外业测量硬件介绍

1、外业测量硬件介绍欢迎使用kd28s测深仪。首先我们简要介绍下水上外业测量的硬件配置情况。外出测量时，需要配置的设备有：测深仪主机一台介绍：kd28s测深仪主机，屏幕为 12.1寸lcd彩屏。测 深仪右侧有一个航空接口，用于连接换能器；测深仪左侧有 一排接口，分别是：vga 接口：用于外接显示器com2com1接口：用于连接 gps接收机usb1/usb2 接口：用于数据输出或者外接键盘鼠标等12v 直流电源接口：用于连接直流电源在测深仪的主屏幕右下角，分别有三个指示灯和一个电源开关、一个k/m 接口；status丁：状态灯，关机时按住电源开关键，状态灯 闪烁三次后松手即可！hdd灯：硬盘工作指

2、示灯，硬盘进行数据读写时亮起！pwr 灯：电源指示灯。电源开关：按下一秒，pwr灯亮后松手，测深仪开机!k/m 接口：键盘鼠标接口，通过键盘鼠标转接线连接键盘鼠标换能器一套换能器连接杆一套介绍：换能器连接杆分三段，长两米，杆身有刻度线，每格长度为 10 公分；杆子下端有一个金属螺母和螺口，杆子上端有一个u 型缺口和一个金属螺母接头，用来固定gps接收主机！双串口连接线一条连接线两端均为九孔母口12v 外接电源转接线键盘鼠标转接线一条usb 小键盘usb 小鼠标12v 直流电瓶一个gps接收机一个gps接收天线一个钢卷尺一个绳子若干。进行外业测量时，首先要连接好仪器，下面讲解一下仪器的连接和安装

3、。首先将换能器连接杆接好， 将连接杆上端的金属螺母旋下，将换能器电缆线从连接杆底部穿出。换能器连接杆底部有一个圆孔和一个固定螺丝，换能器探头上有一个圆形的凹槽，将换能器探头上的凹槽对准连接杆上的圆孔，用螺母旋紧。将穿出的换能器电缆线在连接杆顶部的缺口处放好，拧紧金属螺母！第二步就是要在船侧绑好换能器连接杆， 将换能器伸入水中，记下吃水深度，需要说明的是，在水深测量时，建议换能器吃水不要低于 50 公分，条件许可的情况下，吃水设置能深一些最好，加深吃水在一定程度上可以提高测量的稳定性，减少假水深。固定时换能器探头要与船体平行，以减少行驶过程的阻力，减少气泡！换能器连接杆的固定因船而异，主要是要固

4、定牢固，用户可根据实际情况具体操作，条件许可的用户可定做一个固定架安装在船体上，方便换能器固定。固定杆的底部、中部和上部分别设有金属拉环，用户在进行固定时可用绳子穿过底部拉环，将绳子绑在船体上，将绳子拉直绷紧，固定好换能器，防止船舶行驶过程中换能器前后晃动。另外，换能器的固定位置一般位于船体三分之一处，不应太靠近船头，这样可以减小行驶时由于船舶起伏带来的误差， 也不应靠近船尾， 防止螺旋桨搅动产生的气泡影响测量。6 / 21换能器船舷安装示意图配l影挂架固定与前后拉照法安装换能修杆 * gps用绳子固定好换能器后，将gps主机安装在换能器连 接杆顶部，用钢卷尺量取 gps天线高，量取天线高时，

5、要从 水面水面量起，量到 gps主机相位中心的高度即可。将gps接收机和测深仪用连接线连接好，启动 gps 主机！连接上测深仪12v外接电源线，将电源夹子夹在电瓶 正负极上！连接好鼠标键盘，按下电源开关键，打开测深仪，就可以通过软件，进行外业测量了！自由行操作指南南方自由行水深测量导航软件是一款使用范围广、普及性强的专业测量软件，分为pc版和测深仪版两个版本，软件能够兼容多种数据格式的gps接收机和测深仪，只要记住软件的操作流程， 即可掌握软件的基本操作， 下面我们将逐步讲解软件的操作：首先 第 1 步 ：双击自由行软件主程序的图标，打开软件。此时弹出新建/ 打开工程窗口。在该界面中，用户可以

