通知第24/2010/TT-BTNMT号关于使用多波束回声测深仪进行海底地形测量和制图的规定

通知

关于使用多波束回声测深仪进行海底地形测量和制图的规定

使用多波束回声测深仪进行海底地形测量和制图的规定

自然资源与环境部部长

依据制定规范性法律文件的法律；

||| 根据二零零八年三月四日国务院令第25号《关于国家发展和改革委员会职能配置、内设机构和人员编制规定》；

根据二零零二年一月二十二日国务院令第12/2002/号关于测绘和地图工作的规定；

环境部就使用多波束回声测深仪进行海底地形测量和制图规定如下：

第一章
总则

本通知附带制定地质基础调查、矿产地质调查和矿产勘查钻探工程经济和技术定额。 本通知详细规定了《数字经济产业法》第四十条第五款关于实施生产电子设备项目的企业享受企业所得税优惠的条件。

一、本通知规定了使用多波束回声测深仪进行海底地形测量和制图的技术流程和相关技术要求。

二、本通知适用于国家海洋和岛屿管理机构以及从事使用多波束回声测深仪进行海底地形测量和制图的组织和个人。

条 2. 使用多波束回声测深仪进行海底地形测量和制图的要求

一、用于多波束回声测深系统的设备必须配套齐全，并满足地图精度要求，且需按照各自类型的规定进行检验和测试。设备和技术仪器的测试资料应与原始地图一同保存。

二、在施工前须收集资料并编制施工预算设计。

三、只有当所有检验和校准结果均符合要求时才能开始施工；施工必须严格按照已获批准的施工预算设计进行。

条 3. 使用多波束回声测深仪进行海底地形测量和制图的程序

一、准备、技术设计、安装；系统检验和校准。

二、测量、数据处理和分析。

三、制图和编辑。

四、检查、验收和提交成果。

组织实施 地图的数学基础和精度

一、使用多波束回声测深仪测量的数据建立比例尺为1:50000的海底地形图，应遵循环境部2007年2月12日第03/2007/QĐ-BTNMT号决定附带发布的《比例尺为1:50000的海底地形图制作技术规定》（以下简称《比例尺为1:50000的海底地形图制作技术规定》）和国土总局局长1998年3月31日第180/1998/QĐ-ĐC号决定附带发布的《比例尺为1:10000的海底地形图数学基础、内容精度和符号规定》（以下简称《比例尺为1:10000的海底地形图数学基础、内容精度和符号规定》）。

二、对于有特殊详细调查要求的项目，海底地形图上的精度和细节程度取决于海域特点、海底深度和航海保障要求。海底地形图的误差限值应遵循本通知附录2的规定。

第五条。 比例尺为1:10000和1:50000的海底地形图的内容应遵循《比例尺为1:10000的海底地形图数学基础、内容精度和符号规定》和《比例尺为1:50000的海底地形图制作技术规定》。其他比例尺的海底地形图应遵循有权机关发布的技术要求或具体任务中的规定。

第二章
准备、技术设计、安装；系统检验和校准

条6. 总体调查，分析需要编制地图区域的地理特征；调查评估资料：遥感影像、地图、统计数字及相关信息；分析评估每份资料的使用能力。

除《比例尺为1:50000的海底地形图制作技术规定》附录1第3.3目d点的规定外，在准备阶段，负责人还必须列出以下详细内容清单：

a) 所需设备、材料和文件；

b) 设备和整个系统的安装、检验步骤；

c) 工作的基本技术要求包括：坐标系、高程；转换参数；精度；测量密度；调查范围。

该清单必须用于确保所有准备工作都得到充分执行。

条7. 技术设计

一、初步技术设计的原则应遵循《比例尺为1:50000的海底地形图制作技术规定》附录1第3.2目。

二、根据测深工作的精度要求，设计并估算整个系统的总误差，包括每个组件设备的随机误差和其他因素如潮汐、船舶吃水等。系统误差也必须被估算并纳入总误差计算中。多波束回声测深仪测深误差估算公式见本通知附录3。

