方法对于获取潮间带准确的地形数据是至关重要的。本文主要是对三种常用的潮间带测量方法进行分析。
2、RTK直接测量法
RTK（Real-time kinematic）实时动态差分法，这是一种新的常用的GPS测量方法。有些城市建立起CORS系统，这就大大提高了RTK的测量范围。它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度[2]。对于低潮时能够露出且基底较硬的潮间带区域，如岩礁海岸、沙质海岸等，采用直接RTK测量是最有效的方法。测量人员乘低潮时，手持RTK移动站徒步对潮间带按断面法进行数据采集，可以直接获得潮间带地形数据资料。
3、单波束测量法
在回声测深技术应用于海洋测深以前，主要以测深杆、测深绳等获取海域或水域的深度，自20世纪20年代回声测深技术应用于水域测深以来，测深技术和方法发生了一次飞跃[3]。目前回声测深技术中的单波束测深系统已经达到了很高的精度，能够满足规范要求。对于高潮时水深大于1米（保证行船安全）且基底较软的潮间带区域，如易陷的泥质海岸等，易采用单波束水深测量的方法乘高潮时来获取海底高程的准确值。
单波束测深就是通过换能器发射一个声波脉冲信号，记录器在T时间后收到脉冲信号，在仪器设计声速V一定的情况下获得深度数据D,即 。获得的深度数据加上换能器的吃水就是水面到水底的距离h。用水面实时水位值H减去水面到水底的距离h得到水底的真实高程值Z,即Z=H-h。
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由于单波束测深仪设计转速、声速与实际转速、声速不同，以及换能器安装等原因，还需要对其进行吃水改正、转速改正及声速等改正。
（1）吃水改正：由海面至换能器底面的垂直距离称为换能器的吃水改正。由于换能器都是安装在水面下一定距离，因此应当进行吃水改正。
（2）转速改正：转速改正是由于测深仪的实际转速与设计转速不等造成的，这样，仪器记录的声波由发射换能器到海底再返回的时间存在计时误差。转速改正公式如下：
①
式中： —转速改正值；
—换能器底面至海底距离；
—测深仪的设计转速；
—测深仪的实际转速。
（3）声速改正：在不同的海区、不同的季节，海水温度、盐度、海水静压力是不同的，声速也就是变化的。当所测海区实际声速与仪器设计声速不相等时，仪器所测得深度也就不准确，故应进行仪器的声速改正。声速改正公式如下;
②
式中： —声速改正值；
—换能器底面至海底距离；
—所在海区实际声速；
—仪器设计声速；
综上所述：在内业数据处理过程中，将求得的各项改正数应用即可得到准确的水深值。
4、橡皮艇测量方法
橡皮艇具有耐磨、易折叠、重量轻、吃水浅等特点。橡皮艇在日常生活娱乐中有不可代替的作用，在潮间带测量过程中，橡皮艇也发挥着极其重要的作用。
由于海水的潮汐影响，有些海域潮差较小，存在一些潮间带高潮时水深较浅（低于50cm），且基底是易陷泥质，低潮时人员无法行走，高潮时正常大小船只无法航行。这种情况下，运用橡皮艇结合RTK或单波束对潮间带实施测量是一种比较有效简单的方法。
橡皮艇结合RTK测量，人员乘坐橡皮艇按照断面行进，每行进一定距离停稳，人工用RTK采集水底高程。这种方法适合小面积水浅易陷的潮间带测量。
橡皮艇结合单波束测量，将单波束测量设备固定在橡皮艇上，调试好设备后，按照断面采集数据。目前单波束测量设备都是智能化采集数据。这种方法适合大面积水浅易陷的潮间带测量。
5、应用实例
在青岛即墨某潮间带测量项目中，利用橡皮艇结合单波束和RTK的测量方法对潮间带进行了水深地形测量。单波束测量通过对吃水改正、转速改正及声速改正获得的水底高程与RTK直接测量获得的数据无缝衔接，并且数据的附合精度高，满足相关规范要求。
6、结论
由于潮间带特殊的地理位置，使得测量工作相对复杂，对于潮间带的测量必然需要多种测量方法想结合使用。RTK直接测量法、单波束测量法及橡皮艇测量法是目前比较实用的潮间带测量方法。本文通过介绍这些方法，能够解决大部分潮间带测量问题，保证潮间带数据采集的准确性。在青岛即墨某潮间带测量项目，利用上述的方法，很好的完成了测量工作，数学精度良好，最终成果满足相关规范要求。
参考文献
[1]国家质量技术监督局GB12327-1998，海道测量规范[S].北京：中国标准出版社，1998.
[2]徐绍铨等.GPS测量原理及应用.湖北：武汉大学出版社，2008.
[3]刘雁春，肖付民，暴景阳，徐卫明.海道测量学概论.北京：测绘出版社，2006.
论文作者:蒋林林,荀凯枫
论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/23
标签：测量论文; 波束论文; 声速论文; 橡皮艇论文; 转速论文; 水深论文; 吃水论文; 《防护工程》2017年第15期论文;