6、选择“新建一个工程” ，也可以选择“打开已有的工程文件”。一般在进行连续的外业测量作业时，不需要每天都新建工程，此时，可以选择 “打开已有的工程文件” ，然后，选中之前已经建好的工程，点击“确定” ，即可打开已经存在的工程，进行后续作业。这里我们以“新建一个工程”为例进行讲解。首先点选“新建一个工程文件” ，然后输入工程名。输入完成后，点击“确定”此时，弹出“新建向导”界面。第 2 步： 在新建向导界面中，点击“投影参数” ，在该界面中可进行椭球的选择、投影方式的选择、和中央子午线的设置。这里选择北京 54 椭球，投影方式选择“高斯投影” 。需要注意的是， 中央子午线要设置为施工当地的中央子午

7、线， 以广州为例，中央子午线为114。该界面中其他选项为默认值，不需改动。第 3 步： 点击新建向导窗口中的第三项“转换参数” 。在该界面中，有七参数、四参数、校正参数三个选项。测量时坐标的正确与否将取决于这些参数的设置， 因此测量时用户一定要将参数设置正确。具体的方法是：在需要使用的参数前打勾，在相应的输入框里输入参数即可！另外，如果用户使用的是南方的gps接收机，参数的输入与南方手薄中的参数保持一致即可。第 4 步： 点击新建向导界面的第四项， 进入仪器选择界面，在该界面中，列出了各种gps接收机型号，用户可根据自己仪器的型号进行选择配置。需要说明的是，如果用户使用的gps收机可以输出标准

8、的 gga格式的数据，gps型号都可以设 置为其他接收机。设置完接收机类型后， 需要设置正确的通讯端口和波特率。通讯端口的设置可查看测深仪机身上的连接端口， 以实际连接情况为准。不同的gps接收机的波特率一般不同，只有通讯端口和 波特率设置正确后才能实现正常通讯。如果用户使用了测深仪，需要在右侧的测深仪选项中勾选使用， 选择正确的测深仪型号、 通讯端口和波特率。 设置完成后， 就建立好了系统连接。第 5 步： 点击新建向导窗口中的第五项，进行“数据采集”设置。在该界面中主要设置 gps解状态、记录方式、水深数据采集、和文件保存路径！ 7 / 21gps 数据采集选项中，如果用户使用的是差分机，

9、可选择差分解；如果用户使用的是rtks可选择“固定解”。水深数据采集分为四种，分别是：瞬时水深、最浅水深、最深水深和平均水深，一般水深测量都采用“瞬时水深”数据记录的方式分为：按时间间隔、按距离间隔和手工记录三种， 一般大比例尺水深测量时最好采用按时间间隔记录， 这 样可以有效避免因定位数据延迟而带来的误差。数据的存储路径一般按照默认存储，不需改正。该界面设置完成后，新建工程已完成，点击“确定”进入软件主界面。第 6 步： 完成新建工程后，连接好仪器，可以在软件里进行端口测试，检验仪器连接是否正常。具体操作是：1 选择“设置”菜单下的“端口分配”弹出“端口分配”小窗口2在“gps1端口”后的下

10、拉框里选择正确的通讯端口，点击后面的“设置”，弹出“ gps1配置”小窗口3 选择“端口设置”选项，检查“连接端口”和“波特率”设置无误后，点击界面下的“开始” 。4 此时，观察“连接测试”下面空白区域是否有数据显示，数据显示不乱码， 说明数据连接和端口通讯正常， 如果出现乱码或没有数据， 说明串口选择与波特率设置有误， 必须重新检查串口编号和波特率，直到数据连接显示正常为至。5 数据通讯正常后，依次点击“停止” 、 “确定” 、和端口分配界面的“确定” ，返回软件主界面。第 7 步： 以上设置完成后，可进行测量图的导入。需要说明的是，南方自由行测量导航软件只支持cad2000dxf 格式数据

