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海岸带地形测量

/coastal zone topographic survey/
条目作者尤宝平

尤宝平

最后更新 2024-12-03
浏览 192
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对海陆交界区域开展的水深、地形测量。

英文名称
coastal zone topographic survey
所属学科
测绘学

海岸带地形测量主要内容包括浅海水深、海岸线、干出滩、近海陆地和岛礁地形测量。海岸带是海岸线向陆地、海洋扩展一定宽度的带状区域,是海洋与陆地互相作用的地带。海岸带包括:①海岸部分,指海岸线(平均大潮高潮时的水陆分界的痕迹线)以上2千米沿岸陆地的狭窄地带。②干出滩(海滩或潮间带)部分,指介于海岸线以下至0米等深线之间的潮浸地带。③潮下带部分,即水下岸坡,通常指0米等深线至15米等深线之间的下限地带,海岸带范围的界定见图1。

由于海岸带区域地形图与海图的测绘标准不统一,表示内容和方法存在着许多差异,因此,海岸带地形测量的主要成果是海岸带地形图,是地形图、海图之外的一种新图种。

海岸带范围示意图海岸带范围示意图

与陆地地形测量相比有以下特点:①测量范围为沿海岸线的狭长地带。②干出滩和干出礁受潮汐的影响,涨潮时被海水淹没,退潮时显现。③对影响近海航行和登陆作战的目标,如对海岸、助航标志、干出滩等的测量精度和表示的详细程度要求较高。

海岸带地形图作为陆地地形要素和海洋地形要素的融合图种,在测绘时既要兼顾与两者的衔接,又要突出自身的特点。其平面坐标采用国家统一规定的大地坐标系,投影采用高斯-克吕格投影。以海岸线作为高程(深度)基准的分界线,海岸线以上陆地的高程采用1985国家高程基准,海岸线以下干出滩和浅海水深采用理论最低潮面作为深度基准面。测图比例尺采用1:10000、1:25000,也可根据需要采用1:5000、1:50000比例尺。其中1:5000、1:10000比例尺按分带,小于(含)1:25000的比例尺按分带。分幅和编号与地形图相同,表示内容与地形图和海图相协调。

海岸带地形测量时,通常以半潮线为界分为陆部和海部测量。陆部可采用陆地地形测量方法,海部通常采用水深测量方法。

主要包括常规测量方法和遥感地形测量方法。①常规测量法利用电子全站仪、全球导航卫星系统实时动态载波相位差分(GNSS RTK)定位仪等测量设备,在野外测绘地形要素。该方法技术成熟,适应于小范围地形测量,但劳动强度大、效率低,难以快速实施大范围全覆盖测量。②遥感地形测量方法利用光学摄影机或其他遥感设备获取的信息确定地物形状、大小、位置、性质及相互关系。根据测站位置可分为地面、航空和航天遥感地形测量方法,按照传感设备类型可分为光学测图、雷达干涉测量和激光扫描测量。

常见的地面遥感地形测量方法有近景摄影测量、固定式三维激光扫描测量和移动式(车载、船载)三维激光扫描测量。近景摄影测量、固定式三维激光扫描测量作业时间灵活,比较容易在低潮时获取海岸、干出滩数据,但因海岸带环境恶劣,布站困难,不宜进行大面积地形测量。移动式三维激光扫描作业机动灵活,适用于各类复杂的海岸、干出滩测量。

航空遥感地形测量是陆地地形测量的主要手段。常见的航空遥感地形测量方法有航空摄影测量、机载合成孔径雷达干涉测量(InSAR)和机载激光扫描测量(LiDAR)等,其中LiDAR能测量地形坡度的精细结构,较适合陆地大比例尺地形测量。

浅海水深探测方法主要有以下几种。

以测量船为运载平台,按照计划航线航行,通过声学测深仪器向海底发射声波并接收回波获取海底地形数据。是获取深度数据的主要手段。但船载水深测量容易受海洋环境,特别是海况、船只条件的制约和各种外界因素的影响。声学测深设备主要有单波束回声测深仪、多波束测深系统及海底地貌探测系统。

以飞机作为激光探测仪器的载体,利用蓝绿激光较易穿透海水而红外光不易穿透海水的特点,通过专门的扫描装置同时对海面测高和海底测深,结合定位和姿态控制,经数据处理与分析来测量浅水海域海底地形。激光测深采用主动测量方式,不依靠太阳光反射,因此可以全天候获取深度信息。机载激光测深系统对清澈海水的最大探测深度为50~70米,对混浊水体的探测深度相对较低,测深精度可达到0.3~1米。

利用遥感手段探测浅水水深的方法。主要有光学影像水深反演、合成孔径雷达水深反演、双介质摄影水深测量和雷达干涉水深测量。遥感数据获取平台可以是卫星和飞机。相对于现场采用测线方法获取水深数据的手段,遥感水深探测获取的是整体和面状信息,对海岸周边水下地形、礁石、暗礁探测较为有利。因海岸带地形测量通常只测量海岸附近浅于15米海域,遥感水深探测在海岸带地形测量中具有较大的发展潜力。当测区周边海域有较小比例尺海图数据时,以离散实测水深数据(海图上采用实测水深注记)为控制,采用多源遥感数据融合、多种方法联合进行浅水水下地形探测,可进一步提高水深探测的精度。

  • 党亚民,程鹏飞,章传银,等.海岛礁测绘技术与方法.北京:测绘出版社,2012.
  • 申家双,翟京生,翟国君,等.海岸带地形图及其测量方法研究.测绘通报,2007,(8):29-32.

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