测绘百科▏测深仪器 - 海洋测绘中,测深仪测量水深基于什么原理

测深仪器ceshen yiqi

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测深仪器（depth finder）测量地球表面水体深度的仪器。用于海洋测量和海洋调查。有单波束测深仪、多波束测深系统、遥感测深系统。

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单波束测深仪 是根据超声波在水中具有良好的传播特性，在不同介质面上产生反射或散射的原理设计的一种测深仪器。回声测深仪由发射机、接收机、换能器、记录（显示）器及电源设备等部件组成。发射机产生定时脉冲电信号，激励发射换能器将电信号转换成声信号发射到水中；接收换能器接收水底反射回来的声信号并转换成电信号；放大器将电信号放大、滤波、补偿和处理，输给记录（显示）器；模拟记录器分别将发射和接收信号记录在电火花记录纸上，以量取深度；具有数字记录功能的测深仪，回波信号经过模拟和数字转换，通过标准接口送至数据记录装置。测深仪工作频率一般在20～210 000赫兹，对于测深精度要求较高或浅水区测量，要求工作频率高，换能器指向性开角小；对于测深精度要求不高或深水区测量，要求工作频率较低，换能器指向性开角较大。测深精度从0.1米到深度的1%（有的可达到1‰）。在此类测深仪中还有一种多换能器测深仪，由多个换能器并列安装于船首尾线的正横方向上，同时获取多个深度数据，适用于港口、航道或须详细探测海区的测量。

多波束测深系统 宽幅回声测深设备。采用发射、接收指向性正交的两组换能器阵同时获得垂直测船航向分布的数十个乃至百余个水深值。一般由声学子系统、数据采集子系统、辅助参数测量子系统和数据处理子系统组成。换能器基阵可安装在船底或拖曳在船后。是一种高效能、覆盖范围大的测深系统，广泛应用于海底地形测量和航道、港湾、锚地、航行障碍物的精确测量。

遥感测深系统 应用遥感技术进行水深测量的设备。按工作原理可分为主动、被动和主–被动相结合三种测深系统。①主动遥感测深系统。即激光测深系统（见机载激光测深系统）。②被动遥感测深系统。由多光谱摄像、导航、数据处理、地面处理4 个分系统组成，搭载在卫星或专用飞机上，是根据不同光谱段渗透海水的能力不同而设计的测深系统。近红外光谱段渗透海水只有几毫米，可见光短波段（蓝、绿光）渗透海水可达20～40米。用几个狭窄的不同波段光谱带进行水下扫描，可获得不同深度断面的图像，通过图像处理获取深度值。受海水透明度的影响，测量深度为40米左右，测深精度较低，一般用于浅水区的勘测调查。③主-被动多光谱扫描系统。即主动遥感和被动遥感相结合的测深系统。主动扫描采用蓝–绿光波段的脉冲激光，用以测量实际水深，与被动扫描获得的深度图像相结合，即可获得海底地形资料。适用于宽阔海域，海水透明度高的水深测量。

随着科学技术的发展，测深仪器将具有高效率、高精度、全量程和可变频的特征，多波束测深和主-被动遥感测深将是发展的重点。

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【资料来源】本文来自中国大百科全书出版社出版的《中国海军百科全书（第二版）军事海洋环境门类分册》，由海司编研部主编，刊发在《海洋测绘》2016年第5期内。其他公众平台如若转发本文，请务必备注出处。

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