11、的导入，因此，用户可在外业测量前在电脑上用南方cassa件或者autocad件提前做好测量图，并保存为 cad2000dxf格式， 然后导入。具体的操作方法是：选择“工程”菜单下的“图形导入” ，软件弹出“导入cad2000dxf文件”窗口，用户选择需要导入的数据，点击打开， 软件弹出“提示”窗口，提示“读取dxf文件结束”，点击确定即可！图形导入后， 如果在主界面不显示， 用户可点击软件上的 “全 局缩放”按钮，然后适当放大图形显示即可。图形导入成功后，点击“保存”按钮，保存导入的图形。另外， 软件本身也提供了几种计划线布设的功能， 这个将在 后面进行讲解。这里只讲解自由行软件的使用流程。第

12、 8 步： 点击“设置”菜单下的“天线高设置”在弹出的界面里输入 gps1天线高的值，点击“确定” o完成以上几步操作后，用户即可进行外业测量了。水上测量外业数据采集演示1、外业测量时，用户首先点击“连接仪器”快捷菜单，船型此时会出现在屏幕上，软件左侧会出现坐标等信息。2、测量时，用户可将测量模式设置成“船位居中”模式，在“船位居中” 模式下， 测量过程中船位会始终位于屏幕的中间，方便用户查看。具体的设置方法是：勾选“测量”菜单下的“船位居中”即可。3、以上设置完成后，用户点击“开始测量”快捷按钮，即进入测量模式，用户只需将船开进测区，沿侧线开船即可，软件将自动记录数据。计划线布设在自由行软件

13、的设计菜单下提供了 6 种布线的方法，分别是：航道布线、区域布线、直线平行布线、复合线平行布线、垂直布线和扇形布线；下面将逐一讲解各个功能的使用方法！首先介绍航道布线：第 1 步： 点击“设计”菜单下的“航道布线” ，弹出“作图方式选择”小窗口，选中“坐标作图”后，点击“确定” ！弹出“航道布线”小窗口！第 2 步： 在“区域定义”选项下的空白区域依次按顺序添加航道中轴线上的点坐标，注意，一定要按顺序、添加航道中轴线上的点的坐标。具体做法是，在“输入点坐标”下输入点名、x、丫、坐标后，点击添加。点的坐标输入完成后，在“布线参数”后面的选项里依 次输入“航道宽” “测量宽” “间距”的具体值，一

14、般情况下测量宽度一定要大于航道宽度，这样才能保证所测区域全部能够测到，间距一般按照测图比例和测量的实际情况决定！第 3 步： 以上各参数输入完成后，点击“确定”软件自动画出测量图。如果用户在界面上看不到图形，可点击“全局缩放”按钮，适当放大缩小界面即可。第 4 步：点击保存按钮，保存设计好的图形！下面介绍区域布线：第 1 步：点击“设计”菜单下的“区域布线”，弹出“区域布线”小窗口。第 2 步： 在“区域定义”选项下的空白区域依次按顺序添加航道边界的点坐标，注意，一定要按顺序、添加航道边界的点的坐标。具体做法是，在“输入点坐标”下面输入点名、x、y、坐标后，点击添加。第 3 步： 坐标点输入完

15、成后，在“布线参数”下面输入“倾角”和“间距”的具体值，也可以选择是否画出边界。设置完成后，点击确定。软件会自动画出测量图。第 4 步： 可以点击“全局缩放”按钮，整体浏览图形布设情况。第 5 步： 点击保存按钮，保存所作图形！下面介绍直线平行布线：第 1 步： 点击“设计”菜单下的“直线平行布线” ，弹出“平行布线”小窗口。第 2 步：在“基准线”选项下的输入框里依次输入基准线端点的起点坐标和终点坐标第 3 步：输入完成后，在“布线参数”下的输入框里依次输入“平行间距” “左边条数” “右边条数”的数值。其中“左边条数” “右边条数”是指按照基准线起点到终点的走向，左边和右边分别设计计划线的

