单波束测深仪水深粗差检测与修正新算法及其效果

单波束测深仪是现代海洋测量尤其是内河水下地形测量中的主要测量仪器。即使在声速设定正确的前提下,单波束测深仪的观测值仍然会有各类型的粗差。针对其原始水深值粗差处理问题,创新性地提出"地形链"的概念,设计了一种新的针对单波束测深仪水深观测值的粗差检测与修正算法,针对长江流域的单波束测深数据进行处理,结果表明算法对各类粗差有明显的检测和修正效果。

检波点水深误差对OBC双检资料合并处理的影响与对策

为探求检波点水深误差与海底电缆(OBC)地震勘探双检资料合并处理效果间的关系,从OBC双检资料合并处理的交叉鬼波化技术原理入手,分析了检波点前期测量水深和采集实时水深误差影响双检资料合并处理效果的根本原因,并利用理论数据和实际资料论证了检波点水深误差对双检资料合并处理效果的影响程度。在此基础上,提出了以相关系数最大为准则的水深扫描和实时潮汐数据检波点水深修正两种方法消除检波点水深误差,以获得最佳双检资料合并处理效果。

趋势面分析在水深测量数据处理中的应用

趋势面分析是用一个数学函数代表几何平面或曲面模拟事物的空间分布,以反映其分布的规律或趋势。利用趋势面分析法处理埕岛油田海区CB6C井区的水深数据,识别水深测量中出现的水深误差。

利用涌浪滤波器提高水深测量精度的实践

采用涌浪滤波器技术可以降低波浪引起的误差,通过对涌浪滤波数据的有效性分析和数据处理,对比分析了涌浪滤波器应用前后水深测量精度的变化。实际应用效果表明,水深地形测量精度可提高1倍以上;提出了使用涌浪滤波器的注意事项。

基于灰色马尔可夫链的兰村泉域地下水位预测

将兰村泉域S1长观孔2001—2010年的年平均水位埋深作为特征因素序列,降水量和人工开采量作为相关因素序列,采用灰色系统理论将GM(1,N)模型应用于兰村泉域岩溶地下水位埋深预测,并应用马尔可夫模型对输出结果进行残差修正。结果表明:经过修正后的GM(1,3)模型的拟合精度达到97.41%,比没有经过残差修正的GM(1,3)模型高出9.62%,修正后的预测值更加贴近原始值,准确性提高。采用马尔可夫残差修正模型对2011—2013年兰村泉域水位埋深值进行预测,结果表明:2011年、2012年、2013年的地下水位预测值分别为33.24、32.01、31.12 m,地下水位缓慢回升。

用平均水深代替水力半径的流量计算误差的探讨

本文通过对用曼宁公式推求流量时,用断面平均水深代替水力半径,给计算的流量成果带来的误差。对不同形状断面的流量计算的误差进行了分析,根据《水文资料整编规范》对水位流量关系水力因素法定线指标,系统误差不超过2%的规定,给出了矩形、等腰三角形、"u"形等不同断面形状可采用断面平均水深代替水力半径进行流量计算的最小宽深比。对用曼宁公式推求流量起到了进一步的指导作用。

深水多功能管道作业机具倒角吃刀量动态误差研究

深水多功能管道作业机具为水下特种作业机具,该机具一次装夹,完成去除管道表面防腐层、钻孔、切断管道、管端内/外倒角和去除管道焊冠6种作业。机具装夹时,刀盘回转中心与管道圆心客观存在定心误差,导致管端倒角去除毛刺作业时吃刀量误差动态变化,误差较大时出现打刀现象。针对该问题,基于三点定圆原理,提出采用3套激光测距传感器自动测量管道圆心相对刀盘回转中心偏差的测量方法,推导了刀位点吃刀量动态误差数学模型,完成了样机陆上自动控制倒角吃刀量性能试验。试验验证了定心误差测量方法及吃刀量误差控制的有效性,解决了机具水下作业时,管端倒角作业吃刀量变化大、出现打刀的关键技术难题,为机具水下安全作业提供了技术保障。

单波束无验潮测深数据滤波方法

水深测量过程中,由于受到仪器不稳定、浅水混响及水中有漂浮物等因素的影响,测深数据中不可避免地存在测量粗差,无法正常反应海底地形情况。本文以RTK无验潮模式下的单波束水深测量为例,简要介绍了该测深技术要点,并针对测深数据中的粗差滤波方法进行研究,重点研究了中值滤波、加权平均法、趋势面滤波和基于M估计的选权迭代四种方法,以青岛琅琊港码头实测水深数据为例进行对比分析。实验结果表明,基于M估计的选权迭代的效果最好,其RMS值最小达0.08m,该方法能够有效削弱粗差的影响,得到更稳定的水深值。

海底地形测量技术在南麂列岛生态浮标选址中的应用

介绍了水深测量的方法、水深测量误差的影响因素以及海底地形测量技术方案等,并以南麂列岛生态浮标选址海底地形测量项目为例,叙述了单波束配合人工潮位观测进行海底地形测量全过程,并对结果做了分析。

