水下地形測量(underwater topographical survey)測量水下地貌以及地物的工作。水下地形測量的成果通常為水下地形圖。水下地形測量由于是在水上動態(tài)定位和測深，比陸上測量困難復(fù)雜 。

通過水深測量方法獲取水體覆蓋下的水底地形圖， 為航運(yùn)交通、港口碼頭建設(shè)、海洋漁業(yè)捕撈、水產(chǎn)養(yǎng)殖、水利設(shè)施建設(shè)、路橋建設(shè)、海洋資源開發(fā)、海底管道電 水利設(shè)施建設(shè)、路橋建設(shè)、海洋資源開發(fā)、海底管道電纜鋪設(shè)、國防軍事、海洋劃界等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和圖件 。

1.控制測量；

2.水深測量；

3.測深點(diǎn)的平面定位；

4.內(nèi)業(yè)繪圖 。

（1）建設(shè)現(xiàn)代化的深水港，開發(fā)國家深水岸段和沿海、河口及內(nèi)河航段，已建港口回淤研究與防治等都需要高精度的水下地形圖；

（2）在橋梁、港口碼頭以及沿江河的鐵路、公路等工程的建設(shè)中也需要進(jìn)行一定范圍的水下地形測量；

（3）海洋漁業(yè)資源的開發(fā)和海上養(yǎng)殖業(yè)等都需要了解相關(guān)區(qū)域的水下地形；

（4）海洋石油工業(yè)及海底輸油管道、海底電纜工程和海底隧道，以及海底礦藏資源的勘探和開發(fā)等，更是離不開水下地形圖；

（5）江河湖泊及水庫區(qū)域的防洪、灌溉、發(fā)電和污染治理等離不開水下地形圖這一基礎(chǔ)資料；

（6）在軍事上，水下潛艇的活動、近海反水雷作戰(zhàn)兵力的使用、戰(zhàn)時登陸與抗登陸地段的選擇等，其相關(guān)區(qū)域的水下地形圖是指揮作戰(zhàn)人員關(guān)心的資料；

（7）從科學(xué)研究的角度上看，為了確定地幔表層及其物質(zhì)結(jié)構(gòu)、研究板塊運(yùn)動、探討海底火山爆發(fā)與地震等，也需要水下特殊區(qū)域的地形圖；

（8）為了進(jìn)行國與國之間的海域劃界工作，高精度的海底地形圖是必備的 。

水下地形測量定位

水下地形測量點(diǎn)的定位方法一般有斷面法，角度交會法，斷面角度交會法，極坐標(biāo)法，六分儀法，距離交會法（微波測距)，GPS全球定位系統(tǒng)定位，雙曲線無線電定位法和衛(wèi)星多普勒定位法等 。

水下地形測量斷面法

沿斷面測量水深。在水流湍急的河段，測船難以循斷面行駛或錨定船位時，間或以鋼纜固定廚面，沿鋼纜遂點(diǎn)定位側(cè)出水深。

水下地形測量角度交會法

以2~3臺經(jīng)緯儀或平板儀在岸上已知點(diǎn)設(shè)站，同步測定方向、交會船在測深時的點(diǎn)位。常用于流速較大的河段。

水下地形測量斷面角度交會法

斷面祛和角度交會法的結(jié)合。測船沿確定的斷面航行，同時用1~2臺經(jīng)緯儀或平板儀測定方向，與斷面線相交，確定船上的測深點(diǎn)位。

水下地形測量極坐標(biāo)法

以電磁波測距儀或經(jīng)緯儀在岸上已知點(diǎn)設(shè)站并選定零方向，測最測深點(diǎn)的距離和水平角，確定點(diǎn)位。

水下地形測量六分儀法

在船上靠近測深點(diǎn)處以2臺六分儀同步觀測岸上已知點(diǎn)，確定點(diǎn)位，適用于能目視觀測岸，上目標(biāo)的較開闊水域 。

水下地形測量距離交會法

測定船上測深點(diǎn)與岸上2個已知點(diǎn)之間的距離，以交會確定點(diǎn)位。微波定位測深儀就是根據(jù)這一原理應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)的產(chǎn)物，它可以實時采集測距、測深數(shù)據(jù)，實時或事后繪制平面圖和斷面圖。水利和航道、港口部門在20世紀(jì)80~90年代曾推廣使用。

