《海洋测量误差》课件

测误论海洋量差概本课程将介绍海洋测量误差的基本理论、常见误差类型、分析方法和修正技术，旨在帮助学员掌握海洋测量误差控制和评估方法，提高测量精度和数据可靠性课标程目误术掌握基本概念理解差来源熟悉分析方法掌握修正技理解海洋测量误差的基本概念分析各类海洋测量误差的来源掌握常用的误差分析方法，例了解海洋测量误差的修正技术，包括误差的定义、分类、来，包括仪器因素、环境因素、如概率统计方法、方差分析等，例如声速修正、姿态修正、源等人为因素等潮位修正等测海洋量概述义领围定域范精度要求海洋测量是指利用各种仪器和方法，对海海洋测量涵盖水深测量、定位测量、潮汐海洋测量的精度要求取决于测量目的和应洋水体、海底地形、海洋环境等进行测量测量、海流测量、波浪测量、气象测量、用领域，一般需要满足一定的精度标准的活动水质测量、海底地形测量、水文要素测量等误差基本概念义值测值绝对误对误定真与量差与相差误差是指测量值与真值之间的差异，是不真值是指被测量的真实值，通常无法完全绝对误差是指测量值与真值之差，相对误可避免的，存在于任何测量过程中确定，测量值是指实际测量的结果差是指绝对误差与真值之比，通常用百分比表示误类差分1系统误差由仪器误差、环境2随机误差由偶然因素造成的因素、方法误差等造成的，具，具有不确定性，不可重复出有规律性，可重复出现现3粗大误差由操作失误、仪器故障等造成的，明显偏离其他测量值，可通过剔除处理误产差生的原因仪环器因素境因素仪器本身的精度、校准误差、老化等因素会造成测量误差温度、气压、湿度、盐度、海流、波浪等环境因素会影响测量结果为人因素方法因素操作人员的熟练程度、判断失误、记录错误等因素也会造成误差测量方法的合理性、精度等级等因素也会影响测量结果的准确性测误水深量差

（一）误变声速差温度化声速的变化会影响声波传播时间水温会影响声速，温度变化会导，进而影响水深测量结果致声速误差，进而影响水深测量结果盐变度化盐度会影响声速，盐度变化会导致声速误差，进而影响水深测量结果测误水深量差

（二）测仪统误换误深系差能器安装差测深仪本身的精度、校准误差、换能器的安装位置、角度等因素老化等因素会造成水深测量误差会影响声波传播路径，进而影响水深测量结果时间测误量差声波传播时间的测量误差会影响水深测量结果的精度测误水深量差

（三）态响响船体姿影潮汐影船体的横摇、纵摇、艏摇等姿态潮汐变化会导致海平面升降，进变化会影响声波传播路径，进而而影响水深测量结果影响水深测量结果响气象因素影风浪、气温、气压等气象因素会影响声波传播路径，进而影响水深测量结果测误声速量差仪误计误声速器差声速算公式差声速仪本身的精度、校准误差、声速计算公式的精度、参数选择老化等因素会造成声速测量误差等因素会影响声速计算结果的准确性样误声速剖面采差声速剖面的采样间隔、采样精度等因素会影响声速剖面的准确性测误温度量差传误响温度感器差温度梯度影温度传感器的精度、校准误差、水体中存在温度梯度，会影响温老化等因素会造成温度测量误差度传感器的测量结果，造成误差测误量方法差温度测量的不同方法，例如接触式、非接触式，也会造成误差盐测误度量差盐计误样误度差采差盐度计的精度、校准误差、老化海水采样方法、采样位置、采样等因素会造成盐度测量误差时间等因素会影响盐度测量结果的准确性计误算差盐度计算公式的精度、参数选择等因素会影响盐度计算结果的准确性统误定位系差

（一）误卫误GPS定位差星信号差GPS系统本身的精度、卫星信号卫星信号的传播路径、信号强度误差、大气延迟误差等因素会造等因素会影响定位精度成定位误差迟误大气延差大气对卫星信号的折射会造成时间延迟，进而影响定位精度统误定位系差

