水下地形测量
1)任务来源及目的
受××海事局委托，××测绘有限公司承接长江下游××至××段（约360km）水下地形测量工作。
该项目的目的是为满足海事部门管理用图及长江××段地理信息系统的数据补充和更新，故需要全面施测该地区的航道水下地形。
2)测区自然地理概况
测区地理位置为东经118°29′至东经1 2 1 ° 2 1 ′，北纬3 1 °2 9 ′至北纬3 2° 2 0 ′ 。主航道全长约
360km，总计水下地形测量面积1500km2，岸上部分南北两岸均按200m宽度计算，约350km2 。
测区地处我国东部，属于亚热带、湿润的季风气候区。四季分明，春秋较长，夏季炎热，冬季寒冷，雨量充沛，多集中于春夏两季，季风现象显著，风雾较多。
测区水位变化主要受潮汐控制，最高最低水位变化一般不超过6m，但潮差变化最大达5m左右。涨潮时产生剧烈的溯江流。一天之内有两次高潮和两次低潮，潮位变化有一定的规律，表现为半日潮或不规则的半日潮，一般是自上而下递增，越近长江口潮差越大。落潮时含沙量大于涨潮时的含沙量，流速一般是落潮时流速大于涨潮时的流速。
测区江面宽阔，洲滩众多，受径流和潮流共同作用，水下地形及水流条件较为复杂，两侧岸线地形复杂，码头林立，且多矶石、丁坎、边滩、石堆，洲滩植被丛生面积大，潮涨淹潮落露，交通不便。测量船无法接近，测量工作量大，技术复杂程度高。
3)技术标准
(1)《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T 18314—2009)；
(2)《工程测量规范》(GB 50026—2007)；
(3)《水运工程测量规范》(JTS 131—2012)；
(4)《水位观测标准》(GB/T 50138—2010)；
(5)《海道测量规范》(GB 12327—1998)；
(6)《中国海图图式》(GB 12319—1998)；
(7)《国家基本比例尺地图图式 第1部分：1：500 1:1000 1：2000地形图图式》(GB/T20257.1—2007)；
(8)《国家基本比例尺地图图式 第2部分：1：5000 1:10000地形图图式》(GB/T 20257．2-2006)；
(9)《测绘产品质量评定标准》(CH 1003—1995)；
(10)《测绘产品检查验收规定》(CH 1002—1995)；
(11)《测绘技术设计规定》(CH/T 1004—2005)；
(12)《测绘技术总结编写规定》(CH/T 1001—2005)。
4)技术要求与精度指标
(1)平面坐标系统：2000国家大地坐标系，高斯一克吕格投影，3°分带，中央经线1 20°。
(2)高程系统：岸上部分为1 9 85国家高程基准，等高距1m；水下部分成图采用理论最低潮面。
(3)成图比例尺：1：20000，等深距5m。锚地、临时停泊区、渡运水域、桥区等比例尺为1:5000，等深距1m。
(4)平面定位：采用连续运行卫星定位参考站综合服务系统，不再架设参考站。现场测量时，沿江两岸的C级或D级控制点及四等水准点实测坐标应与已知坐标进行比较，平面位置各分量较差应小于±0. 05m，高程较差应小于±0.10m。
(5)水位观测：采用GPS-RTK定位技术接测水位（水面高程），在徕卡GPS接收机中设置自动记录模式，每60s记录一次。
(6)精度要求。
①地形测量基本精度要求，见表2-4 。
②测深点点位中误差：不大于图上1.5mm。
③深度误差：在不考虑平面位移的情况下，水深测量的深度误差应小于表2-5规定。
对山区河流水深小于5m的硬底质水域，深度误差应不大于0.15m。
④转换参数的计算要求：测区全长约360km，为了保证测量精度，应将整个测区分成多段求解坐标转换参数。转换方法用经典三维转换方法计算7个参数，转换后各参量残差应小于±0. 05m。
5)测区已有资料
(1)C级GPS网控制点××点。
(2)D级GPS控制点××点。
(3)测区沿线四等水准成果。
(4)测区20 1 0年施测的长江岸线1:10000带状地形图。
6)测量组织及工作计划
(1)人员安排
①项目负责人2人；
②两个测量分队，每队配备技术人员3人；
③后勤保障2人；
④潮位观测3人。
(2)投入设备
①全球定位GPS测量系统：7台套；
②多波束测深系统：2台套；
③测深仪：4台；
④计算机：1 0台；
⑤专业测量船：2艘；
⑥汽车：2辆。
(3)工作计划
测量任务工期1 2个月，具体安排如下：
20 11年5月1日～20 11年8月1 0日完成××段外业数据采集工作；
2 0 1 1年8月11日～2 0 1 1年1 1月1 0日完成××段外业数据采集工作；
20 1 1年1 1月11日～20 11年3月20日完成××段外业数据采集工作。
内业工作分期、分段同时处理。
7)提交成果
(1)控制点检测成果；
(2)技术设计书；
(3)原始测量记录、数据文件等；
(4)技术总结和检查报告；
(5)纸质地形图1套；
(6)电子地形图（光盘）2套。
8)问题
(1)简述采用GPS-RTK定位技术测定水下地形点高程的计算方法。
(2)在海道测量工作中定位方法有哪些？
(3)海道测量工作中，对定位中心与测深中心应有哪些要求？
(4)海洋测绘归档成果资料主要有哪些？
正确答案及解析
正确答案
解析
水下地形测量
(1)简述采用GPS-RTK定位技术测定水下地形点高程的计算方法。
当采用GPS-RTK定位技术联合回声测深仪的方法进行水深测量时（无验潮模式），可以按下 确定水底点的高程：
Gi=Hi - Do-hi-△a
式中：Gi——水底点高程；
Hi——GPS相位中心的高程（通过RTK直接确定）；
Do——换能器的静吃水；
hi——测量水深；
△a——姿态引起的深度改正。
(2)在海道测量工作中定位方法有哪些?