顾及地形变化的多测线粗差剔除方法在一体化水深测量中的应用

单波束测深仪是现代海洋和内河水下地形测量中使用最为频繁的测量仪器。硬件设备固有特性和水下复杂的特殊环境,易导致单波束测深仪在实际使用中产生各类型的粗差。单波束采集时按照每条测线进行处理,在数据处理上往往存在不同船只、不同测线难以一体化处理的问题。文中针对水深值粗差的特点,设计了单波束数据采集和处理一体化方法,在区域处理单波束数据的基础上,提出一种顾及地形的单波束水深测量数据多测线粗差检测方法,并针对上海周边实测区域对单波束测深数据采集和处理进行全方位的验证,结果表明应用本方法不但提升了数据精度和数据处理可靠性,而且大幅提高了作业效率。

后混合式磨料射流切割深度模型研究

基于能量守恒定律建立了后混合式磨料射流切割深度模型,但由于其工作参数的复杂性很难可靠应用于工程实际,因而一般需结合实验数据建立经验模型。该文在实验基础上,采用回归分析对所建模型进行了修正,并与Zeng模型进行了比较。结果表明修正后的模型平均相对误差和最大相对误差分别降低了12.5%和24%,更接近实际工程需要。

GPS水下地形测量的误差探讨

水下地形测量在内河和沿海工程建设中发挥着重要作用,水深测量的精度也历来为人们所重点关注。结合GPS应用于水下地形测量,对影响水深测量精度的各种误差进行定量分析,并针对性地提出消除或减弱这些误差的方法,最后对水深测量的精度作简单估算。

精密水深测量的方法及其误差来源浅析

水深测量是海洋测量、内陆湖泊及河道测量中一项常规的测量项目,海洋精密定位及水深测量技术随着设备的不断改进发生了巨大的变化,现阶段主要使用GPS、RTK、DGPS及数字测深仪,本文主要探讨精密水深测量的方法及其误差来源。本人通过在德兴铜矿4号尾矿库进行库底地貌测绘,谈谈自己在GPS RTK在水深测量中的一些体会。

多波束测深系统校正技术在水深地形测量中的应用

多波束水深测量系统以条幅式测量为特点,在海洋工程勘察测绘领域得到广泛应用,发挥着越来越重要的作用。阐明了多波束测深系统换能器工作时随船体运动引起的纵摇、横摇、艏摇偏差及延时是产生水深测量系统误差的重要原因,它极大地影响水深地形测量数据准确性。结合实际水下测量项目具体说明了测深过程中多波束测量系统误差校正方法的应用,得出准确的横摇、纵摇、艏摇及延时校正结果,有效地减少了误差源对多波束测量系统的影响,提高了多波束水深探测作业效率、水深探测数据精度和探测资料质量。

水深测量误差对流量资料整编精度的影响分析

为了研究在测深杆悬挂流速仪法实测流量时,水深观读误差对流量成果精度的影响,作者采用实例数据进行了对比分析。结果表明,在测深杆迎水面和背水面观读水深时所产生的误差都会给流量测验精度带来较大影响,而且会引起水位～流量关系曲线的明显偏离,给流量资料整编成果带来较大误差,在一定程度上降低了河流流量资料的使用价值和精度标准。针对误差来源,提出了减少水深测量误差的具体建议。

曼宁公式及其误差分析

指出曼宁公式为水利工程流量计算带来极大方便,经常用断面平均水深代替水力半径,给计算的流量结果带来一定的误差,通过对不同外形断面流量计算的误差分析,参照规范规定系统误差不超过2%的规定,给出了不同断面外形可采用断面平均水深代替水力半径进行流量计算的最小宽深比。

河道脉动水流对水文站测流精度的影响

测流时,脉动水流会使测流过程中的水位、水深、流速与实际产生误差,从而对实测流量的精度产生一定影响,造成量值误差。在量值已成为当前水利规划使用依据时,有必要注意其影响,从而提高使用精度。

水深测量系统粗差原因分析

文章分析了水深测量系统粗差产生的原因,提出了相应的应对策略,为今后相关工程的水深测量工作提供参考。

立方抛物线形断面收缩水深的牛顿迭代公式

建立立方抛物线形断面收缩水深计算的牛顿迭代公式,误差分析结果表明,其工程适用范围内的最大相对误差绝对值小于6.07×10^(-5)%,平均相对误差绝对值仅小于1.11×10^(-5)%。该迭代公式收敛速度快,且形式较为简捷,大大提高了计算效率,为工程设计及水工设计手册的编制提供参考。

影响物探测量水深精度的因素及相关改正方法

在海上测量施工中,物理点的水深精度直接影响到测量精度。本文首先介绍了测量水深的回声测深仪的工作原理、海区测量水深精度划分等级,然后重点分析了声速误差、潮汐测量和模型误差、船体摇动产生的误差、水深数据处理误差、因测深仪探头安装产生的系统误差等影响水深精度的因素,并给出了相应的改正方法。