（二）应误多路径效接收机差卫星信号反射会造成多路径误差接收机的精度、校准误差、老化，影响定位精度等因素会造成定位误差线误天相位中心差天线相位中心的位置偏差会影响定位精度态测误姿量差摇误纵摇误艏摇误横差差差船体横摇会导致声波传播路径偏移，船体纵摇会导致声波传播路径偏移，船体艏摇会导致声波传播路径偏移，进而影响水深测量结果的精度进而影响水深测量结果的精度进而影响水深测量结果的精度测误潮位量差仪误误潮位差基准面差潮位仪的精度、校准误差、老化潮位测量的基准面选择、基准面等因素会造成潮位测量误差误差等因素会影响潮位测量结果的准确性预报误潮汐差潮汐预报的精度、模型参数等因素会影响潮汐预报的准确性测误海流量差仪误样误流速差采差流速仪的精度、校准误差、老化海流采样方法、采样位置、采样等因素会造成海流测量误差时间等因素会影响海流测量结果的准确性时间误差海流测量的时间间隔、时间测量误差等因素会影响海流测量结果的准确性测误波浪量差仪误误波高差波向差波高仪的精度、校准误差、老化波向测量的误差会影响波浪参数等因素会造成波高测量误差的计算结果测误周期量差波浪周期测量的误差会影响波浪参数的计算结果测误气象要素量差压测误风测误气量差速量差气压仪的精度、校准误差、老化风速仪的精度、校准误差、老化等因素会造成气压测量误差等因素会造成风速测量误差测误气温量差气温传感器的精度、校准误差、老化等因素会造成气温测量误差统误系差分析方法论实验统计理分析法分析法分析法通过理论计算、模型分析等方法，分析通过实验测量、数据比较等方法，分析通过统计分析、回归分析等方法，分析系统误差的来源和大小系统误差的影响程度系统误差的规律性误随机差分析方法统计概率方法方差分析利用概率论和数理统计的方法，通过方差分析，可以判断不同因分析随机误差的分布规律、置信素对随机误差的影响程度区间等标计准差算通过标准差计算，可以评估随机误差的大小和分布范围误传差播定律1直接测量误差传播当测量值2间接测量误差传播当测量值直接受误差影响时，误差会直通过计算或其他方法间接获得接传播到测量结果时，误差会以一定的规律传播到测量结果3相关误差传播当多个测量值之间存在相关性时，误差会相互影响，传播到测量结果误评差定方法评评精度定可靠性定评估测量结果的精密度，通常用评估测量结果的可靠程度，通常标准差、方差等指标来衡量用置信区间、显著性检验等指标来衡量评准确度定评估测量结果的准确程度，通常用偏差、误差等指标来衡量测误水深量差修正

（一）态声速修正姿修正潮位修正通过声速测量和计算，对水深测量结通过姿态传感器测量船体姿态，对水通过潮位测量和预报，对水深测量结果进行声速修正深测量结果进行姿态修正果进行潮位修正测误水深量差修正