16、条数。用户可选择是否画出基准线，参数设置好后点击“确定” ，软件自动绘出计划线。第 4 步： 可以点击“全局缩放”按钮，整体浏览图形布设情况。第 5 步： 点击保存按钮，保存所作图形！下面介绍复合线平行布线：复合线平行布线也可称为折线平行布线，方法与直线平行布线相同，只不过基准线为折线。这里不再做具体介绍！f面介绍垂直布线:第 1 步： 点击“设计”菜单下的“垂直布线” ，弹出“垂直布线”小窗口。第 2 步： 在“区域定义”下的空白区域，按顺序输入基准线上的点的坐标。输入方法与上面讲解的方法相同。第 3 步： 在“布线参数”后依次输入“左偏距” “右偏距”“间距”的具体值。其中“左偏距” “右

17、偏距”指的是以基准线走向为准左边和右边布线的宽度。用户可选择是否画出基准线。设置完成后，点击“确定” ，软件自动完成布线。第 4 步： 可以点击“全局缩放”按钮，整体浏览图形布设情况。第 5 步： 点击保存按钮，保存所作图形！下面介绍扇形布线：第 1 步：点击设计菜单下的“扇形布线”，弹出“扇形布线”小窗口。第 2 步：输入扇形中心点的坐标第 3 步：在“布线参数”里输入相应的参数，选择是否画出边界，点击确定，软件自动绘制图形！第 4 步：可以点击“全局缩放”按钮，整体浏览图形布设情况。第 5 步： 点击保存按钮，保存所作图形！讲到这里，使用自由行软件布线的方法已经讲完了，用户可根据自己的需求

18、，选择合适的方法进行使用！谢谢！水深数据后处理首先，我们先介绍下为什么要进行水深数据的后处理！一方面，水上测量不同于陆地测量，相对来说，水上测量受客观因素影响比较大，在测量过程中可能因水况、船速等各种原因造成测量成果中存在一定的假水深。因此测量结束后测量人员要在室内通过人工判读对假水深进行处理，从而达到去掉假水深的目的。另一方面，自由行软件完成外业测量后保存的原始数据为 *.org 格式文件， 不能直接展点上图， 数据必须经过后处理后先转换成*.dep 格式文件， 再由 *.dep 格式文件通过综合改正后输出为 *.dat 格式的水深数据文件， 之后才能在软件进行上展点，编图等后续工作。下面我

19、们讲解一下利用自由行软件进行水深后处理的方法！第一步：点击自由行软件“后处理”菜单下的“采集水深取样”选项。弹出“采集水深取样”窗口。在窗口的左边有一个红色的水深标尺线，用来标注水深。第二步：点击“打开水深采集文件”快捷菜单，弹出“打开文件”小窗口，选择需要打开的文件，点击“打开”此时，黑色界面中的绿色曲线就是该测线的水深剖面线，在测量的过程中难免会出现假水深或没水深，这就需要通过采集水深取样来检查和修改，在水深后处理时，有的假水深是软件可以自动识别的，此时可以通过软件进行快捷处理，具体的方法是：点击工具栏的“自动”快捷按钮，软件会自动处理可识别的假水深。自动处理后，之前的假水深部分会变成黄色

20、的虚线显示，软件会弹出提示“自动处理可能有些水深没有处理到，请检查一遍”点击“确定”即可！第三步：对于软件不能自己识别的假水深数据，需要用户通过软件进行手动修改，用户可以通过界面下方的滚动条，拖动显示水深线，查找没有改正过来的假水深，并将水深线通过鼠标拖动到正确深度值。如果用户不能确定某一处的水深值是否为假水深，也可以通过查看水深文件来进行鉴别，具体的方法是：用鼠标左键双击某一点的点号， 会弹出该点的信息， 包括时间、 坐标、水深值。此时，用户可以通过sdk28s测深仪软件，回放波形数据查看该点信息。 具体的做法是： 打开 “南方 sde 28s”测深仪软件，点击“打开”快捷按钮，弹出“打开”

