(高清版)GBT 42640-2023 多波束水下地形測量技術(shù)規(guī)范

多波束水下地形測量技術(shù)規(guī)范國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會I 2規(guī)范性引用文件 l3術(shù)語和定義 14總則 24.1主要內(nèi)容 24.2區(qū)域劃分 24.3測繪基準(zhǔn) 34.4測量精度 34.5分辨率與覆蓋 35系統(tǒng)配置與安裝校準(zhǔn) 45.1硬件設(shè)備 45.2軟件系統(tǒng) 45.3安裝校準(zhǔn) 6測量要求 56.1測量準(zhǔn)備 56.2測量實(shí)施 66.3測量報告 87數(shù)據(jù)處理 87.1處理前的檢查 87.2定位數(shù)據(jù)處理 87.3測深數(shù)據(jù)處理 87.4測深精度評估 97.5反向散射數(shù)據(jù)處理 97.6成果數(shù)據(jù)輸出 97.7數(shù)據(jù)處理記錄與處理報告 98資料檢驗(yàn)與提交 8.1資料檢查驗(yàn)收 8.2資料提交 附錄A(資料性)多波束測量常用坐標(biāo)系 附錄B(資料性)多波束測深系統(tǒng)各傳感器安裝記錄 附錄C(資料性)多波束測深系統(tǒng)各傳感器安裝偏差校準(zhǔn)原理及方法 附錄D(資料性)多波束測深系統(tǒng)換能器吃水測量記錄 Ⅱ附錄E(資料性)多波束測深系統(tǒng)聲速剖面測量記錄表 附錄F(資料性)多波束測量班報記錄 附錄G(資料性)多波束測深系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)處理記錄 參考文獻(xiàn) Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中華人民共和國自然資源部提出。本文件由全國海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC283)歸口。本文件起草單位：自然資源部第一海洋研究所、山東科技大學(xué)、中國科學(xué)院海洋研究所。本文件主要起草人：陳義蘭、唐秋華、馮義楷、王勝利、陽凡林、欒振東、周興華、丁繼勝、劉焱雄、1多波束水下地形測量技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了多波束測深系統(tǒng)水下地形測量的總則、系統(tǒng)配置與安裝校準(zhǔn)、測量要求、數(shù)據(jù)處理、資料檢驗(yàn)與提交等要求。本文件適用于船載多波束測深系統(tǒng)的水下地形測量，也可作為其他觀測平臺搭載多波束測量參考。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB12327海道測量規(guī)范JTS131水運(yùn)工程測量規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。多波束測深儀multibeamechosounder多波束測深聲吶multibeamechosoundingsonar采用聲學(xué)波束形成技術(shù)，一次聲信號發(fā)射和接收能同時獲得多個測深點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)條帶深度測量的回聲測深裝置。多波束測深系統(tǒng)multibeamechosoundingsystem多波束由多波束測深儀、輔助設(shè)備及采集和處理軟件組成的條帶測深系統(tǒng)。注：輔助設(shè)備包括定位儀、姿態(tài)傳感器、艏向測量儀、表層聲速儀、聲速剖面儀，以及系統(tǒng)控制算機(jī)等。條幅條帶發(fā)射波束與多個接收波束相交形成一系列波束腳印，該系列波束腳印排列形成一個垂直航跡方向、具有一定寬度的水底帶狀測量范圍。相鄰測線間測幅重疊部分的寬度與測線間距的百分比。2多波束換能器與姿態(tài)傳感器安裝時兩者橫軸方向的夾角?？v搖偏差pitchoffset縱傾偏差pitchbias多波束換能器與姿態(tài)傳感器安裝時兩者縱軸方向的夾角。升沉heave測量過程中多波束換能器垂直方向相對于平衡位置的變化值。換能器吃水draft多波束換能器聲學(xué)中心至水體表面的瞬時距離。艏向測量儀heading艏搖測量儀艏向傳感器yawsensor測定方向基準(zhǔn)的儀器，用于確定測量船坐標(biāo)系或者多波束換能器坐標(biāo)系的真北基準(zhǔn)。艏向測量儀的指向軸與多波束換能器縱軸水平方向的夾角。時間延遲timedelay時延多波束測深儀與定位儀、姿態(tài)傳感器和艏向測量儀等在同一實(shí)際觀測時刻的時間偏差和傳輸延遲。聲速剖面soundvelocityprofile聲速在水域某一點(diǎn)隨深度變化的數(shù)據(jù)序列或變化曲線。