（二）盐吃水修正温度修正度修正通过测量船舶吃水，对水深测量结果通过温度测量和计算，对水深测量结通过盐度测量和计算，对水深测量结进行吃水修正果进行温度修正果进行盐度修正误定位差修正应差分GPS修正多路径效修正利用差分GPS技术，可以提高定通过多路径效应模型，对定位结位精度，减少定位误差果进行多路径效应修正迟大气延修正通过大气延迟模型，对定位结果进行大气延迟修正态误姿差修正动态态补偿摇姿横修正利用动态姿态补偿技术，可以实通过横摇传感器测量船体横摇，时补偿船体姿态变化对测量结果对测量结果进行横摇修正的影响纵摇修正通过纵摇传感器测量船体纵摇，对测量结果进行纵摇修正误潮位差修正实时基准面修正潮位改正通过基准面转换，对潮位测量结利用实时潮位观测数据，对潮位果进行基准面修正测量结果进行实时改正预报潮汐修正利用潮汐预报数据，对潮位测量结果进行潮汐预报修正测误海流量差修正响响船速影修正潮流影修正通过船速测量和计算，对海流测通过潮流观测和预报，对海流测量结果进行船速影响修正量结果进行潮流影响修正风响流影修正通过风速测量和计算，对海流测量结果进行风流影响修正响波浪影修正波高修正波向修正周期修正通过波高测量和计算，对波浪测量结通过波向测量和计算，对波浪测量结通过波浪周期测量和计算，对波浪测果进行波高修正果进行波向修正量结果进行周期修正预处术数据理技值检测滤异常数据波数据平滑利用统计方法或其他算法，识别并剔利用滤波器去除数据中的噪声，改善利用平滑算法，平滑数据中的波动，除数据中的异常值数据质量使数据更加平滑质量控制方法1测前检验对仪器设备、测量2测中监控在测量过程中，对方法、人员资质等进行检验，测量数据进行实时监控，发现确保符合规范要求问题及时处理3测后检查对测量成果进行检查，评估测量精度和数据可靠性误评软差估件评软绍估件介使用方法介绍常用的误差评估软件，例如讲解误差评估软件的使用方法，MATLAB、R、ArcGIS等包括数据导入、参数设置、结果分析等项注意事强调误差评估软件的使用注意事项，例如数据格式、参数选择、结果解读等处术数据后理技误数据清理差修正对原始数据进行清理，例如剔除根据误差分析结果，对数据进行异常值、修正错误数据等相应的误差修正输成果出将处理后的数据进行成果输出，例如图表、报告等测统深系校准校准方法校准周期介绍测深系统校准的方法，例如根据测深系统的使用频率和精度声速校准、姿态校准、深度校准要求，确定合理的校准周期等标校准准介绍测深系统校准的标准，例如精度要求、误差范围等统定位系校准罗经GPS校准校准对GPS接收机进行校准，确保定对船舶罗经进行校准，确保航向位数据的准确性数据的准确性检验基准对定位系统进行基准检验，确保定位系统的准确性和可靠性态传姿感器校准仪计陀螺校准加速度校准对陀螺仪进行校准，确保姿态数对加速度计进行校准，确保姿态据的准确性数据的准确性电罗盘子校准对电子罗盘进行校准，确保航向数据的准确性仪声速校准仪检声速定温度校准对声速仪进行检定，确保声速仪对声速仪的温度传感器进行校准的准确性和可靠性，确保温度数据的准确性压力校准对声速仪的压力传感器进行校准，确保压力数据的准确性测误多波束深差误测误波束角度差角差多波束测深系统的波束角度误差多波束测深系统的测角误差会影会影响海底地形测量的精度响海底地形测量的精度误覆盖差多波束测深系统的覆盖范围误差会影响海底地形测量的完整性侧扫呐误声差图变响像畸航速影侧扫声呐图像会受到各种因素的侧扫声呐的航速会影响图像的清影响，导致图像畸变，影响海底晰度，进而影响海底地形测量的地形测量的精度精度响海底地形影海底地形起伏会影响侧扫声呐图像的质量，进而影响海底地形测量的精度测误地震量差误误震源差接收差震源的精度、发射时间等因素会接收器的精度、位置、时间等因影响地震测量结果的准确性素会影响地震测量结果的准确性误定位差地震测量中，定位误差会影响地震波的传播路径和计算结果测误重力量差仪误环响器差境影重力仪的精度、校准误差、老化温度、气压、湿度等环境因素会等因素会造成重力测量误差影响重力测量结果的准确性处误数据理差重力数据处理方法、模型参数等因素会影响重力测量结果的准确性测误磁力量差仪误扰磁力差外部干磁力仪的精度、校准误差、老化船舶本身的磁场、海洋环境中的等因素会造成磁力测量误差磁场变化等外部干扰会影响磁力测量结果变响日化影地球磁场存在日变化，会影响磁力测量结果的准确性质测误水参数量差样误误采差分析差水质采样方法、采样位置、采样水质分析方法、分析仪器、操作时间等因素会影响水质测量结果人员等因素会造成水质分析误差的准确性误保存差水样保存方法、保存时间、保存条件等因素会影响水质测量结果的准确性测误海底地形量差响响地形起伏影坡度影海底地形起伏会影响声波传播路海底坡度会影响声波传播路径，径，进而影响海底地形测量的精进而影响海底地形测量的精度度质响底影海底底质类型会影响声波传播速度，进而影响海底地形测量的精度测误水文要素量差误误流速差流向差流速测量仪器、测量方法、环境流向测量仪器、测量方法、环境因素等会造成流速测量误差因素等会造成流向测量误差误断面差水文断面测量方法、测量精度等因素会造成断面测量误差误差分析案例

