時間：2022-02-25 09:43:52
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇海洋測繪論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
一、適用范圍
本條件適用于測繪專業各分支專業，即大地測量、攝影測量與遙感、工程測量（含礦山測量、水利測量等）、地形測量、海洋測繪、地籍測繪、房產測繪、地質測繪、地圖制圖與地圖制印、地理信息工程專業中從事科學研究、技術設計、技術生產及測繪儀器設備維修、質量檢查監督、技術管理、技術開發、科技信息等工作的工程技術人員。
二、政治思想條件
遵守國家法律和法規，有良好的職業道德和敬業精神。任現職期間，年度考核合格以上。
三、學歷、資歷條件
獲博士學位后，從事本專業技術工作，取得工程師資格2年以上。或大學本科畢業以上學歷，從事本專業技術工作，取得工程師資格5年以上。
四、外語、計算機條件
（一）較熟練掌握一門外語，參加全國職稱外語統一考試，成績符合規定要求。
（二）較熟練掌握計算機應用技術，參加全國或全省職稱計算機考試，成績符合規定要求。
五、專業技術工作經歷（能力）條件
取得工程師資格后，具備下列條件之一：
（一）省（部）級測繪科技項目、工程項目的主要參加者。
（二）主持完成市（廳）級測繪科技項目、工程項目兩項以上。
（三）主持技術推廣項目，采用新技術、新材料、新工藝或開發新產品兩項以上或主要參加三項以上。
（四）編制和審核大中型測繪項目綜合技術設計兩項以上或單項設計書四項以上，并組織或主持完成大型測繪工程項目或生產項目一項以上。
（五）主持完成三項以上大中型測繪工程項目的質量檢查，編寫相應的技術報告。
（六）編輯設計或編審大型普通地圖集或專題圖集，并已出版。
（七）承擔完成三種類型10臺以上測繪儀器維修或檢測鑒定任務，并能獨立解決其重大技術難題。
（八）承擔完成重大測繪儀器的研制、改裝或精密儀器安裝調試工作。
（九）主要參加基礎地理信息系統的建設及技術推廣，完成數字化制圖或編輯入庫等項目工作。
六、業績成果條件
取得工程師資格后，具備下列條件之一：
（一）國家、省（部）級測繪科技成果獲獎項目的主要完成人、或市（廳）級測繪科技進步一、二等獎獲獎項目的主要完成人。（以獎勵證書為準）
（二）主持或組織完成的項目成果獲得市（廳）級優秀成果獎、優秀圖書獎一等獎以上。（以獎勵證書為準）
（三）主持完成大型測繪項目，經省級業務主管部門審定，其項目設計水平先進、質量優良，產生顯著的效益。
（四）主持開發、推廣的科技成果兩項以上，取得明顯的經濟效益。
七、論文、著作條件
取得工程師資格后，公開發表、出版本專業有較高水平的論文（第一作者）、著作（主要編著譯者），撰寫有較高價值的專項技術分析報告，具備下列條件之一：
（一）出版本專業著作1部。
（二）在省級以上專業學術期刊2篇以上。
（三）在國際或全國學術會議宣讀或交流論文2篇以上。
（四）為解決復雜技術問題撰寫有較高水平的技術報告2篇以上或重大項目的立項研究（論證）報告2篇以上。
八、破格條件
為不拘一格選拔人才，對確有突出貢獻者，并取得工程師資格2年以上，具備下列條件中的兩條，可破格申報：
1、獲國家級發明獎、自然科學獎、科技進步獎項的主要完成人；或省（部）級自然科學獎、科技進步獎二等獎一項或三等獎二項以上，獲獎項目的主要完成人。（以獎勵證書為準）
2、在推廣新新技、新工藝和科技成果轉化等方面取得了重大經濟社會效益，處于本行業領先水平，并被省（部）級授予優秀科技工作者榮譽稱號。
3、擔任大、中型工程項目中的技術負責人，完成大型工程一項或中型工程二項以上，取得顯著的經濟效益，并通過省級權威部門鑒定，填補了省內外技術領域空白。
4、在國家級學術刊物上發表有價值的學術論文3篇、省級5篇以上，或正式出版專著1部（獨著10萬字以上，合著20萬字以上）。
