專利名稱：一種湖泊等深線測繪方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種湖泊等深線測繪方法，屬于分析與測量控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前主要的等深線測繪方法主要有測錘或測桿法(在不同觀測點(diǎn)上進(jìn)行不連續(xù)的水深測量，編繪等深線圖時假定海底地形坡度變化均勻，采用內(nèi)插法確定未測的位置)、 回聲測深技術(shù)，連續(xù)測量地形斷面，可直接確定各等深線的位置，精度很高。測錘或測桿法缺點(diǎn)只能測定出水深，需要配合GPRS定位等其余手段才能進(jìn)行等深線測繪?；芈暅y深缺點(diǎn)影響因子較多聲速、時間電機(jī)的轉(zhuǎn)速、零點(diǎn)、基線、水底坡度、水溫等，要求專業(yè)操作人員才可以使用，需要配合GPRS定位才能使用。測繪成本過高，不適用于小型、低成本測量項(xiàng)目。在工程設(shè)計(jì)及科研試驗(yàn)前期準(zhǔn)備階段，通常會遇到與測量相關(guān)的環(huán)節(jié)，在這些環(huán)節(jié)中，經(jīng)常會遇到一些復(fù)雜的環(huán)境，用常規(guī)的測量方法難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量，嚴(yán)重影響工程的進(jìn)一步實(shí)施，從而影響到整個項(xiàng)目的進(jìn)度。復(fù)雜環(huán)境包括大型的水塘、湖面、沼澤及濕地等， 在這些環(huán)境中，由于資金及人力的限制，不易打樁、不易架設(shè)測量儀器等，給定點(diǎn)測量帶來了極大的阻力。在海洋或湖泊中，相同深度的各點(diǎn)連結(jié)成封閉曲線，按比例縮小后垂直投影到平面上，所形成的曲線，稱為等深線。在同一條等深線上各點(diǎn)深度相等。在地形圖上，等深線可表示海洋或湖泊的深度，海底或湖底地形的起伏。等深測繪是測量等深線的一種方法?？捎糜谌斯竦?、污染源頭圍堰截留等。目前，如按要求采用常規(guī)測量方法對湖泊等深線進(jìn)行測量，將遇到如下問題
高原湖泊流域面積遼闊，按要求測量的等深線距離岸邊較遠(yuǎn)，需要采用船只進(jìn)行輔助測量，且湖泊底部淤泥深度不足，底層土壤硬度較大，無法使用臨時性的標(biāo)志桿進(jìn)行標(biāo)記。采用水面打樁成本過高，缺乏實(shí)用性。湖面風(fēng)力常年較大，采用浮標(biāo)法在風(fēng)力影響下無法準(zhǔn)確定位。因此，在高原湖泊地區(qū)非測繪專業(yè)測量中，采用常規(guī)測量方式無法進(jìn)行準(zhǔn)確測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種湖泊等深線測繪的方法，本方法運(yùn)用簡易的測繪儀器結(jié)合正余弦定理的運(yùn)算，以達(dá)到高原地區(qū)湖泊等深線及濕地地形外貌測繪的目的。本發(fā)明實(shí)施中采用的主要儀器設(shè)備包括大地DE2A電子經(jīng)緯儀1臺(配套標(biāo)尺)、測深桿(3 X :3m)、指南針1個，船只1條。本發(fā)明方法按如下步驟進(jìn)行