（一）绍误过案例介差分析程解决方案介绍一个实际海洋测量案例，例如水深测详细分析该案例中可能出现的误差类型、提出针对该案例的误差控制措施和解决方量、定位测量、潮位测量等误差来源和误差大小案，并分析效果误差分析案例

（二）环处结特殊境分析方法理果介绍一个特殊环境下的海洋测量案例，例分析特殊环境下可能出现的误差类型和误展示特殊环境下误差分析和处理结果，并如极地海域、深海海域、复杂地形等差特点，并选择相应的分析方法分析其对测量结果的影响误差分析案例

（三）统误处评系性差理方法效果价介绍一个系统性误差案例，例如仪器误差介绍针对系统性误差的处理方法，例如校评估系统性误差处理的效果，分析其对测、环境因素误差等准、修正、补偿等量结果的改善程度质实量控制例现场处控制数据理控制介绍海洋测量现场的质量控制方法介绍海洋测量数据处理的质量控制，例如仪器设备检验、测量过程监方法，例如数据预处理、误差分析控、数据记录核对等、数据修正等检验成果介绍海洋测量成果的质量检验方法，例如精度评估、可靠性验证、成果验收等术应新技用应习人工智能用机器学方法介绍人工智能技术在海洋测量中介绍机器学习方法在海洋测量中的应用，例如智能识别、自动处的应用，例如误差预测、模式识理、数据分析等别、数据挖掘等动处自化理介绍自动化处理技术在海洋测量中的应用，例如自动测量、数据采集、数据处理等误处差理新方法习识别术深度学算法智能技介绍深度学习算法在海洋测量误介绍智能识别技术在海洋测量误差处理中的应用，例如误差识别差处理中的应用，例如误差类型、误差预测、误差修正等识别、误差原因识别等适应自修正介绍自适应修正技术在海洋测量误差处理中的应用，例如根据环境变化自动调整修正参数际标规国准范标标IHO准ISO准介绍国际海道测量组织IHO关介绍国际标准化组织ISO关于于海洋测量的标准规范，例如水海洋测量的标准规范，例如数据深测量标准、定位测量标准等质量标准、精度要求等关标其他相准介绍其他与海洋测量相关的国际标准规范，例如海洋环境监测标准、数据交换标准等规国内范要求测规量范精度要求介绍我国关于海洋测量的规范要介绍我国海洋测量不同类型、不求，例如测量方法、精度要求、同应用领域对精度的要求质量控制等质标量准介绍我国海洋测量成果的质量标准，例如数据质量、成果质量、验收标准等误对差控制策1预防措施采取措施预防误差2控制方法在测量过程中，采的产生，例如选择合适的仪器取措施控制误差的传播，例如设备、制定合理的测量方案、进行校准、修正、补偿等加强人员培训等3改进建议根据误差分析结果，提出改进测量方法、技术手段、工作流程等建议测质评量成果量价评标评价准价方法介绍测量成果质量评价的标准，介绍测量成果质量评价的方法，例如精度要求、数据质量、成果例如统计分析方法、模型评价方质量等法等评标价指介绍测量成果质量评价的指标，例如标准差、误差、偏差、置信区间等误报编差分析告写报结构告内容要求介绍误差分析报告的结构，例如介绍误差分析报告的内容要求，引言、误差分析、误差处理、结例如误差类型、误差来源、误差论等大小、处理方法等编写方法介绍误差分析报告的编写方法，例如数据整理、图表制作、文字表达等测发趋势海洋量展术进技步精度提升介绍海洋测量技术的发展趋势，展望海洋测量精度的提升趋势，例如新仪器设备、新测量方法、例如更高精度、更广范围、更深新数据处理技术等深度等未来展望展望海洋测量未来的发展方向，例如智能化、自动化、无人化、应用拓展等课总结程本课程系统地介绍了海洋测量误差的概念、类型、分析方法、修正技术和质量控制方法，旨在帮助学员掌握海洋测量误差控制和评估方法，提高测量精度和数据可靠性未来，随着科技的进步，海洋测量技术将会更加先进，应用范围将会更加广泛，为我们认识和利用海洋提供更加准确、可靠的科学数据。