九、附則
1、凡冠有“以上”的，均含本級（或本數量）。
關鍵詞：RTK 三維 水深測量 精密 單波束 誤差
水深測量是測繪活動中一項常見而重要的內容，在海圖測繪、江河湖泊及水庫調查、涉水項目工程設計、涉水建筑物安全維護、航道監測、水道沖淤研究等方面均需要進行不同比例尺的水下地形圖的測繪。
水深測量的目的是獲取水底不同位置相對于某一穩定的高程（深度）基準面的高程（水深），測深和定位是水深測量兩項最主要的內容。由于在絕大部分情況下水深測量都是動態條件下的測量，測量載體的姿態和水深基準面的確定在大多數情況下已成為影響著水深測量精度的主要因素。因此確定水深測量時測量載體的姿態變化和測量瞬間的測量基準面的位置成為提高水深測量的關鍵。
最新的《水運工程測量規范》（JTS131-2012）已規定可以采用“RTK三維水深測量”方法進行精密水深測量，并規定了指導性的作業方式和數據處理方法。其定義為：“RTK三維水深測量是利用GPS RTK 提供的瞬時高精度三維解，通過時延改正、姿態改正，最終為回聲測深系統換能器提供準確的三維基準，進而根據回聲測深結果，得到水底點的三維坐標。”但對何種條件下必須采用姿態傳感器，規范里并無明確的規定。
為此需要分析不同條件下的水深測量誤差，確定需要采用姿態傳感器設備的條件。
水深測量誤差分析
正如前面分析所言，水深測量的誤差來源眾多，包括定位的誤差、測深儀自身的測距誤差，測量介質引起的聲速效應誤差、測量載體姿態引起的測量誤差等。其中定位誤差目前已可忽略，測深儀自身的測距誤差也遠小于其它因素的影響。這里可以認為對測量深度的主要因素包括傳播介質、測量載體等相關效應，有聲速、姿態和船只靜、動吃水的影響。具體分析如下。
1、聲速效應對測深的影響
聲速效應的影響直接影響到回聲測深儀測量的深度部分，根據回聲測深原理，深度等于介質中聲波傳輸速度與傳播時間一半的乘積，而聲波在水體中的傳播速度并非是一個固定值，它和測時環境相關，同水體的溫度、鹽度、密度以及聲波頻率相關，可以根據測區水域的溫度和鹽度進行改正，通常公式計算某溫度、鹽度下的聲速。
由于水體中（特別是海區）的水溫和鹽度在垂直方向上存在梯度分布，引起聲速在垂直方向上存在梯度分布，而且位置不同，聲速梯度分布也不盡相同。在測量的時候，不同的測點需采用該測點測量時聲速傳播路徑上的平均聲速（可采用聲速剖面儀測定），采用后處理的方法進行聲速改正，
理論上：平均聲速Cm應為聲波傳播全路徑上的瞬時聲速平均值，若采用水深參數h表達應為：
■（1），（1）中：D為從換能器到水底的深度。
由于不可能知道聲速傳播路徑上每一處的聲速，故在實際計算中采用式（2）進行抽樣離散的計算：
■（2），式（2）中，n為聲波路徑上的抽樣數，也就是分層數；di為各水層的厚度，Ci為各水層的聲速值，n值越大，即抽樣數越多，結果越準確。
上式（2）可稱為計算平均聲速的精確公式。
實際上在水深測量的時候，我們都將一個固定的設計聲速C0（一般取1500m/s或者某一位置的表層聲速）輸入測深儀，此時測得的每一個位置的水深實際上是一個近似水深，需要在后處理時進行聲速改正。聲速改正值dh=h（Cm-C0）/ C0 。 （3）
從上式（3）可知，測深值的聲速改正值與觀測深度成正比，水深越大，聲速改正值越大，還與聲速差成正比。改正值數值的大小見下表1所示：
表1 聲速改正值數值表
2、測船姿態變化產生的測深誤差
姿態影響是指載體受到風、浪、流的作用而導致的測量不準，無論是橫搖、縱搖、艏搖和傾斜，其作用機理都是導致測深儀中心波束傾斜而產生復雜的誤差變化，它是一個即影響平面定位又影響深度測量的復雜過程。
2.1 測船橫搖產生的測深誤差
理論上，波浪對測深的影響是通過對船姿態的改變來產生作用的，因此，波浪對測深的影響可分為測船縱搖，橫搖、升沉等對測深的影響幾個方面。