1、基準(zhǔn)點(diǎn)根據(jù)項(xiàng)目具體情況選取，一般選取原則為測量的起點(diǎn)，基準(zhǔn)點(diǎn)必須顯目，容易辨別，易做標(biāo)記，以便工程后期進(jìn)行測量復(fù)核。在湖岸邊選取一個基準(zhǔn)點(diǎn)為，并在第一個基準(zhǔn)點(diǎn)為處架設(shè)電子經(jīng)緯儀，然后船只沿與湖岸線垂直的方向背離湖岸線駛出，待測到水深為預(yù)定深度處時，標(biāo)記為A點(diǎn)，以點(diǎn)連線方向?qū)?jīng)緯儀進(jìn)行調(diào)零，調(diào)零后讀取經(jīng)緯儀目鏡中上下絲所在刻度值，并進(jìn)行記錄，記錄的是經(jīng)緯儀目鏡中的上下絲的距離，根據(jù)經(jīng)緯儀的作用，計(jì)算出間距離見-[距離目鏡上絲度數(shù)一目鏡下絲度數(shù))X常數(shù)100]。同時用指南針粗略定位，并記錄相應(yīng)方位，定位的目的是確定為A點(diǎn)連線方向的方位(東南西北具體角度)以便后期作圖時進(jìn)行處理；；在經(jīng)緯儀右側(cè)確定標(biāo)記參考點(diǎn)O1,此處標(biāo)記參考點(diǎn)選擇原則通基準(zhǔn)點(diǎn)為。測量出JA間距離#_及線段JA與AA間夾角Z叫A ；
2、船只從叢點(diǎn)行駛大約10 20m，確定第二個與預(yù)定深度相同的點(diǎn)，標(biāo)記為C1點(diǎn)。同理，通過經(jīng)緯儀及標(biāo)尺測出間距離及線段JA與AA間夾角；
3、用以上方法，繼續(xù)標(biāo)記后續(xù)水深為預(yù)定深度的點(diǎn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)經(jīng)緯儀的視覺極限，即在經(jīng)緯儀目鏡中難以看清上下絲而無法準(zhǔn)確讀出數(shù)據(jù)時或影響視線的事物存在時，重新在為點(diǎn)對應(yīng)的湖岸上設(shè)置第二個基準(zhǔn)點(diǎn)4，第一個預(yù)定水深點(diǎn)的對應(yīng)點(diǎn)標(biāo)記為馬，以^^連線方向?qū)?jīng)緯儀進(jìn)行調(diào)零，讀取經(jīng)緯儀目鏡中的上下絲所在刻度，同時用指南針粗略定位，并記錄相應(yīng)方位；通過經(jīng)緯儀讀數(shù)并記錄^^間距離見1，在經(jīng)緯儀右側(cè)確定標(biāo)記參考點(diǎn)^，測量出A2O2間距離及線段JA與A2O2間夾角Z O^2 ；
4、繼續(xù)重復(fù)步驟2和3，記錄測量相應(yīng)的距離值MmbJBMAm及角度值Z^4《、 Z 民，直至測量結(jié)束；
5、對已記錄的數(shù)據(jù)見浙、Ma沿、M細(xì)、ZBiAiCpZ OZiiBi進(jìn)行校核后利用余弦定理可以色ΖβΑΑ、Μ_&Μ_推導(dǎo)出為皿，即推導(dǎo)出湖面上兩點(diǎn)間距離。此時可以對等深線進(jìn)行初步繪圖；根據(jù)正余弦定理，利用步驟二、三測得數(shù)據(jù)，可以推導(dǎo)出公式①和②，進(jìn)而推算出 Moici及ZΛΑ。的值；結(jié)合兩次推算結(jié)論，利用autoCAD繪制水深等深線圖。
權(quán)利要求
1.一種湖泊等深線測繪的方法，其特征在于按如下步驟進(jìn)行(1)在湖岸邊任意選取一個基準(zhǔn)點(diǎn)為，并在第一個基準(zhǔn)點(diǎn)為處架設(shè)電子經(jīng)緯儀，然后船只沿與湖岸線垂直的方向背離湖岸線駛出，待測到水深為預(yù)定深度處時，標(biāo)記，標(biāo)記點(diǎn)為A 點(diǎn)，以Λ叢點(diǎn)連線方向?qū)?jīng)緯儀進(jìn)行調(diào)零，調(diào)零后讀取經(jīng)緯儀目鏡中上下絲所在刻度值，計(jì)算出為A間距離#_,，并進(jìn)行記錄；同時用指南針粗略定位，并記錄相應(yīng)方位；在經(jīng)緯儀右側(cè)確定標(biāo)記參考點(diǎn)O1, O1點(diǎn)選擇原則同基準(zhǔn)點(diǎn)，測量出為0間距離及線段JA與AjOj 間夾角；(2)船只從&點(diǎn)行駛大約10 20m，確定第二個與&預(yù)定深度相同的點(diǎn)，標(biāo)記，標(biāo)記點(diǎn)為Cl。