三、根据每个项目的地形细节要求、现有地图和海图资料中的海底地形条件以及将使用的设备系统的技术性能来设计测量路线。

a) 对于遵循《比例尺为1:50000的海底地形图制作技术规定》和环境部2006年5月26日第05/2006/QĐ-BTNMT号决定附带发布的《测绘定额经济-技术规定》（以下简称《测绘定额经济-技术规定》）的技术要求的项目，测深路线的设计应保证每条数据线之间的距离在地图上为1厘米。数据线必须从中心线获取。

b) 对于需要特别详细程度的项目，必须扫描整个调查表面，则初步设计应基于扫测宽度以满足以下要求：

- 相邻两条线之间的最小重叠率为5%，最大为10%，具体取决于地形复杂性。此比率可根据实际情况调整。遇到复杂地形时，应增加重叠率；

- 扫描覆盖率：100%地形表面。

- 扫描宽度：根据平均深度、调查区域底质信息，参考设备技术手册选择最大的可能角度。

测量路线之间的平均距离应根据调查区域的平均深度和设备可扫描的最大宽度来确定。

4. 测线必须平行于等深线（基准线），相邻测线应沿相反方向布置；检查线与测线的交角应在60度至90度之间。检查线应覆盖至少5%的测量量；检查线的设计应确保各检查线之间的距离相等，并由两条位于测线两端的端点线封闭。检查线之间的距离差异不应超过0.5毫米。

5. 对于需要全面扫测海底的项目，在实地测量时，测线和检查线的位置和走向可以调整，以满足项目的扫测覆盖率要求并适应地形条件。

6. 船舶的最大速度应调整以确保获得100%的船迹前向覆盖。多波束测深的最大速度计算公式为： 若有发现物体的要求，则船舶的最大速度按以下公式计算：

V = M × S/3，其中M（米）是需检测物体的尺寸。

其中：

a) V为船速（米/秒）；

b) S为测深仪采样频率（ping/秒）；

c) d为水深（米）；

d) β为声束在艏艉方向上的宽度。

条 8. 系统安装

1. 多波束测深系统包括如图1所示连接在一起的设备。

图1：设备连接示意图

2. 各设备必须牢固、可靠地安装在船上最合适的固定位置，并遵循每种设备的具体安装指南。

3. 在安装过程中必须保证：

a) 定位天线应安装在无障碍物干扰电磁波的地方，避免多路径效应的影响；

b) 陀螺罗经应牢固地安装在一个水平面上，以确保其指向正确的航向。对于卫星罗经，两个天线应像定位天线一样安装在同一水平面上。两个天线应沿着船体纵向或横向安装，以便分别测量纵向或横向摇摆。安装时，罗经轴与船体轴之间的偏差不得超过±5度；⁰;

c) 波浪补偿传感器应安装在船体重心附近。正确安装并确保仪器处于水平面，以最大限度减少因安装不当引起的系统误差。安装时，传感器轴与船体轴之间的偏差不得超过±5度；⁰;

d) 多波束测深仪的发射和接收换能器应牢固地安装在船上最佳位置，避免声学干扰。安装时，这些换能器轴与船体轴之间的偏差不得超过±1度；⁰;

e) 声速剖面仪应紧邻多波束测深系统的换能器安装。

4. 安装完成后，必须进行测量以确定以下因素：

a) 根据图2所示的轴线，确定船上所有设备的偏心距。注意：船体重心、描述船体尺寸、形状和方向的点、定位天线安装点、罗经天线（如果是卫星罗经）、波浪补偿传感器安装点、多波束测深仪换能器安装点、吃水线标记；

图2：设备偏心距测量轴线

b) 制作一张表格，记录船体吃水随速度变化以及载荷增减的变化情况；

c) 波浪补偿传感器安装面相对于平衡船体轴的倾斜角度（纵向和横向）；

d) 多波束测深仪换能器安装面相对于平衡船体轴的倾斜角度（纵向和横向）；

e) 罗经、换能器、波浪补偿传感器安装时相对于平衡船体轴的方向偏差；

5. 所有设备的位置都必须在以船体重心为原点的空间坐标系中表示，Y轴与船首方向一致，X轴垂直于Y轴并向右。设备安装点相对于该坐标系的定位误差不得超过±1厘米。设备安装后方向偏差的测量误差规定如下：

