其目的是为编制航海图、海底地形图等提供水深和航行障碍物等基础地理数据，是海道测量和海底地形测量的主要工作内容。

水深测量经历了利用测深锤（水砣）、测深杆进行的点状测量，到使用单波束回声测深仪实施的测线断面测量，发展到以多波束测深和机载激光测深为标志的条带面状测量。

水砣和测深杆是最早用来直接测量水深的测量工具，几个世纪以来一直沿用这种测深方法。使用水砣和测深杆测深只能用于浅水区域，对深水区域则显得无能为力。1807年，法国科学家D.F.J.阿拉戈（Dominique Francois Jean Arago）提出“回声测深”的构思。1917年，法国物理学家郎之万（Paul Langevin）发明了装有压电石英振荡器的超声波测距测深仪。1920年，单波束回声测深仪开始应用于船舶航行中连续测深，提高了工作水深测量效率。由于单波束水深测量只能完成对海底地形线状抽样测量，受波束角大小的限制，难以详细反映海底地形。20世纪70年代以来，新兴的多波束测深系统（MBES），成为海底全覆盖测量的最为有效的工具，国际海道测量组织（IHO）中越来越多的成员国采用多波束测深技术探测海底地形地貌。集卫星差分定位、激光测距、飞机姿态测量以及信号处理、成图等技术于一体的机载激光测深系统，可以对浅水区域实施高精度、高分辨率、高动态快速水深测量。此外，利用卫星遥感反演水深也成为广泛关注的技术。其中采用微波测距方式获取海面高度信息的卫星测高仪（SA），通过相关反演技术可以获得全球大洋的水深值，而对遥感卫星的影像进行信息分离，突出水深信息并结合一定的模型运算也可反演出测量海域的水深数据。

在深度测量的同时，还要精确测定深度点的平面位置。早期的沿岸水深测量多采用光学仪器（如经纬仪、平板仪和六分仪）定位，近海水深测量多采用无线电（如双曲线系统）定位。随着人造卫星技术的发展，20世纪60年代后出现了全球卫星导航定位系统（GNSS），可满足现代海洋定位对全球、全天候、高精度的要求。其中，1973年，美国开始研制全球卫星导航定位系统（GPS）。与GPS同时建设的还有苏联的GLONASS卫星定位系统。为积极探索适合中国国情的卫星导航定位系统，中国于1993年开始卫星导航定位系统的建设，并制定了北斗导航定位系统“三步走”的实施计划，于21世纪进入应用阶段。欧盟为打破GPS在卫星导航领域的垄断地位，满足自身利益需求以及开展欧洲各国的安全合作，于2002年正式批准伽利略计划。多种GNSS系统共存，相互兼容相互操作的全球、全天候、高精度的多星导航定位系统为高精度水深测量提供了保障。以牛顿力学定律为基础的惯性导航系统（INS）不仅能够提供高数据率的测船姿态信息，而且通过对时间积分还可以给出测船位置信息，实现抗干扰自主导航定位。采用声学测距测向工作方式的水下声学定位系统，如长基线（LBL）、短基线（SBL）和超短基线（USBL），以及它们的组合系统，可以满足水下测量定位的需求。

通过船载、机载等多种方式实施高精度水深测量。常见的船载水深测量工作主要包括：技术设计、数据获取、数据处理和精度评估。

水深测量前，先要根据测量任务确定测区范围、测图比例尺，设计图幅，标定免测范围或确定不同比例尺图幅之间的具体分界线，布设计划测深线，设计验潮站和水位改正方案，确定验流点和水文站的位置，制定航行障碍物探测计划，统计工作量，明确实施水深测量工作中的重要技术保证措施、编写技术设计书和绘制有关附图等内容。

单波束水深测量时，为了完善地探测海底地形，必须选择适当的测深线间隔和方向。测深线间隔一般取为图上1厘米。探测航行障碍物时，适当缩小测深线间隔或放大测图比例尺。测深线方向一般与等深线垂直。用多波束测深系统进行深度测量时，测深线的方向与等深线平行。港湾地区的测深线方向垂直于港湾或水道的轴线。沿岸测量中，测深线的布设，在岬端处成辐射状，在锯齿形岸线处与岸线总方向成45°。在重要海区的礁石与小岛周围布设螺旋形测深线。水底平坦开阔的水域，测深线方向可视工作方便选择。江河上根据河宽和流速，布设横向、斜向或综合的测深线。测量船沿预定测深线连续测深，并按一定间隔进行定位。配合水深测量须同时进行水位观测和声速剖面测量。测量中要确定礁石、沉船等各种航行障碍物的准确位置，探清最浅水深及其延伸范围。同时还要进行底质调查，测定流速和流向，以及收集水温和盐度等各项资料。

水深数据处理的主要目的是绘制成果图板和编写技术报告书。成果图板和技术报告书是绘制新海图、订正旧海图以及编写和修改航路指南及其他有关航海参考资料的主要依据。水深数据处理的工作内容有：①数据编辑与改正。主要包括测深线编辑、声速改正、水位改正等内容。②水深成果图绘制。主要包括水深测量成果图板、测深线透写图、底质与水深检查线透写图，以及航行障碍物透写图。③技术报告书编写。数据处理后，根据外业测量成果、海区调查资料、成果检查验收结论，以及内业整理中发现的主要问题等编写技术报告书，随同水深测量成果图和其他资料一起上交。

精度评估主要用于检查分析水深测量各工序作业质量，如平面控制、高程控制和定位点的精度，航行障碍物探测的完善性，测深线布设的合理性，水深点的密度和精度，以及等深线勾绘的准确程度等。为评定水深测量成果的精度，测区内应适当布设检查线，用主测线和检查线的交点水深不符值评定。另外，还须检查与邻图拼接处相对应水深的符合程度。对其中相差较大或存在系统误差的深度点，要找出引起误差的原因，一般海底平坦处着重从测深方面检查，在海底地貌变化较大处，着重从测深点定位方面检查。