全覆蓋測量fullcoveragesurvey測量區(qū)域內(nèi)測線間測幅重疊率達(dá)到特定要求的多波束水深測量。反向散射數(shù)據(jù)backscatterdata反向散射強(qiáng)度數(shù)據(jù)backscatterintensitydata多波束測深系統(tǒng)觀測的沿波束入射方向水底表面反射回的聲波強(qiáng)度數(shù)據(jù)。4總則4.1主要內(nèi)容采用多波束測深系統(tǒng)進(jìn)行水深測量，獲取水深數(shù)據(jù)和反向散射數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)水下地形測量。測量區(qū)域主要劃分為：3b)淺海水域，水深不大于200m的海域；c)深海水域，水深大于200m的海域。4.3測繪基準(zhǔn)大地基準(zhǔn)應(yīng)采用“2000國家大地坐標(biāo)系”(CGCS2000),采用相對獨(dú)立的坐標(biāo)系統(tǒng)時，應(yīng)與CGCS2000系統(tǒng)建立聯(lián)系。高程基準(zhǔn)應(yīng)采用“1985國家高程基準(zhǔn)”,在遠(yuǎn)離大陸的島、礁，可采用當(dāng)?shù)仄骄Ｃ妗Ｉ疃然鶞?zhǔn)的確定應(yīng)符合下列規(guī)定。a)海域和感潮河段采用理論最低潮面。遠(yuǎn)離大陸的島、礁，可采用當(dāng)?shù)仄骄Ｃ妗＠碚撟畹统泵娴拇_定應(yīng)符合GB12327的規(guī)定。b)內(nèi)河航道宜采用航行基準(zhǔn)面。航行基準(zhǔn)面的確定應(yīng)符合JTS131的規(guī)定。c)江、河(非航道)、湖泊與水庫等可采用特定基準(zhǔn)面。d)采用其他基準(zhǔn)面時，應(yīng)建立與“1985國家高程基準(zhǔn)”、理論最低潮面或航行基準(zhǔn)面之間的聯(lián)系。所有測量記錄及成果的時間系統(tǒng)應(yīng)用公歷紀(jì)元和北京時間(UTC+8)。他時間基準(zhǔn)。也可根據(jù)項(xiàng)目需求采用其4.4測量精度4.4.1平面定位精度4.4.1.1對有比例尺要求的測量，定位中誤差應(yīng)不大于圖上1.0mm。4.4.1.2對非比例尺測量，內(nèi)陸水域定位中誤差應(yīng)不大于1m,淺海水域定位中誤差應(yīng)不大于5m,深海水域定位中誤差應(yīng)不大于10m。4.4.2水深測量精度當(dāng)水深小于或等于20m時，深度測量中誤差應(yīng)不大于0.2m;當(dāng)水深大于20m時，深度測量中誤差應(yīng)不大于所測深度的1%。深度測量中誤差為總測深誤差。注：總測深誤差是由多波束測深系統(tǒng)各個組成部分和測深過程中各因素引起的水深測量誤差總和。4.5分辨率與覆蓋4.5.1測深水平分辨率多波束測深水平分辨率最小不低于所測深度的5%。多波束測深水平分辨率指相鄰水深點(diǎn)之間的水平距離。多波束水下地形測量應(yīng)采用測量區(qū)域全覆蓋測量方式。對全覆蓋測量，除相鄰測線應(yīng)滿足覆蓋重4疊要求，還應(yīng)控制船速，確保船底垂直入射波束沿航跡方向滿足全覆蓋要求。相鄰測線的測幅應(yīng)保證不小于10%的有效波束測幅重疊覆蓋。有效波束覆蓋是在考慮測量系統(tǒng)性能、環(huán)境條件和精度情況下，剔除無效邊緣波束的部分。5系統(tǒng)配置與安裝校準(zhǔn)5.1硬件設(shè)備多波束測深系統(tǒng)硬件組成主要包括多波束測深儀、姿態(tài)傳感器、艏向測量儀、聲速儀、定位儀以及系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)采集與處理計算機(jī)等。多波束測深儀應(yīng)能獲取全覆蓋的水深和反向散射數(shù)據(jù)，最大測深范圍應(yīng)能覆蓋測量任務(wù)水域的最大水深。5.1.3輔助設(shè)備5.1.3.1姿態(tài)傳感器包括橫搖、縱搖和升沉等傳感器單元，用于多波束測量船的運(yùn)動姿態(tài)測量，其精度要求：a)橫搖角度和縱搖角度測量誤差不大于0.05°;b)升沉測量誤差不大于0.05m或測量值的5%。5.1.3.2艏向測量儀應(yīng)采用數(shù)字艏向測量儀，如電羅經(jīng)或姿態(tài)方位一體測量系統(tǒng)等。其艏向角度測量5.1.3.3聲速儀包括聲速剖面儀和實(shí)時表層聲速儀，對使用的多波束測深系統(tǒng)加裝表層聲速儀。聲速測量的誤差不大于1m/s。5.1.3.4定位儀采用差分全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(DGNSS),定位精度應(yīng)滿足4.4.1規(guī)定的要求。