a) 罗经方向偏差测量误差不得超过±0.1度；

b) 波浪补偿传感器纵向方向偏差测量误差不得超过±0.025度；

c) 波浪补偿传感器横向方向偏差测量误差不得超过±0.05度；

d) 多波束测深仪换能器横向方向偏差测量误差不得超过±0.2度；

e) 多波束测深仪换能器纵向方向偏差测量误差不得超过±0.05度；

f) 多波束测深仪换能器横向方向偏差测量误差不得超过±0.025度；

g) 多波束测深仪换能器纵向方向偏差测量误差不得超过±0.2度；

h) 换能器阵列和发射阵列之间的角度偏差测量误差不得超过±0.05度；

i) 对于一体生产的换能器阵列和发射阵列，整体相对于船体轴的方向偏差测量误差不得超过±0.05度。

条9. 定位仪检验

每个定位仪均应按照技术规定建立比例尺为1:50000的海底地形图第3.4节附录1中的步骤2b进行检验，或者按照以下程序进行：

1. 将定位天线放置在已知坐标的点上（相当于测量基点）。

2. 将定位仪连接到计算机。

3. 在定位仪完成启动并稳定运行后，使用一个连续记录定位数据的程序记录一小时的数据。

4. 检验结束后，应编制检验报告，内容包括：

a) 平均位置偏差DX、DY；

b) 使95%的数据不超出DX、DY界限的界限值；

c) 平均信号改正延迟；

d) 最大信号改正延迟；

e) 技术指标与设备技术资料的对比表；

f) 提出是否符合要求的结论，以决定是否可用于生产。

条10. 罗经检验

1. 对于陀螺罗经：按照技术规定建立比例尺为1:50000的海底地形图第3.4节附录1中的步骤3b进行检验。

2. 对于卫星罗盘，通过将设备的两个天线放置在已知方向（或可计算标准方向的坐标点）上进行检验。设备稳定运行后，使用计算机软件记录设备提供的方向数据。将数据与标准方向进行比较。

3. 报告结果需要以下主要信息：

a) 方向偏差D^α 平均值；

b) 95%的数据方向偏差不超过的界限D；^α c) 技术指标与设备技术资料对比表；

d) 得出设备是否符合要求的结论。

检验波浪校正仪

条 11. 1. 使用随设备提供的应用程序，在室内条件下进行检验；

2. 报告结果需要以下主要信息：

a) 横倾测量系统的偏差；

b) 纵倾测量系统的偏差。

深度测量仪检验

条12. 1. 对于多波束回声测深仪，检验应在波束中心位置进行；

2. 检验程序应遵循以下步骤：

a) 使用声速测量仪测量检验地点的声速，并将测量数据输入深度测量仪；

b) 将检查盘降至仪器能测量的最小深度。检查盘的深度用尺子测量，精度为0.5厘米；

c) 使用深度测量仪（每5秒一个固定点，共50个固定点）测量检查盘的深度；

d) 计算仪器系统偏差，即用尺子测量的检查盘深度（D1）减去深度测量仪测量的平均深度（D2），并排除粗大误差的数据；

e) 将计算得到的系统偏差校正值输入深度测量仪；

f) 将检查盘每次下降5米，直至达到允许的最大深度（根据条件如深度、水流、波浪等），在每个深度处，使用深度测量仪测量25个固定点，间隔5秒；

g) 统计检查数据；

3. 检验完成后，必须编制检验报告，内容包括：

a) 深度平均偏差；

b) 95%的深度数据偏差不超过的界限；

4. 软件设置检查

d) 得出设备是否符合要求的结论。

检验波浪校正仪

设备控制软件、定位软件、数据处理软件及其他软件中的参数设置必须按照项目的技术要求和经济-技术论证进行正确安装。这些设置必须打印出来，并由技术管理人员检查确认。

检验和同步时钟

条 13. 1. 各类仪器、设备及水位观测站的时钟必须从越南的标准时间信号中获取。用于项目的时钟必须在比较前和比较后标记其读数。

2. 收集到的数据的时间标记必须根据每个时钟相对于标准时间信号的偏差进行调整。

3. 完整系统检验

条14。 1. 在安装完毕后，测量各设备的安装偏心、角度偏差和倾斜角，通过以下方式对整个系统进行检验：

a) 必要的参数必须完整地设置到系统中。安装偏差数据和测试区域的速度剖面数据必须输入系统；

b) 使用精度至少为±3米的DGPS设备；

c) 在天气良好、波浪小于1米的情况下进行测量，以确保高质量的深度测量并减少波浪干扰；

d) 至少测量两条路线以计算平均数据；

e) 测量船上必须至少有一台安装有检验数据处理软件、调查数据处理软件及相关软件的计算机。该软件具有计算定位延迟、纵倾偏差、磁罗经偏差、横倾偏差的功能，通过迭代计算方法确定剩余偏差，限制值取决于定位、深度测量、波浪校正等误差限，这些都在设置中声明；