設α為測船橫搖角，左舷下傾時取正值，θ為換能器半波束角，s為記錄深度，d為真實深度。很明顯，如果│α│≤θ，α角造成的測深信號的偏移仍在波束角范圍之內，所測得的深度可以認為是沒有附加誤差的，則發射的測深信號偏離了垂直方向而產生了附加誤差。
一般情況下，測深線是沿水底地形變化梯度方向布設的，所以沿測深線垂直方向（即測船的橫搖方向）可以認為是平面，此時產生的附加深度誤差Δdroll可以估計為：
Δdroll = H'-H =s[cos（α-θ）-1] （4）
從上式（4）可以看出，由橫搖α產生的附加深度誤差Δdroll與測量水深值H成正比。
以波束角7°為例，在不同的水深H和橫搖角度α的條件下，產生的橫搖誤差Δdroll見下表2所示：
表2 不同的水深H和橫搖角度α的條件下橫搖誤差Δdroll
在進行水深測量時，若同時測定了橫搖α角，真實的深度為：
H'= H cos（α-θ） （5）
可是若通過（5）式的該算，就產生了另外一個問題，改正后的水深H'是測深儀換能器的中心的垂線上，因為橫搖α角的存在，引起了定位中心與測深中心不在一個水平面上，這是就產生了定位的誤差，其偏離數值的大小與定位天線與測深中心的距離成正比。在建立了嚴密的船體坐標系并實時測量了船體姿態的條件下，能對定位中心作出正確的改算。
2.2 測船縱搖產生的測深誤差
測船縱搖產生的測深誤差比較復雜，若海底是平臺的，則產生的誤差與橫搖產生的誤差類似，可按照（5）式進行深度改正。顯然，縱搖不產生偏離測深線的位移，但使水深點在測線上前后擺動。如過不進行改正，即使水底是光滑的平面，但記錄的圖像可能不是一個平面。不過在淺水區，假定H≤50， θ=3.5°，當縱搖角β≤6°時，引起的水深誤差≤5cm，可以不予考慮。
2.3 測船升沉對測深值的影響
測量的時候，換能器固定安裝在船體的下方，與測船形成剛體連接，因此，測船的升沉的變化值就直接反映在水深值里。
測船升沉對測深值的影響的大小和測深儀換能器與測船的測船的相對關系有關。通過理論分析，當測深儀換能器與測船的重心重合是，測船姿態和升沉的變化對測深值的影響最小，而且有利于通過HEAVE傳感器或者其他方式對其作出改正。
目前，對升沉的改正一般有以下兩種方式：①HEAVE傳感器法：通過高精度的涌浪傳感器（其原理一般為加速速計）直接測定船體的升沉，當傳感器與測深儀換能器位置一致時，傳感器測得的數值即為水深值的改正值；②RTK高程分量法：即利用高精度的GPS高程測量分量進行升沉改正。
3、換能器動態吃水對測深值的影響
動態吃水是一個水中運動載體的一種客觀現象。一般地，動態吃水采用如下定義：因船只航速變化引起船體沉浮而使換能器吃水產生的動態變化。
動態吃水ΔH測定的方法很多，目前規范上和實際采用的主要有：①水準儀定點觀測法；②水準儀固定斷面法；③RTK定位法。
根據實際工作中的經驗，采用合適的測船非常重要，既不能太小，也不能太大，太小了穩定性不夠，太大了動態吃水較大。測量是的船速亦需要控制，不可盲目追求高速。
從另一個角度來說，既然RTK發能夠準確地確定換能器的動態吃水，當采用“RTK三維水深測量”方法的時候，可以利用高精度的高程分量來對動態吃水進行準確的改算。
4、時延改正及其影響
時延反映的是GPS RTK 定位與測深的不同步。為將GPS RTK 三維歸位到換能器，為測深提供瞬時平面和垂直基準，并最終實現波束在水下的歸位計算，就必須消除時延的影響。
若船速為8 節（約4.111 m/s），導航時延確定誤差為0.2 秒，則導航時延確定誤差統計結果表明：時延誤差引起的最大平面位置偏差為0.8m。
通過理論研究，時延對平面定位和測深的影響最為顯著，其影響與船速成正比。因此，實際作業中，一方面應根據實驗精確計算時延；另一方面應盡量減小船速，保持測量載體的穩定性，將時延確定誤差的影響減小到最小。