5.1.3.5系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)采集與處理計算機(jī)，應(yīng)根據(jù)多波束測深系統(tǒng)的技術(shù)要求配置，并根據(jù)測量項(xiàng)目的需求配置數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、打印機(jī)和繪圖儀等。5.2軟件系統(tǒng)5.2.1數(shù)據(jù)采集軟件數(shù)據(jù)采集軟件應(yīng)具有以下主要功能：a)實(shí)時采集導(dǎo)航、姿態(tài)、艏向、水深等原始數(shù)據(jù)及相關(guān)信息；c)實(shí)時顯示測幅水深剖面圖、測幅覆蓋圖、航跡圖、水深、定位、姿態(tài)和艏向數(shù)據(jù)更新等系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制信息。數(shù)據(jù)處理軟件應(yīng)具有以下主要功能：a)系統(tǒng)校準(zhǔn)參數(shù)、換能器吃水、聲速及水位等各項(xiàng)改正的處理；b)定位、姿態(tài)數(shù)據(jù)的刪除和內(nèi)插，生成航跡圖；5c)測深數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)編輯與數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)記，以及交叉和重復(fù)測線數(shù)據(jù)質(zhì)量評價統(tǒng)計分析；d)生成的水深和導(dǎo)航等數(shù)據(jù)應(yīng)以主流制圖軟件兼容的格式輸出。5.3安裝校準(zhǔn)5.3.1.1多波束測深系統(tǒng)應(yīng)按照系統(tǒng)技術(shù)手冊的要求進(jìn)行安裝。多波束換能器、姿態(tài)傳感器、艏向測量儀和定位天線應(yīng)與測量船保持剛性連接。5.3.1.2多波束換能器可根據(jù)測量船和測量項(xiàng)目需要選擇船底或船舷安裝，換能器應(yīng)安裝在噪聲低且受氣泡效應(yīng)影響較小的位置，船底安裝時盡可能靠近測量船中線的位置；多波束換能器的橫向、縱向及艏向安裝角度應(yīng)滿足系統(tǒng)安裝的技術(shù)要求。5.3.1.3姿態(tài)傳感器應(yīng)盡可能安裝在測量船的中心線位置，并盡可能靠近重心位置或者靠近橫搖和縱搖軸的交叉點(diǎn)位置，安裝平臺要求震動較小、相對水平、穩(wěn)定且和船體剛性連接，其自身坐標(biāo)軸應(yīng)盡可能與船體坐標(biāo)軸平行，坐標(biāo)系定義見附錄A。5.3.1.4艏向測量儀應(yīng)安裝在電磁干擾較小、震動較小且相對穩(wěn)定的位置，安裝時應(yīng)使艏向測量儀的讀數(shù)零點(diǎn)盡可能指向船艏并與測量船中線平行。5.3.1.5定位設(shè)備的接收天線應(yīng)安裝在測量船的上部開闊位置，應(yīng)能保證GNSS衛(wèi)星信號的干擾最小。5.3.1.6安裝完成后，測量多波束換能器、姿態(tài)傳感器、艏向測量儀、定位天線之間的相對位置偏差，并統(tǒng)一到測量船坐標(biāo)系。位置偏差測量誤差應(yīng)不大于0.05m。其相互關(guān)系應(yīng)通過圖示和表格記錄，見5.3.2.1多波束測深系統(tǒng)在安裝完成后應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)自校準(zhǔn)，測量安裝產(chǎn)生的各傳感器與多波束換能器之間的偏差，包括橫搖偏差、縱搖偏差、艏向偏差等。對于未提供嚴(yán)格硬件時間同步的多波束測深系5.3.2.2對非長期固定安裝的多波束系統(tǒng)，每次系統(tǒng)安裝完成后和每個多波束測量項(xiàng)目開始前均應(yīng)做系統(tǒng)校準(zhǔn)；對長期固定安裝的多波束系統(tǒng)，每年應(yīng)至少校準(zhǔn)1次，在發(fā)生可能影響系統(tǒng)安裝變化的情況時(如船上塢)應(yīng)及時進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)。對于集成了姿態(tài)系統(tǒng)的多波束測深系統(tǒng)，每次作業(yè)前應(yīng)進(jìn)行艏向偏差的校準(zhǔn)，橫搖偏差、縱搖偏差和時延應(yīng)至少每年校準(zhǔn)1次。系統(tǒng)校準(zhǔn)的方法見附錄C。系統(tǒng)校準(zhǔn)過程和結(jié)果應(yīng)詳細(xì)記錄，見附錄B和附錄C。橫搖和縱搖偏差的校準(zhǔn)精度應(yīng)優(yōu)于0.1°,艏向偏差校準(zhǔn)精度6測量要求6.1測量準(zhǔn)備6.1.1.1根據(jù)測量區(qū)域的地理位置和范圍，收集測區(qū)已有控制點(diǎn)、地形、水文和氣象等資料，制定測量實(shí)施計劃。