2.同理，通過經(jīng)緯儀及標(biāo)尺測出間距離及線段ΛΑ與AjCj間夾角Zi^/;；(3)用以上方法，繼續(xù)標(biāo)記后續(xù)水深為預(yù)定深度的點(diǎn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)經(jīng)緯儀的視覺極限，即在經(jīng)緯儀目鏡中難以看清上下絲而無法準(zhǔn)確讀出數(shù)據(jù)時(視覺極限與當(dāng)?shù)禺?dāng)時天地情況與測量人員有關(guān))或影響視線的事物出現(xiàn)時，重新在為點(diǎn)對應(yīng)的湖岸上設(shè)置第二個基準(zhǔn)點(diǎn)Α，第一個預(yù)定水深點(diǎn)標(biāo)記為B2,以^^連線方向?qū)?jīng)緯儀進(jìn)行調(diào)零，讀取經(jīng)緯儀目鏡中的上下絲所在刻度，同時用指南針粗略定位，并記錄相應(yīng)方位；根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，通過正余弦定理計(jì)算出^^間距離見1，在經(jīng)緯儀右側(cè)確定標(biāo)記參考點(diǎn)O2,02點(diǎn)選擇原則同基準(zhǔn)點(diǎn)，測量出4 間距離及線段JA與A/？么間夾角Z O^2 ；(4)繼續(xù)重復(fù)步驟2和3，記錄測量相應(yīng)的距離值見皿、和^ifo.及角度值 Z 民，直至測量結(jié)束；(5 )對已記錄的數(shù)據(jù)MAm、MAiCi、MAi0i, ZBiAfin Z OiAiBi進(jìn)行校核后利用余弦定理可以由Ζ^Λ.6；.、MAiCi RM細(xì)推導(dǎo)出為皿，即推導(dǎo)出湖面上兩點(diǎn)間距離。
3.此時可以對等深線進(jìn)行初步繪圖，進(jìn)而根據(jù)步驟(2)測得數(shù)據(jù)，通過余弦定理，可以推導(dǎo)出如下兩個公式①和②，進(jìn)而推算出#_. RZAACi的值；結(jié)合兩次推算結(jié)論，整理繪制水深等深線圖。
4.
全文摘要
本發(fā)明公開了一種湖泊等深線測繪的方法，屬于分析與測量控制技術(shù)領(lǐng)域，該方法應(yīng)用簡便的操作儀器，如大地DE2A電子經(jīng)緯儀、標(biāo)尺、測深桿、指南針、船只等對復(fù)雜的地形環(huán)境進(jìn)行測量之后，結(jié)合正余弦定理計(jì)算并運(yùn)用CAD繪制出湖泊中某點(diǎn)附近等深線圖，并可以繪制出某湖泊地形外貌。此方法簡便易于操作，省時省力、節(jié)約成本，測量和計(jì)算結(jié)果較為精確，適于高原地區(qū)非測繪專業(yè)人士在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)前進(jìn)行準(zhǔn)備工作。
文檔編號G01C7/00GK102506831SQ201110298290
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月8日
發(fā)明者寧平, 熊向峰, 瞿廣飛, 賈麗娟, 鄧文武, 黃凱 申請人:昆明理工大學(xué)