無姿態傳感器條件下的RTK三維水深測量的實施
無姿態傳感器的“RTK 三維水深測量”構成簡單，只是在常規的水深測量系統別強調了厘米級的定位和高程測量。由于GPS RTK測量或者是PPK測量獲得高精度的平面定位和高程數據已經是相當成熟的技術，在多年的測量實踐中已得到驗證和應用，太多的論文和文獻對這個問題進行了闡釋。
無姿態傳感器的“RTK 三維水深測量”主要包括以下幾個環節：①測區控制網測量；②高程轉換模型的建立；③高精度聲速剖面的測量；④內業資料處理；⑤精度評估。
筆者在80公里的長江入海口河段進行了驗證測量，該河段屬于感潮河段采用常規的驗潮站進行水下地形測量需要耗費大量的人力。而采用“RTK 三維水深測量”將大大地減小工作量。
驗證測量實施過程如下：在測區兩岸布設一定密度的E級GPS控制網，聯測控制點的水準高程，采用幾何曲面模型構建了該區域的高程轉換模型。實現了GPS大地高到正常高系統的無縫轉換。
在進行“RTK 三維水深測量”的同時，根據規范的要求。在測區兩岸布設了20個驗潮站進行潮位控制，以便兩者進行對比。通過兩種方法對水下測點高程的計算，對計算出的差異成果按照0.1m的區間寬度進行分析統計。共統計測點測點32153個，差異區間如下表3所示。
表3 兩種方法計算的測點高程差值統計表
以上實例表明，該項目中采用不需要任何姿態傳感器的RTK的三維水深測量技術得到的測量結果與常規的潮位控制得到的結果沒有明顯的差異，其精度和可靠性都得到了很好的驗證。
總結
從以上從六個引起測深誤差的主要方面進行了分析，并定量地分析計算了在不同的測量條件下，這些影響因素對測深帶來的誤差的數值，同時通過實例進行了分析，可以得出很重要的結論：
在目前的技術條件下，定位和測深引起的誤差在水深測量誤差中已退居次要地位，聲速改正誤差和測量載體的姿態誤差等因素已稱為水深測量誤差的主要來源。
輔以姿態傳感器、羅經等外部設備的“RTK三維水深測量”，能夠精確地改正各項的主要測量誤差。為了簡化操作，且在經濟上簡便易行，有必要研究無姿態傳感器條件下RTK三維水深測量的實施條件。
具備一定的的測量環境，可以不需要任何姿態傳感器（包括羅經和涌浪傳感器）就可實現基于RTK的三維水深測量技術的單波束精密測深。
參考文獻：
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[關鍵詞] 時空可視化表達 臺風信息系統 Flex技術
1 概述
臺風是世界上最嚴重的自然災害之一。在全球的臺風生成區中，西北太平洋地區的發生頻率最高，占全球總數的1/3以上，同時西北太平洋中的臺風強度也是最強的[1]。福建省所處的地區臺風災害發生頻繁,是中國遭受臺風影響最嚴重的省份之一。由于其造成的經濟損失劇增，同時對民眾生活也造成一定影響，人們對臺風的關注也越來越多，為了滿足這種需求就需要有一個表現力強，信息表達明確的信息了解渠道。高交互性、富客戶端的基于Flex、WebGIS的臺風災害數據的時空可視化表達技術越來越受到人們的關注。通過該技術可以動態、直觀、多層次地掌握臺風信息，使得臺風信息的表達更加豐富，從而給予人們更多的臺風信息服務。本文以臺風“珍珠”登陸為例，構建基于ArcGIS Server以及Flex的臺風災害數據的時空可視化表達的開發，將臺風從發生到結束過程中，受影響的各個站點的信息；包括各大新聞頻道的信息、相關政府管理部門的應急措施以及現場情況；按照時間的先后順序進行可視化表達，為用戶提供展現臺風災害信息的時空可視化表達系統。
2 WebGIS與Flex技術研究現狀
2.1 WebGIS研究進展