a)主測深線宜平行于等深線走向布設(shè)，以提高波束覆蓋的效率；b)在全覆蓋測量中，相鄰測線間應(yīng)保證測幅重疊覆蓋率，滿足4.5.3的要求；c)測深檢查線宜垂直主測深線，且橫跨整個測量區(qū)域布設(shè)，測深檢查線總長度應(yīng)不少于主測深線總長度的5%。6GB/T42640—20236.1.1.3聲速剖面和水位觀測點(diǎn)的布設(shè)，應(yīng)保證測量區(qū)域聲速和水位改正的有效性。6.1.2測量人員培訓(xùn)對參與測量的人員進(jìn)行測前培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容包括：測量目的與主要內(nèi)容、作業(yè)方法與質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)存儲、各種必要的記錄等。6.1.3測深系統(tǒng)現(xiàn)場檢測6.1.3.1系統(tǒng)校準(zhǔn)檢查。在開始正式測量前，應(yīng)檢查硬件系統(tǒng)校準(zhǔn)參數(shù)是否正確，軟件系統(tǒng)的測量參數(shù)設(shè)置是否正確。如果不正確，應(yīng)按照5.3的要求進(jìn)行校準(zhǔn)。6.1.3.2系統(tǒng)精度檢測。測量前選擇與測區(qū)平均水深相近的區(qū)域，布設(shè)兩兩相鄰的、互相垂直的4條“井”字型測線，相鄰兩測線的測幅重疊率不小于50%。對重復(fù)覆蓋區(qū)域的測深數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，確定。a)測幅覆蓋的有效寬度。b)重復(fù)測深點(diǎn)的中誤差，計算見公式(1)。 (1)式中：△h;——不同測幅重復(fù)點(diǎn)水深差值，單位為米(m);n——重復(fù)水深點(diǎn)數(shù)，單位為個。c)重復(fù)點(diǎn)計算獲得的中誤差應(yīng)符合4.4.2的要求。6.1.3.3測深精度比對。選擇地形平坦的水域，用多波束測深系統(tǒng)測量的水深與單波束測深儀測量的水深進(jìn)行比對，使用的單波束測深儀應(yīng)已檢定或校準(zhǔn)。多波束和單波束所測水深重合點(diǎn)(兩點(diǎn)相距圖上1mm)不符值超限的比對點(diǎn)數(shù)不應(yīng)超過比對總點(diǎn)數(shù)的15%,重合點(diǎn)不符值的限差按公式(2)計算：式中：e——測深重合點(diǎn)不符值限差，單位為米(m);△——測深規(guī)定的最大中誤差，見4.4.2,單位為米(m)。6.1.4定位儀檢測在測量任務(wù)開始前，應(yīng)進(jìn)行定位儀的精度和穩(wěn)定性檢測。選擇已知坐標(biāo)點(diǎn)，至少觀測兩個時段，每時段連續(xù)觀測不少于1h,對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，評估定位儀的精度和穩(wěn)定性，檢測結(jié)果應(yīng)記錄并在測量報告中描述。定位精度滿足4.4.1的要求。6.2測量實(shí)施6.2.1換能器吃水測量在每次測量前、過程中以及測量結(jié)束時均應(yīng)測量多波束測深系統(tǒng)的換能器吃水。a)換能器靜態(tài)吃水測量的頻次應(yīng)根據(jù)測量船的裝載變化等情況決定，換能器靜態(tài)吃水應(yīng)在船體平穩(wěn)狀態(tài)下測量，取3次以上的測量讀數(shù)均值，換能器靜態(tài)吃水測量精度應(yīng)優(yōu)于5cm。靜態(tài)吃水測量記錄見表D.1。b)船只動態(tài)吃水效應(yīng)較明顯時，應(yīng)進(jìn)行動態(tài)吃水改正的測定。換能器動態(tài)吃水應(yīng)設(shè)定低速、中速、快速三個測量船速狀態(tài)下測量動態(tài)吃水，建立船速與換能器吃水變化關(guān)系，動態(tài)吃水測量精度應(yīng)優(yōu)于5cm。動態(tài)吃水測量記錄見表D.2。7GB/T42640—20236.2.2聲速剖面測量6.2.2.1測量區(qū)內(nèi)的聲速剖面應(yīng)以足夠的密度和適當(dāng)?shù)纳疃冗M(jìn)行監(jiān)測和測量，以確保所提供的數(shù)據(jù)符合所需的深度精度要求。6.2.2.2在內(nèi)陸水域以及淺海水域，聲速剖面深度應(yīng)覆蓋測量深度，聲速剖面測量的空間間隔范圍應(yīng)不大于50km×50km、時間間隔不宜超過12h。應(yīng)實(shí)時監(jiān)控評估聲速剖面的有效性，當(dāng)出現(xiàn)邊緣波束對稱彎曲等聲速數(shù)據(jù)失效現(xiàn)象時，及時增加聲速剖面測量。在水文條件比較復(fù)雜的水域，如河口、存在湍流和渦流水域需加密測量聲速剖面。