2. 确定定位延迟：

a) 选择相对平坦的地貌，坡度约为10-20度，深度低于100米，设计的检验路线垂直于等高线，行驶方向向上坡。斜面长度足够长（500-1000米），以便获得良好的均匀和平坦样本（无横向坡度和/或起伏）；

b) 按照设计路线以两种不同的船速进行两次测量。两次船速相差至少9公里/小时（参见图3）。

图3：沿斜坡确定定位延迟的航行图

定位延迟按公式计算

是较快的船速；

v₂ 是较慢的船速；

v₁ Δx是两个相邻声速剖面之间的水平位置偏差。

如果检验地点的地貌平坦，则在易于识别的地物上进行测量，航行图如图4所示。

图4：沿平面确定定位延迟的航行图

3. 确定纵倾偏差：

a) 选择相对平坦且有一定坡度的地貌，深度低于100米，设计的检验路线垂直于等高线。路线长度至少为500至100米；

b) 按照设计路线以相同的船速进行两次测量。两次行驶的方向相反，如图5所示。

图5：确定纵倾偏差的航行图

确定定位延迟后，纵倾偏差按公式计算

4. 确定方位偏差：

确定方位偏差如下：

a) 在两个相邻的、反向行驶的路线上，以相同的速度在同一清晰地标处进行测量。两个路线的边缘波束重叠不超过20%的扫描宽度；

c) 找到定位延迟和纵倾偏差的余量后，通过测量两个路线中标记的纵向移动来确定方位偏差。系统必须通过确定的值进行校正，以避免由于定位延迟和纵倾偏差引起的干扰；

d) 方位偏差按公式计算

如图6所示 图6：确定方位偏差的航行图

5. 确定横倾偏差：

确定横倾偏差如下：

a) 在平坦海底区域沿相反方向行驶一条路线。两次行驶速度不变；

a) 沿平坦海底区域双向行驶一条路线。两次行驶速度不变；

b) 系统必须校正已确定的延迟、纵向倾斜和方位偏差，以避免干扰；

c) 此横向倾斜偏差通过测量由测线边缘光线测得的深度数据在垂直方向上的位移来确定，并按公式计算 如图7所示

图7：确定横向倾斜偏差

第三章
测量、处理和分析数据

条 15. 潮汐观测与数据处理

1. 沿岸水尺站的潮汐观测和数据处理应按照附录1第3.10节的技术规定进行，比例为1:50000海底地形图。

2. 远海潮汐自动记录仪观测：

a) 操作须遵循使用指南和技术特性；

b) 根据数据存储能力和电池寿命设置记录频率，确保获得尽可能详细的数据。最低记录频率为每小时一次；

c) 设备位置：置于调查区域中心，设备位置由调查船定位系统确定，精度±10米；

d) 至少30天周期内收集的数据用于分析该区域潮汐调和常数。

3. 自动记录潮汐数据处理：

a) 远海测量数据平均海平面高度转换为同一时期沿岸站观测到的平均海平面高度（已连接至国家高程系统）。各采样时刻的海平面高度重新计算并调整为转换后的平均海平面高度，用于修正该区域的测深数据；

b) 确定海平面高度误差不得超过测深误差的一半。

条16。 数据采集

1. 调查船配置参数和校准需在调查前检查。

2. 实时监控数据采集过程，以便及时处理和解决测量期间的问题。

3. 在测量之前，必须在测量区域内测量声速剖面，并输入系统以实时校正测量过程中声速剖面。声速剖面表面的速度需要与声速传感器测得的速度进行比较。

4. 调查船速度必须符合设计要求。当船只转向时，必须注意保持速度并给予足够的时间使波浪传感器稳定（根据波浪校正设备的要求），然后再进入新的测量路径。

5. 测量区域内的测深工作应从一条封闭测线开始，以便在线上实时分析封闭测线与其他第一条主测线的覆盖情况。深度误差在线上中间光线之间、封闭测线中间光线与主测线边缘光线之间以及两条线上边缘光线之间的差异将在线上实时显示。

6. 在测量过程中，必须跟踪所获取的数据。必须确保测量轨迹的覆盖范围及相邻轨迹的重叠符合工程技术要求。比较两个连续测线边缘光线的数据。如果测得的数据误差超过允许限度，则必须暂停测量，修复后再继续。

7. 设计路线可根据实际情况适当调整，以确保覆盖范围。

8. 计算延迟时间：数据接收延迟必须接近恒定值。测量人员应注意观察测深和波浪数据，初步评估这些数据源在测量过程中的同步性，估算接收到的数据延迟时间。在处理过程中，必须使用具有计算延迟功能的软件对数据采集时间点进行校正。

9. 监控波浪影响：测量人员必须记录非波浪动力因素的影响，如船速变化和其他船只横穿等，以便在数据处理过程中使用。使用经过波浪校正的高精度GPS高度（±10厘米）与未经波浪校正的高度进行比较，以计算波浪传感器的测量误差。