隨著Internet 技術的發展，GIS與Internet結合成為必然的趨勢，WebGIS順應而生，WebGIS是在Internet或Intranet環境下實現對地理信息的獲取、存儲、查詢、分析、顯示和輸出的計算機系統，它是GIS發展的重要方向[2]。與傳統的Web應用相比，WebGIS的最大特點是在空間框架下實現圖形、圖像數據與屬性數據的動態鏈接，提供可視化查詢和空間分析的功能[3-4]。但是，WebGIS與傳統的Web應用一樣，具有一定的局限性，體現在：(1)用戶界面圖形顯示和交互能力較弱，不能滿足Web技術不斷發展下用戶對系統豐富體驗的要求，降低了系統的可用性。(2)沒有充分利用客戶端的處理能力，大多數用戶請求集中在服務器端處理，加重了服務器的計算負擔，提高了對網絡帶寬的要求。(3)基于HTML靜態標簽建立，語義性差、可重用性和可擴展性都不強，建立新的應用大多要重新設計和開發[5]。
2.2 Flex研究進展
由于傳統WebGIS存在以上不足，因此能夠創建高交互性、富客戶端的RIA技術也應用于WebGIS客戶端的生成過程。
RIA(Rich Internet Applications)稱為富互聯網應用，具有高度互動性、豐富用戶體驗以及功能強大的客戶端[6]。RIA的特點是在客戶端可以進行完整的數據處理，與用戶的交互更加友好，更迅速。界面交互并不依賴頁面，消息通過異步請求傳遞，面向用戶界面中的各個小模塊，客戶端的模塊之間關系清晰，處理起來也更靈活。在不會影響到原有應用的前提下,RIA技術對表現層進行了大幅度的增強，更好的提升了界面的友好程度。并減少了用戶與系統的遠程交互頻率，也減少了帶寬需求 。
Flex是Adobe公司推出的RIA解決方案，Flex是一種基于標準編程模型的高效RIA開發產品集，使用Flex技術開發部署RIA應用程序非常簡單。由于Flex技術基于MXML標準、CSS標準、XML標準、Action Script 3.0標準，并提供豐富的組件，使得Flex開發人員只需將注意力集中于業務邏輯開發上。Flex編程模型和各個產品構成了完整的RIA開發平臺，并且擁有完善的文檔和示例，擁有規模較大的開發社區，是目前最成熟和完善的RIA技術[4-5]。
2.3 Flex技術與WebGIS技術結合應用于氣象領域現狀
隨著科學技術的快速發展，人類獲取臺風數據的技術愈加快速、準確，這使得臺風信息內容更充實，決策輔助的準確性也大幅度提高。近幾年來，隨著地理信息系統(Geographic Information System，GIS)在各領域應用的廣泛和深入，氣象領域的應用也越來越普及，更多氣象工作者開始認識到地理信息系統技術的應用價值，地理信息系統的發展，為臺風數據的管理提供了技術手段，同時，GIS在氣象領域的應用也為地理信息系統與臺風預報系統的有效結合提供了依據[7]。
目前，國內在將WebGis技術應用于臺風數據管理和方面取得了一定成果，如中國中央氣象臺網站、中國香港天文臺網站、福建水利信息網、廣西氣象臺網站、四創公司“風影2005”軟件等。其中中國中央氣象臺網站在2009年將Flex技術引入了臺風的網站建設上來，使用戶能夠更方便，更快捷，更豐富的接觸到臺風信息，同時能夠提供有關信息供相關部門及時的采取相應救助措施[8]。自從該網站運來以來，經受了較大的公眾用戶的并發訪問量，證明了其技術路線的可行性。故本文引入了Flex技術進行基于WebGIS的臺風災害數據時空可視化表達的系統開發中來。
另一方面，從以上網站的運行結果來看，目前大部分臺風網站的臺風數據并沒有與時間相聯系，只是純粹地展現臺風的空間數據，而沒有將相關的政府應急，包括各類災害信息融入，在信息的豐富程度上存在不足。因此本文以臺風“珍珠”登陸為例，進行基于ArcGIS Server以及Flex技術的臺風災害信息數據的時空可視化表達的開發，為用戶提供展現臺風災害數信息的一個應用服務窗口。
3 基于Flex 的臺風災害信息數據時空可視化表達系統開發
3.1 系統開發平臺