6.2.2.3在深海水域，應(yīng)獲得全海深或至少1000m的水深聲速剖面，大于1000m聲速剖面數(shù)據(jù)可根據(jù)實(shí)測聲速數(shù)據(jù)進(jìn)行延伸。聲速剖面測量的空間間隔范圍應(yīng)不大于100km×100km、時間間隔不應(yīng)大于72h。應(yīng)實(shí)時監(jiān)控評估聲速剖面的有效性，當(dāng)表層聲速儀示值與使用的聲速剖面同深度聲速值差異大于2m/s,或者出現(xiàn)邊緣波束對稱彎曲等聲速數(shù)據(jù)失效現(xiàn)象時，應(yīng)及時增加聲速剖面測量。6.2.2.4在換能器處具有表層聲速儀的多波束測深系統(tǒng)，表層聲速儀測量的聲速數(shù)據(jù)應(yīng)與聲速剖面數(shù)據(jù)綜合使用。聲速剖面測量記錄見附錄E。6.2.3測線水深測量6.2.3.1多波束測深系統(tǒng)應(yīng)全部正常穩(wěn)定工作后，方可開展水深測量工作。在正式采集數(shù)據(jù)前，測量船應(yīng)提前進(jìn)入測線，并保持穩(wěn)定的船速和航向。測線作業(yè)中，應(yīng)保持測量船航向穩(wěn)定，不應(yīng)急轉(zhuǎn)彎。6.2.3.2測量期間應(yīng)保持船速均勻，可根據(jù)測量需要適當(dāng)調(diào)整船速以保持?jǐn)?shù)據(jù)質(zhì)量和測深密度，控制最大船速以保證中央波束沿航跡方向能重疊覆蓋。最大船速采用公式(3)進(jìn)行計算：式中：v——最大船速，單位為米每秒(m/s);H——測線上的最淺水深，單位為米(m);D——換能器吃水，單位為米(m);P——多波束測深系統(tǒng)的實(shí)際發(fā)射率，單位為赫茲(Hz)。6.2.3.3測量時應(yīng)按預(yù)定航向行駛，最大航向偏離也應(yīng)保證10%的相鄰測線重疊。6.2.4反向散射數(shù)據(jù)采集根據(jù)測量任務(wù)的要求，可同時采集多波束測深系統(tǒng)測量的反向散射數(shù)據(jù)。反向散射數(shù)據(jù)可作為多波束數(shù)據(jù)集的一部分記錄，也可單獨(dú)存放為反向散射數(shù)據(jù)包。6.2.5潮位測量在內(nèi)陸水域應(yīng)采用實(shí)測水位觀測；淺海水域，離岸20km內(nèi)進(jìn)行實(shí)測水位觀測，20km以外采用預(yù)報水位進(jìn)行改正水位。在深海水域，可不進(jìn)行水位觀測。驗(yàn)潮站布設(shè)、水準(zhǔn)聯(lián)測和水位觀測要求，內(nèi)陸水域符合JTS131的規(guī)定，海洋水域符合GB12327的規(guī)定。6.2.6質(zhì)量控制6.2.6.1測量過程中應(yīng)實(shí)時監(jiān)控多波束測深系統(tǒng)的工作狀況，評估多波束發(fā)射和接收信號、各傳感器數(shù)據(jù)等的質(zhì)量。應(yīng)實(shí)時監(jiān)控測線航跡狀態(tài)，確保施測的測線間隔滿足要求。當(dāng)現(xiàn)場監(jiān)測發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不符合要求時，應(yīng)停止作業(yè)。如果系統(tǒng)發(fā)生故障應(yīng)立即停止作業(yè)，待查明原因并對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢測和校8準(zhǔn)，確定系統(tǒng)工作正常后方可繼續(xù)作業(yè)。6.2.6.2測量過程中應(yīng)填寫多波束測量記錄，記錄每條測線的測量情況(記錄表格見附錄F),測線無異常情況時，每30min記錄一次。數(shù)據(jù)備份、系統(tǒng)故障、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和更改、突發(fā)狀況等均應(yīng)記錄，如有必要可另附詳細(xì)說明。6.2.6.3測量負(fù)責(zé)人應(yīng)每天至少檢查一次數(shù)據(jù)質(zhì)量，并記錄檢查情況。發(fā)現(xiàn)漏測、儀器異常、測深數(shù)據(jù)質(zhì)量差等不符合測量精度要求的情況，應(yīng)及時進(jìn)行補(bǔ)測和重測。6.2.6.4測量負(fù)責(zé)人應(yīng)根據(jù)測量和完成情況，對完成的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量評價。6.2.7.1測量數(shù)據(jù)應(yīng)及時備份。備份數(shù)據(jù)應(yīng)包括原始數(shù)據(jù)文件、聲速剖面文件和系統(tǒng)參數(shù)文件等。