10. 完成每条路线的调查后，必须立即备份数据。使用获得的数据和预测的测量区域潮汐数据，在船上立即处理数据。如果发现数据缺失区域，应在调查期间立即补充测量。

条17. 记录

1. 测量记录必须从调查开始到结束完整详细地建立和记录。

2. 对于每个测线，操作员必须详细记录以下信息：

a) 测线名称、运行方向、开始时间、结束时间、船速、新信息发现的时间和内容、文件名、各种类型数据文件地址；

b) 为了校正声纳头的淹没程度，必须记录调查期初和期末（日）或刚完成加油、注水、装载、卸载后的船上油、水等负载水平，包括油的比重。

条18. 实时数据处理

1. 数据备份后，必须立即将一份数据放入实时处理目录中，在测量船上立即处理，以识别不良数据区域、数据缺失区域，并及时校正产生的误差。

2. 实时处理软件必须允许设置警报限制，以便操作员快速发现和处理故障或不良数据。

3. 如果软件允许绘制实时剖面图，则必须检查横截面以检查和确定相邻扫描带之间的误差（深度差和平面位置差）。这些剖面必须定期沿着测线绘制和检查。如果连续测线之间的差异超出允许误差，则必须确定误差原因并及时校正。

条19. 调查后数据处理

所有原始数据单独保存一份进行处理。每个处理版本必须命名并存放在单独的文件夹中。数据处理流程如下：

1. 处理潮汐数据，将观测数据转换到规定的高程基准面上；

2. 对测深点定位数据进行处理，适用于使用后处理方法的情况；

3. 将获得的数据集导入处理软件；

4. 检查潮位、定位、测深等数据的时间一致性；

5. 检查潮位校正数、定位延迟、横向倾斜角、纵向倾斜角、船头方向偏差等。如有必要，重新计算这些校正值；

6. 不符合正弦波形且周期不均匀的波值必须标记出来，仔细审查和评估；

7. 根据所使用的软件，应用一些随时间、距离、位置或选定区域内插的速度剖面。分析深度数据以发现存在的深度差异。更改速度校正方法或切换到另一个速度剖面以减少深度误差；

8. 测量数据根据硬件和软件（点数限制）的能力分成小区域进行编辑。在编辑过程中，必须删除深度突变的点，以避免丢失海底特殊地形（柱状、悬链线状、坑洞状等）的数据。只有在确保不会影响地形的情况下才能平滑数据；

9. 处理完成后的数据必须转换为兼容的地图编辑软件和具体数据库的X、Y、H格式。对于按照比例尺1:50000海底地形图技术规定和测绘经济定额实施的项目，测量数据应按项目要求沿测量路线以规定的间隔提取；

第四章 实施细则
地形图的建立与编辑

条20. 地图建立的要求

1. 海底地形图的建立应遵循现行各比例尺的规定。

2. 对于基于比例尺1:50000海底地形图技术规定和测绘经济定额的测绘项目，海底地形图的建立工作必须保证测量路线之间的距离在地图上为1厘米（比例尺1:10000时为100米，比例尺1:50000时为500米）。

3. 对于需要特别详细调查的项目，多波束测深仪建立的海底地形图必须扫描整个海底。对于具有重要航海保障意义的海域，多波束测深还必须能够检测出可能对过往船只造成危害的物体。所需检测物体的最小尺寸在本通知附件2中规定。

条 21. 建立和编辑原始数字海底地形图

在获得X、Y、H格式地形数据和底质信息后，应按照法律规定进行原始数字海底地形图的建立和编辑。

第五章
检查、验收和提交产品

条22. 生产过程中的检查

1. 在使用多波束测深仪进行海底地形测量的过程中，测量路径的交线和相邻两条轨迹之间的重叠部分用于检查和评估测量结果，找出校正参数中的剩余偏差并调整测量数据。

2. 经过最终处理后的测深和检查数据不得超过测深-切割格网中大于0.5%测得深度的深度偏差的5%。

条 23. 产品验收检查

海底地形图产品的检查和验收由负责监督和审核的单位按照国土资源部2007年2月12日发布的第02号通知《测绘工程、产品检查和验收指导》执行。

条24。 提交的产品

1. 测试和系统校准的结果；

2. 技术总结报告必须详细说明使用的设备、测量方法、数据记录、数据处理过程、测试和校准的时间、程序和结果、用于计算深度的速度、数据粗滤和精校正过程以及所得结果的准确性；

3. 数字海底地形深度模型；

4. 海底地形图；

5. 施工单位有责任按照现行法律法规的规定提交和保存海底地形图测绘成果和原始资料。

第六章
组织实施

条 25. 实施条款

本通知自2011年1月1日起生效。

国家海洋局总局长负责指导、监督和检查本通知的执行情况。

在执行过程中，如遇问题，应及时向国土资源部反映，以便研究、修改和完善。