水下地形測量雙曲線無線電定位法

從船上主臺測定與岸上副臺的相位差，根據(jù)以岸臺位置為焦點(diǎn)的兩簇雙曲線確定船上測深點(diǎn)位，適用于局部海域或全球性的航海導(dǎo)航定位，在歷史上曾發(fā)揮重要作用。

水下地形測量衛(wèi)星多普勒定位法

測量衛(wèi)星通過上空時所發(fā)無線電信號的多普勒頻移求定船位的方法。運(yùn)用此法可以進(jìn)行全球性的全天候?qū)Ш胶投ㄎ?，?0世紀(jì)60~80年代曾是軍事、民事航海和海洋測量的主要導(dǎo)航定位手段，現(xiàn)已被GPS全球定位系統(tǒng)所取代。

水下地形測量GPS全球定位系統(tǒng)定位法

采用GPS差分實時定位技術(shù)，包括局城GPS差分定位(LADGPS或DGPS)技術(shù)和廣域GPS差分定位(WADGPS)技術(shù)，用以確定船上測深點(diǎn)位。DGPS實時定位由基準(zhǔn)站、數(shù)據(jù)通信鏈和用戶站(如船)組成。當(dāng)基準(zhǔn)站和用戶站的GPS接收機(jī)同步觀測若干相同衛(wèi)星，將基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)觀測所得的三維位置與已知值進(jìn)行比較，便可獲得定位誤差信息，稱為差分改正信息。如通過數(shù)據(jù)通信鏈及時將此差分改正數(shù)傳遞給用戶站，對其觀測值進(jìn)行改正。根據(jù)差分改正數(shù)計算模式的不同，DGPS定位有不同的工作模式，主要有：位置差分，偽距差分，相位平滑偽距差分和相位差分等。其中偽距差分應(yīng)用最為普遍 。

水下地形圖在投影、坐標(biāo)系統(tǒng)、基準(zhǔn)面、圖幅分幅及編號、內(nèi)容表示、綜合原則以及比例尺確定等方面都與陸地地形圖相一致，但在測量方法上相差較大。

水下地形測量時，每個測點(diǎn)的平面位置與高程一般是用不同的儀器和方法測定。

水下地形測量時，水下地形的起伏看不見，不像陸地上地形測量可以選擇地形特征點(diǎn)進(jìn)行測繪，而只能用測深線法或散點(diǎn)法均勻地布設(shè)一些測點(diǎn)。水下地形測量的內(nèi)容不如陸上的那樣多，一般只要求用等高線或等深線表示水下地形的變化 。

水深測量的傳統(tǒng)工具是測深桿和測深錘?，F(xiàn)代普遍使用回聲測深儀，精度和效率均大為提高，最大測深可達(dá)10000m，并已從單頻、單波束發(fā)展到多頻、多波束，從點(diǎn)狀、線狀測深發(fā)展到帶狀測深，從單純測深發(fā)展到圖像顯示和實時繪圖。例如海底地貌探測儀(又稱側(cè)掃聲納)，可探測礁石、沉船等船底航行障礙物的概略位置、范圍、形狀、性質(zhì)和海底表面形態(tài)，并以圖像顯示。多被束測深系統(tǒng)能同時發(fā)射數(shù)十個相鄰的窄波束，配合微處理機(jī)精確測出，并以圖像顯示一定寬度的航行線水下障礙物位置，深度、范圍、形狀以及海底的地貌，由機(jī)助繪圖儀繪出等深線圖。此外，還在探索利用雙頻激光、衛(wèi)星像片或航空像片測量解譯水深，為水深測量技術(shù)的發(fā)展開辟新的途徑 。