6.2.7.2備份數(shù)據(jù)應(yīng)統(tǒng)一標(biāo)識，標(biāo)明項(xiàng)目名稱、數(shù)據(jù)內(nèi)容、編號和日期等信息。測量負(fù)責(zé)人應(yīng)對所有備份數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，確保數(shù)據(jù)的完整性。6.3測量報告測量報告應(yīng)真實(shí)地反映測量工作的過程和質(zhì)量評估等情況。測量報告的主要內(nèi)容應(yīng)包括：a)測量任務(wù)的來源與目的；b)測量設(shè)備和測量船的主要參數(shù)；c)儀器設(shè)備的測試與試驗(yàn)結(jié)果；d)測量實(shí)施主要過程與完成工作量；e)質(zhì)量控制與數(shù)據(jù)備份；f)結(jié)論和建議。測量報告中應(yīng)附上航跡與測深覆蓋圖，能反映現(xiàn)場質(zhì)量的水深圖或三維地形圖以及所有須交付的資料清單等。7數(shù)據(jù)處理7.1處理前的檢查7.1.1原始數(shù)據(jù)檢查對多波束系統(tǒng)采集的所有原始數(shù)據(jù)進(jìn)行完備性和一致性檢查，包括沒有集成到多波束數(shù)據(jù)流中的輔助數(shù)據(jù)，如定位數(shù)據(jù)、聲速剖面資料、水位資料、系統(tǒng)校準(zhǔn)與參數(shù)使用，以及所有的測量記錄等。7.1.2軟件參數(shù)檢查對數(shù)據(jù)處理軟件中設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行檢查，包括投影參數(shù)、橢球體參數(shù)、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)、各傳感器的位置偏移量、系統(tǒng)校準(zhǔn)參數(shù)等，確保參數(shù)設(shè)置的準(zhǔn)確性。7.2定位數(shù)據(jù)處理利用定位數(shù)據(jù)生成航跡圖，刪除明顯異常的定位點(diǎn)，根據(jù)前后點(diǎn)的航速內(nèi)插新的定位點(diǎn)，用新的位置數(shù)據(jù)對波束的位置重新歸算。7.3測深數(shù)據(jù)處理7.3.1測深數(shù)據(jù)改正7.3.1.1換能器吃水改正。對測深期間測量的換能器吃水進(jìn)行改正，如有多次吃水測量，應(yīng)進(jìn)行分段內(nèi)9插改正。如動態(tài)吃水影響明顯，還應(yīng)建立測量船升沉與船速的關(guān)系，施加動態(tài)吃水改正(見6.2.1)。7.3.1.2聲速改正。如出現(xiàn)測深期間實(shí)時聲速測量改正不足，或發(fā)現(xiàn)由于聲速改正引起的測深誤差超限時，應(yīng)重新進(jìn)行聲速改正。7.3.1.3姿態(tài)、艏向和時延改正。利用校準(zhǔn)數(shù)據(jù)對測深數(shù)據(jù)進(jìn)行姿態(tài)、艏向和時延校準(zhǔn)參數(shù)改正。7.3.1.4水位改正。對深度數(shù)據(jù)進(jìn)行水位改正，將水深值歸算到深度基準(zhǔn)面起算的深度。水位改正要求，內(nèi)陸水域符合JTS131的規(guī)定，海洋水域符合GB12327的規(guī)定。7.3.2測深數(shù)據(jù)清理7.3.2.1測深數(shù)據(jù)自動清理。利用測深數(shù)據(jù)統(tǒng)計特征、趨勢面濾波檢測、深度門限檢測等檢測算法或測深數(shù)據(jù)處理軟件自帶的處理工具，對測深數(shù)據(jù)進(jìn)行自動清理。自動算法應(yīng)根據(jù)其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍選用，結(jié)合測區(qū)的地形特征合理設(shè)置自動清理的參數(shù)，避免刪除正確測深數(shù)據(jù)。7.3.2.2測深數(shù)據(jù)人工交互清理。對自動清理的測深數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行人工檢查和人工交互清理，也可直接采用適合的算法配合人工判斷進(jìn)行異常數(shù)據(jù)檢測與處理。對清理后的測深數(shù)據(jù)，可生成深度表面模型或數(shù)字水深模型進(jìn)一步檢查和確定異常深度數(shù)據(jù)。7.4測深精度評估數(shù)據(jù)處理后，利用主測線和檢查測線重合測點(diǎn)上的水深差值按公式(1)計算其中誤差，作為整個測量區(qū)域測深精度評估的依據(jù)。計算中誤差時，允許舍去明顯不合理的少數(shù)重合點(diǎn)，但舍去點(diǎn)數(shù)不應(yīng)超過參與統(tǒng)計計算總點(diǎn)數(shù)的5%。