林伟填

（广东省国土资源测绘院，广东 广州 510500）

传统海洋测绘中应用的是单波的测探仪，该种测探技术已经不能满足社会的发展需求，多波束水深测量技术的出现，为海洋测量技术的发展带来很大的便利。在当前社会发展的新时期，各种先进的技术不断被开发和应用，在海洋测深技术中，需要将测绘技术不断更新和调整，为海洋事业的发展提供更大的支持。多波束测深系统是当前比较热门的水下测量技术，但是其很难实现全覆盖测量的高效率，机载激光测深技术属于主动测深系统，能够高效率测量浅海、岛礁和暗礁等不能到达的水域，可以有效确定信号射入的方向，通过对收到的信号进行处理和计算，可以判断出目标的方位。机载激光测深技术是综合雷达、卫星系统和计算机等复杂系统，通过对探测到的各种数据进行有效分析，得出有效的测量结果。

1 机载激光测深技术的内容阐述

机载激光测深技术是一种主动测深系统，是一种对水下地貌进行测量和测深的系统，是集激光系统、全球定位和导航定位等为一体的技术，其应用原理是由回波利用发射与接收器进行声波的定向发射和接收，传感器能够对激光回波信号空间位置进行计算，能够得到水深数据。测深系统能够有效处理回波信号，其中，数字磁带机可以按照规定的格式进行测量，能够测得水深和船之间的相关数据。计算机技术的应用主要是可以设定一种程序，该种程序的应用主要是能够进行实时处理；数字绘图机能够在船行进的过程中根据船航行的痕迹绘出等深线图，对海底的地貌轮廓进行识别，能够对更深度地剖面进行测量。机载激光测深技术的测量覆盖面广、测量效率高，与多波束测深系统相比较有着较大的优势，能够排除航行测量中的障碍，快速绘制出海底的三维图，有时还可以在冰覆盖区域使用。机载激光测深技术能够一次给出平面内几十个甚至上百个深度，对水下一定宽度内的目标大小、形状、最高点和最低点进行测量，也能够描绘出水下地形的精细特征，是当前应用较广泛的一种测深系统。

2 机载激光测深技术的应用原理

机载激光测深技术能够对海底的地形进行有效测量和测绘，机载激光测深技术是对多波束回声测深仪的升级和发展。机载激光测深技术的测量需要利用船龙骨上的一条发射阵，发射出的超宽声回波与船龙骨呈垂直状，在经过适当处理之后会形成与发射回波垂直的很多接收波束，测深系统在完成一整个发射接收过程，会由一系列的反射峰形成排列的测深剖面。形成的波束主要呈现扇形排列，回波的方向是由中央波束向边缘波束逐渐增大，回波信号也是由中央向两边的扩散，会逐渐形成散射波，针对海底信号的探测主要应用的是振幅检测法，在指向脚不断增大的同时，反射波的脉冲形态就会逐渐模糊。针对回波信号的检测，还可以使用相位检测法，是通过相位差的方法检测波束的到达角。机载激光测深技术是一种大型的组合设备，其主要包括定位、声速剖面仪和绘图仪等配套设备，多波束系统和单波束系统相比较，在设备组成方面没有很大的差别，在实际的工作中能够同时发射和接收多个回波信号，对海底地形的测量呈带式。

3 机载激光测深技术的发展

3.1 回波信号的跟踪

对海底测量采用的声速模型相对比较多，为海底更深层次的测量提供了理论依据，声速模型的制定是进行对声速的计算模型，计算所得的声速之间存在一定的差异，也会给后期的归位计算带来困难。由于海洋水域面积的范围比较广，海域的水文因素变化比较复杂，需要通过建立一种多波束最优声速模型。

3.2 深度数据测量滤波

在对海底进行测量的过程中，如针对噪声和海况的相关数据参数设置不合理，会影响到测量数据的结果，出现假的信号，测量出来的地形都是虚假地形，导致绘制出的海底地形图与实际的海底地形图存在很大差异。因此，为了能够确保测量成果的可靠性，需要及时消除假信号，需要对测深数据进行定位，做好对数据信息的及时编辑，能够及时将一些假信号剔除掉，为后期的成图工作奠定良好的基础。

3.3 图像处理技术

激光测量工作中反向散射强度是重要的测量参数，需要采集的数据量信息庞大，很多用户在实际采集过程中都会减少对该种数据信息的采集，有关该方面图像的研究也有很多文献，多波束测深系统成像与遥感成像和雷达成像之间存在一定的差异，但是图像的处理思想基本是相同的，多波束图像的形成机理、环境噪声等方面存在很大差异，在当前海底测深系统中激光测量处理是研究中的重要问题。

3.4 数字信息与侧扫声呐技术的融合应用

海底测深系统中的侧扫声呐技术能够对海底进行全覆盖式的测量，侧扫声呐测量也是目前扫海测量、扫侧障碍物最重要的手段。其所具备的主要优点是其分辨率高能够彻底反映海底地形，也是目前海底测量中寻找障碍物的最有效方法。能够对海底的测量形成三维成像，对海底地貌的一些细微地形地貌构造进行测量，快速获得等深线图和地貌图。将数字信息技术测量与声呐技术的测量结合应用，对海底地形地貌的测量和认识有着十分重要的作用。多波束系统能够获得高密度和高精度的位置信息，也能够精确获得海底图像信息，但是在实际测量的过程中，成像分辨率较低，导致成像质量较差。侧扫声呐技术主要是扫描成像技术，能够获得较高分辨率海底成像，对海底存在的地貌和地物能够粗略的描述。多波束系统能够对海底地物和大小等进行定量分析，但是在分析过程中还存在很大的不足。侧扫声呐技术的成像图案能够对海底的地质情况进行分析，对地质进行分类和定性分析，但是不能对位置信息进行更加精确的定位和分析。

4 海洋测绘测深的发展策略

4.1 提高GPS在海洋测绘中的测量精度

GPS定位系统在地面上的测量中应用较早，测量结果也比较准确，但是在海洋中的测量精度不高，海洋深度的基准面具有不稳定的特点，测量过程中存在很大的复杂性，将应用在大地测量中的垂直基准测量应用到水深测量中，能够确保获得较高的测量数值。

4.2 提高测深技术

海洋测绘在近些年的发展速度比较快，但是海洋测绘较陆地测绘起步比较晚，在技术方面的应用相对较差，我国当前海洋水深的测量中应用到多波束测量技术，能够在一定程度上确保测量结果的精准性，但是存在一定的缺陷，使用的范围也是比较小，需要将其在深海领域的测量精度不断提高，确保实际的应用技术。

4.3 加快网络信息服务的建设，提高测量精度

海洋测绘信息需要在海洋测绘、科研和管理等方面建立局域范围内的信息共享，实现社会化的应用，通过与各级海事部门之间的联网沟通，建立海事测绘公共服务信息站，能够有效建立起信息服务系统，加强海洋测绘信息的共享服务。

5 结语

综上所述，随着我国当前科学技术的不断发展，各种测量方法已经开始趋向于自动化发展。针对海上定位和探测海底地貌地形的测量技术也在不断更新和发展，对测量出的数据信息进行处理，绘制出测量原图，对海洋开发工作和科学研究起到十分重要的作用。