《機(jī)載激光雷達(dá)水下地形測量技術(shù)規(guī)范》（GB/T 39624-2020）面向水下地形測量需求，在分析現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合世界機(jī)載激光雷達(dá)水下地形測量技術(shù)的發(fā)展水平和特點(diǎn)，對采用機(jī)載激光雷達(dá)進(jìn)行水下地形測量作業(yè)提出規(guī)范化的技術(shù)要求。 2100433B

《機(jī)載激光雷達(dá)水下地形測量技術(shù)規(guī)范》（GB/T 39624-2020）規(guī)定了機(jī)載激光雷達(dá)水下地形測量的基本要求、準(zhǔn)備工作、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理、成果質(zhì)量檢查和成果整理與上交?！稒C(jī)載激光雷達(dá)水下地形測量技術(shù)規(guī)范》（GB/T 39624-2020）適用于采用機(jī)載激光雷達(dá)測量技術(shù)進(jìn)行深度不超過50m水域的水下地形測量作業(yè)。

機(jī)載激光雷達(dá)水下地形測量技術(shù)規(guī)范制定背景

機(jī)載激光雷達(dá)水下地形測量技術(shù)是利用機(jī)載的藍(lán)綠激光發(fā)射和接收設(shè)備，通過發(fā)射大功率窄脈沖激光，探測海洋水下目標(biāo)的一種先進(jìn)技術(shù)。主要從傳統(tǒng)的人工單點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取變?yōu)檫B續(xù)自動數(shù)據(jù)獲取，提高了觀測的精度和速度，使數(shù)據(jù)的獲取和處理朝智能化和自動化方向發(fā)展。

機(jī)載激光雷達(dá)測量是一種快速獲取空間高精度三維地理信息的新技術(shù)，集成激光雷達(dá)技術(shù)、高精度慣性導(dǎo)航測量技術(shù)和高精度動態(tài)GNSS差分測量技術(shù)為一體，較傳統(tǒng)攝影測量技術(shù)具有更快速、更精確獲取水下地貌和地物三維信息的優(yōu)勢。隨著機(jī)載激光雷達(dá)測量技術(shù)得到了快速發(fā)展，并開始在海岸帶、島礁附近水域和內(nèi)陸水域等水下地形測繪領(lǐng)域得到應(yīng)用。為了規(guī)范機(jī)載激光雷達(dá)測量，制定了國家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)載激光雷達(dá)水下地形測量技術(shù)規(guī)范》（GB/T 39624-2020）。

機(jī)載激光雷達(dá)水下地形測量技術(shù)規(guī)范編制進(jìn)程

2018年10月15日，國家標(biāo)準(zhǔn)計劃《機(jī)載激光雷達(dá)水下地形測量技術(shù)規(guī)范》（20181639-T-466）下達(dá)，項目周期24個月，由中華人民共和國自然資源部提出，TC230（全國地理信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會）歸口上報及執(zhí)行，主管部門為中華人民共和國自然資源部（測繪地理）。

2020年12月14日，國家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)載激光雷達(dá)水下地形測量技術(shù)規(guī)范》（GB/T 39624-2020）由中華人民共和國國家市場監(jiān)督管理總局、中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布。

2020年12月14日，國家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)載激光雷達(dá)水下地形測量技術(shù)規(guī)范》（GB/T 39624-2020）實施。

機(jī)載激光雷達(dá)水下地形測量技術(shù)規(guī)范制定依據(jù)

國家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)載激光雷達(dá)水下地形測量技術(shù)規(guī)范》（GB/T 39624-2020）依據(jù)中國國家標(biāo)準(zhǔn)《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則—第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》（GB/T 1.1-2009）規(guī)則起草。

機(jī)載激光雷達(dá)水下地形測量技術(shù)規(guī)范起草工作

主要起草單位：北京四維空間數(shù)碼科技有限公司、中國科學(xué)院電子學(xué)研究所、深圳大學(xué)、浙江省水利河口研究院、中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所、長江水利委員會長江科學(xué)院。

主要起草人：徐保龍、邵永社、李清泉、魏榮灝、賀巖、鄭學(xué)東、汪馳升、任少華、鄒雙朝、高宏志、嚴(yán)冰、宋麗、郭鍇、王婧、王朝霞、雷鑫。