7.5反向散射數(shù)據(jù)處理根據(jù)測量任務(wù)，對反向散射數(shù)據(jù)或圖像進(jìn)行必要的處理，生成處理后的反向散射鑲嵌圖。對反向散射鑲嵌圖的創(chuàng)建方法應(yīng)做說明。7.6成果數(shù)據(jù)輸出7.6.1離散點(diǎn)成果數(shù)據(jù)離散點(diǎn)成果數(shù)據(jù)應(yīng)包含經(jīng)處理后的全部有效的數(shù)據(jù)，以ASCII碼文本格式輸出，每個離散點(diǎn)至少應(yīng)包含坐標(biāo)和水深值信息，其中經(jīng)度和緯度單位為度，平面直角坐標(biāo)單位為米，水深值單位為米，小數(shù)點(diǎn)保留位數(shù)應(yīng)與測量精度匹配。如采集反向散射數(shù)據(jù)，可導(dǎo)出離散點(diǎn)的反向散射數(shù)據(jù)，包含坐標(biāo)和反向散射強(qiáng)度信息，反向散射強(qiáng)度單位為分貝。7.6.2網(wǎng)格點(diǎn)成果數(shù)據(jù)為制圖或構(gòu)建數(shù)字地形模型等用途，對離散點(diǎn)成果數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀和生成網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)。抽稀后的水深點(diǎn)圖上間距一般不應(yīng)大于5mm,網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)分辨率一般不應(yīng)大于圖上1mm,網(wǎng)格點(diǎn)成果需注明網(wǎng)格點(diǎn)生成方法。網(wǎng)格點(diǎn)成果數(shù)據(jù)格式為以ASCII碼文本格式輸出。成果圖可根據(jù)需要分別以水深圖、水下地形圖、反向散射鑲嵌圖等形式輸出，制圖要求應(yīng)符合測量任務(wù)規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，制圖方法見GB/T17834。7.7數(shù)據(jù)處理記錄與處理報告多波束測深系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)處理過程應(yīng)做好記錄(見附錄G)并編制相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理報告，作為對數(shù)據(jù)處理質(zhì)量進(jìn)行檢查的依據(jù)。數(shù)據(jù)處理報告應(yīng)包含任務(wù)概述、處理流程、處理方法與參數(shù)、精度評價、結(jié)論與建議，以及成果形式等內(nèi)容。8資料檢驗(yàn)與提交8.1資料檢查驗(yàn)收資料檢查驗(yàn)收應(yīng)遵循“兩級檢查、一級驗(yàn)收”的原則。由測量執(zhí)行單位進(jìn)行兩級全面檢查，由測量任務(wù)委托方或其委托具有檢驗(yàn)資格的機(jī)構(gòu)實(shí)施驗(yàn)收。8.2資料提交測量資料應(yīng)按測量任務(wù)委托方的格式和存儲要求進(jìn)行整理提交。提交資料主要內(nèi)容包括：a)任務(wù)文檔：任務(wù)書、合同書和技術(shù)設(shè)計書；b)原始數(shù)據(jù)資料：在數(shù)據(jù)采集過程中產(chǎn)生的所有數(shù)字輸出和原始記錄，以及沒有集成到多波束數(shù)據(jù)流中的輔助數(shù)據(jù)；c)數(shù)據(jù)處理資料：船配置參數(shù)、聲速改正資料、水位改正資料、吃水?dāng)?shù)據(jù)、輸出的離散點(diǎn)成果數(shù)據(jù)、抽稀數(shù)據(jù)和網(wǎng)格數(shù)據(jù)；d)反向散射數(shù)據(jù)：反向散射強(qiáng)度數(shù)據(jù)、圖像和鑲嵌圖；e)元數(shù)據(jù)：所有測量數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)；f)圖文件：航跡圖和成果圖等；g)描述性報告：測量報告、數(shù)據(jù)處理報告和技術(shù)總結(jié)報告等。(資料性)多波束測量常用坐標(biāo)系A(chǔ).1船坐標(biāo)系船坐標(biāo)系主要用來定義測量船上多波束換能器、姿態(tài)傳感器、定位儀以及其他傳感器的相對位置關(guān)系，其坐標(biāo)原點(diǎn)一般選擇在測量船重心或者多波束換能器聲學(xué)中心等。坐標(biāo)系縱軸X、由船尾指向船A.2姿態(tài)傳感器坐標(biāo)系時針旋轉(zhuǎn)為正。