本系統是以美國ESRI公司的ArcGIS Server以及Macromedia公司的Flex Builder系列軟件作為WebGIS的開發平臺，以及Microsoft公司的IIS作為網絡服務軟件，運用Flex 技術、技術進行開發的基于WebGIS的臺風災害數據時空可視化表達。
3.2 系統總體結構
本次系統的框架主要分為3層，即表現層、應用層、數據層。
表現層。基于瀏覽器的一個富客戶端，為用戶呈現一個豐富的、具有高交互性的可視化界面，以圖文一體化的方式顯示空間和屬性信息，主要包括臺風信息數據的獲取、網上距離的量測、多媒體信息的游覽等。
應用層。主要是負責響應Flex富客戶端請求的核心層。它接受來自客戶端的請求，并根據用戶請求類型做出相應響應。通過.NET應用服務器與ArcGIS Server服務器進行響應空間數據和屬性數據請求，對空間數據進行分析和控制。
數據層。它是系統的底層，負責空間數據和屬性數據的存取機制，維護各種數據之間的關系。具體的框架如圖1所示。
3.3 系統核心功能設計和實現
3.3.1 常規地圖操作功能
平臺具有對地圖圖層的各種操作功能，如放大、縮小、漫游、全圖顯示、前一視圖、后一視圖、量距、測量面積、屬性信息獲取等功能。當臺風逼近某一城市時，可方便地測量任意兩點和多點之間的距離，根據當前位置和預報位置，結合移動速度和風圈半徑，為實施防汛預案提供科學依據。
3.3.2臺風災害信息數據聚合獲取
臺風信息數據及相關災害信息數據的獲取主要通過兩種渠道，一種是直接調用數據庫內容，另一種實時數據，則需要直接連接到遠程相關政府部門信息網站，以信息聚合形式將相應信息按來源分類加以整理，并返回XML格式的文檔，接著由Flex直接獲取XML數據，并在瀏覽器端根據數據類型來加以顯示。以臺風信息數據為例，主要包括臺風的中心氣壓，經緯度信息，最大風速，風力，移動速度信息，方向，以及七級、10級、12級風圈半徑信息等文本信息數據。相應災害信息如災害警報，啟動的預案等級等。由于從各相應政府管理部門實時聚合獲取的數據中不少有明確時間標識，因此可將此數據直接通過時空可視化表達系統按時間來動態表達。獲取的數據中除普通的文本信息數據，還可以是圖像數據，視頻數據，這依據于相應政府管理部門數據源而定。
3.3.3臺風路徑動態顯示及災害信息可視化表達功能
該可視化表達系統的總體界面框架如圖2所示，界面中間位置為地圖顯示窗口和時間軸控制窗口，中間部分上部為地圖操作工具條，界面框架左上角為時間信息，左下角為類似于福建氣象局、中央氣象局等各類相關政府管理部門的臺風災害信息窗口，右上角為信息控制中心，包括數據的導入，動態播放的控制，右下角為相應多媒體信息的播放。
臺風信息動態顯示的功能如界面中間部分的地圖內容所示，隨著時間的變化，點擊播放時，會進行臺風路徑動態的播放，同時將不同時刻中各相關政府部門的數據及信息在相應的左下角位置進行更新，同時各類帶有時間屬性的圖片、視頻信息也可在右下角的多媒體信息播放窗口進行相應顯示。這樣可以較好地將相應災害事件及政府管理部門應對措施通過時空的概念明確結合在一起，實現災害信息數據的時空可視化表達。
如需直接控制播放速度，或快速瀏覽動態變化結果，則可使用界面中間位置的時間軸控制窗口來靈活拖動，這樣各類相關信息就會自動刷新。
4 結語
本文基于ArcGIS Server、Flex技術，對臺風災害數據信息的時空可視化顯示平臺的建設進行了探討，并通過實際WebGis應用信息系統的設計將Flex技術融入到臺風災害相關數據信息網站的建設中來。系統開發結果在臺風災害信息可視化表達方面效果較好，但作為一個GIS應用系統，系統還需要在專業性和為各部門的服務上加強研究，為Webgis技術應用于相關災害管理和信息上提供有益的經驗。
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