在海道测量工作中，可用如下方法定位：
①光学仪器的交会法定位；
②测距仪与经纬仪或全站仪的极坐标定位；
③无线电定位系数的圆一圆定位；
④无线电定位系数的双曲线定位；
⑤卫星定位。
(3)海道测量工作中，对定位中心与测深中心应有哪些要求？
定位中心与测深中心应尽量保持一致，对大于（含）1:10000比例尺测图，二者水平距离最大不得超过2m；对小于1:10000比例尺测图，两者水平距离不得超过5m，否则应将定位中心归算到测深中心。测深与定位时间应保持同步。
(4)海洋测绘归档成果资料主要有哪些？
①测量任务书、踏勘报告及技术设计书；
②仪器设备检定及检验资料；
③外业观测记录手簿、数据采集原始资料；
④内业数据处理、计算、校核、质量统计分析资料；
⑤所绘制的各类图纸及成果表；
⑥港口资料调查报告、技术报告、各级质量检查报告；
⑦测量过程记录；
⑧其他测量资料。
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沿海某市为了港口建设，需要对甲地到乙地距海岸线10km水域进行水下地形测量。获取1：10000的水下地形图。
1．指标要求
(1)平面坐标系统：城市坐标系，高斯投影，3 0分带；
(2)高程系统：1 9 8 5国家高程基准，当地理论深度基准面；
(3)测图比例尺：测图比例尺为1：10000，等深线间距1m；
(4)精度要求：定位精度要求2m，测深精度要求0.3%水深，交叉点测深不符值均方根要求小于0. 5m。
2．现有资料
(1)市区的1：10000的地形图；
(2)测区附近有4个三等GPS控制点；
(3)测区附近有3个二等水准点。
3．设备
水下地形测量采用的设备如下：
(1)定位设备(GPS)：根据测量比例尺、精度和测量环境采用信标GPS接收机。
(2)测深设备：应根据要求采用单波束、多波束测深设备。
(3)声速测量：应该根据水深以及区域温度、盐度变化采用声速剖面仪。
(4)验潮仪：对于需要架设临时验潮站的情况，可采用水尺验潮、波潮流仪、压力式验潮计
(5)水准测量：水准仪或者全站仪。
(6)其他辅助设备：为实现精确测深，可考虑在测深中配备姿态传感器和光线罗经等辅助
设备，辅助设备还包括计算机、发电机等其他区设备。
【问题】
1．简述海洋工程测量的主要内容。
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2．主要技术依据
(1)《中华人民共和国土地管理法>（2 00 4年修订版）；
(2)《第二次全国土地调查技术规程》(TD/T 1014—2007)，以下简称《规程》；
(3)国务院第二次土地调查领导小组办公室发布的《第二次全国土地调查底图生产技术规范》；
(4)国务院第二次土地调查领导小组办公室发布的《第二次全国土地调查成果检查验收办法》；
(5)《土地利用现状分类标准》（GB/T 21010—2007）；
(6)《城镇地籍调查规程》(TD 1001—93)；
(7)《全球定位系统城市测量技术规程》(CJJ 73—97)；
(8)《国家基本比例尺地形图分幅及编号》(GB/T 13989—92)；
(9)《城市测量规范》(CJJ 8—99)。
3．数学基础
(1)平面坐标系统采用1 9 8 0西安坐标系；
(2)高程系统采用1 9 8 5国家高程基准。
4．现有测绘成果资料
(1)某市国土局提供的4个D级GPS点的平面坐标（80坐标），四等水准高程（8 5国家高程基准）；
(2)有关土地登记资料（征地批文、征地图、出让、转让、地籍调查表等）；
(3)110000土地利用现状图；
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