圖A.1船坐標(biāo)系圖A.2姿態(tài)傳感器坐標(biāo)系A(chǔ).3多波束換能器坐標(biāo)系多波束換能器坐標(biāo)系定義為：以換能器聲學(xué)中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，在換能器陣列平面內(nèi)，水平向前沿船艏向?yàn)閄軸，水平向右為Y,軸，Zr軸垂直向下，符合右手法則。見圖A.3。圖A.3多波束換能器坐標(biāo)系(資料性)多波束測深系統(tǒng)各傳感器安裝記錄B.1傳感器安裝位置示意圖B.1.1根據(jù)使用的測量船舶，選擇船合適位置作為參考點(diǎn)(RP),推薦使用測量船重心作為參考點(diǎn)，也可選擇其他位置，如換能器聲學(xué)中心等，建立船體坐標(biāo)系。確定合適的位置作為多波束測深系統(tǒng)換能器及其他各輔助傳感器安裝點(diǎn)，并根據(jù)圖B.1安裝示意圖，標(biāo)注系統(tǒng)各傳感器具體位置及相互關(guān)系。參考點(diǎn)RP參考點(diǎn)RP吃水線參考點(diǎn)RP吃水線圖B.1測量船系統(tǒng)安裝位置示意圖B.2傳感器安裝及校準(zhǔn)記錄B.2.2根據(jù)附錄C校準(zhǔn)方法，對整個系統(tǒng)進(jìn)行綜合安裝偏差校準(zhǔn)，獲取橫搖、縱搖、艏向及定位時間延遲等參數(shù)的綜合安裝偏差值，記錄在表B.1對應(yīng)位置。表B.1安裝參數(shù)記錄表距離偏移角度偏差參考點(diǎn)位置姿態(tài)傳感器距離RPX姿態(tài)傳感器靜態(tài)安裝校準(zhǔn)姿態(tài)傳感器距離RPY橫搖Roll元數(shù)據(jù)姿態(tài)傳感器距離RPZ縱搖Pitch測量船艏向Yaw地點(diǎn)換能器距離RPX換能器距離RPY綜合安裝角度偏差距離偏移角度偏差參考點(diǎn)位置換能器距離RPZ橫搖Roll測量員縱搖Pitch定位天線距離RPX艏向Yaw審核人定位天線距離RPY時間延遲TimeDelay定位天線距離RPZ日期(資料性)多波束測深系統(tǒng)各傳感器安裝偏差校準(zhǔn)原理及方法C.1測量船的姿態(tài)改正測量船工作時，會在三維空間產(chǎn)生搖擺(見圖C.1),造成較大水深測量誤差。為了精確測量在三維空間的搖擺角度，需要利用高精度姿態(tài)傳感器實(shí)時測量船舶搖擺角度，對測深數(shù)據(jù)進(jìn)行姿態(tài)改正。圖C.1測量船在三維空間的搖擺示意圖C.2橫搖偏差校準(zhǔn)選擇一個平坦海底區(qū)域，測量一對方向相反、航速相同的重合測線1和測線2(圖C.2)。對平坦海底，由縱搖、艏搖及定位時間延遲原始安裝偏差而產(chǎn)生的水深誤差不敏感，但是會使橫搖偏差顯示出2倍的影響。如果在垂直航跡方向的距離D。處選擇垂直于航跡線的校準(zhǔn)基線AB,往返方向測量的水深差為Dz,則橫搖偏差DR可按公式(C.1)計算：式中：D?——往返方向測量的水深差，單位為米(m);D?！怪焙桔E方向的距離，單位為米(m)。圖C.2橫搖偏差校準(zhǔn)示意圖C.3縱搖偏差校準(zhǔn)選擇一個斜坡、突起或者凹陷海底地形區(qū)域，測量一對方向相反、相同速度的重合測線1和測線2(圖C.3),沿航跡方向選擇校準(zhǔn)基線AB,在水深Z處，兩次測量的斜坡地形特征沿航跡方向偏移量是D?,則縱搖偏差Dp可用公式(C.2)計算：式中：Dp——縱搖偏差，單位為度();D,——沿航跡方向的偏移量，單位為米(m);Z——校準(zhǔn)位置的水深，單位為米(m)。2測線校準(zhǔn)基線縱搖偏差校準(zhǔn)示意圖C.4艏向偏差校準(zhǔn)選取孤立、突起的海底特征地形或者海底孤石等目標(biāo)物R,在該目標(biāo)物兩側(cè)布設(shè)兩條平行測線，測線距離以能使邊緣波束完整覆蓋該目標(biāo)物為依據(jù)，即兩條測線從這個特征地形的兩邊通過并用外緣波束測量它，分別得到目標(biāo)物位置R,和R?(見圖C.4)。如果兩次測量的R?和R。之間的距離是d,兩條測線間的距離為D,則艏搖偏差Dμ可用公式(C.3)計算：式中：D——艏向偏差，單位為度();d——目標(biāo)物偏移距離，單位為米(m);D——測線間距，單位為米(m)。GB/T42640—2023圖C.4艏向偏差校準(zhǔn)示意圖C.5定位時間延遲校準(zhǔn)為評估定位時間延遲，可選擇一個特征地形區(qū)，如斜坡、凸起或凹陷等海底地形區(qū)域，用相同方向不同航速測量一對測線數(shù)據(jù)(見圖C.5)。一條測線用低速v(如5kn)測量，特征地形從位置t?偏移到t?;另一條測線用高速v?(如10kn)測量，特征地形從位置T?偏移到T。,t?和T,位置相同，兩次測量的特征地形沿航跡方向的偏移量是D。,則時間延遲Dr可用公式(C.4)計算：式中：Dr——時間延遲，單位為秒(s);D.——兩次測量的特征地形偏移量，單位為米(m);vh——高速測量時的船速，單位為米每秒(m/s);v?——低速測量時的船速，單位為米每秒(m/s)。圖C.5時間延遲校準(zhǔn)示意圖C.6安裝偏差校準(zhǔn)記錄C.6.1