21、小窗口，用户选中相应时间段的水深数据文件，点击“打开” ，软件将对水深数据进行回放。需要说明的是，水深文件的命名都是以“年 .月 . 日 _时.分”的时间格式命名的，例如名字为“120516_1417”的文件是指2012 年 5 月 16 日 14 时 17 分开始记录的文件。软件回放水深数据文件的过程中，用户可以点击“跳转”按钮，此时弹出“索引”小窗口，用户可以在此找到想要查看的点，需要说明的是，一次测量会产生多条测线，因此相同的点号会有重复，但每个点号后的时间标示是唯一的，因此用户在进行跳转时要以时间为标示来查找，防止出错。用户选中相应的点后，点击“确定”软件会将自动跳转到该点，用户此时可

22、以查看该点的打标线，在打标线上，从下到上依次为该点的点号、年月日、时间、坐标等信息，用户核对信息无误后，可以通过右边的水深标尺线确定该点的真实水深值，然后在后处理界面对水深进行改正。第四步：点击“取样模式”快捷按钮，弹出“采集取样间隔”小窗口，用户输入相应参数后，点击确定即可，软件会在动完成取样。采集水深取样主要用来控制成果文件中的点数量，用户可以不进行该步操作，此时软件默认在每个打标点处取值。第五步：以上操作完成后，点击保存，保存取样成果文件。软件提示“保存取样成果文件成功” ，点击“确定”即可。第六步：按照上述方法，依次完成每条测线的采集水深取样后，关闭采集水深取样界面。第七步：点击自由行

23、“后处理”菜单下的“验潮站数据输入” ，弹出“验潮站数据输入” ，小窗口。在该界面内输入验潮站的站名，坐标、点击“新建” ，新建一个验潮站。验潮站建好后，在右下方输入框内输入日期、开始时间、结束时间、水位、时间间隔等参数，点击“添加”按钮，依次添加水位数据到左下角“水位数据”列表中。水位数据添加完成后，点击“保存” ，保存验潮站数据。然后关闭“验潮站数据输入”小窗口。需要说明的是，是否验潮要根据用户自己的情况来决定，使用差分机测量时必须验潮，使用rtk测量时可以不用验潮。不需要进行潮位改正时可以不用进行此步操作。第八步：点击自由行软件“后处理”菜单下的“综合改正输出” ，弹出“综合改正输出”小

24、窗口，首先在第一个下拉框里选择输由格式为“南方cass1#式”。然后点击“打开文件” ，弹出“打开文件”小窗口，用户选择经过采集水深取样后得到的 *.dep 文件，点击“打开” ，文件被加载到综合改正输出列表。最后，在“选择改正项目”下勾选“验潮站改正” ，然后在“选择验潮站”下在需要的验潮站前面打勾。如果用户不需要潮位改正，不需选中“验潮站改正”即可！参数设置完成后，点击“开始改正” ，软件自动进行综合输出改正，改正完成后，软件会提示“全部文件处理完毕”用户点击确定即可。第九步：关闭“综合改正输出”小窗口。此时整个后处理流程已经做完， 用户可以在工程文件夹里的 data 文件夹里看到经过后处

25、理后生成的 *.dat 文件， 并可以将该数据在成图软件上进行展点、绘图等工作。sde-28s测深仪软件使用下面我向大家介绍下南方sde-28sm深仪软件的使用方法！第一步：打开sde28sm深仪软件，在该软件的右侧有一条水深刻度尺，用来标注水深值。使用过程中最好保持“零刻度”可见！第二步：点击“自动”按钮，进入自动测量模式，此时与测深仪连接的换能器将开始发射超声波，在软件右侧的刻度尺后可以看到发射脉冲和回波脉冲！第三步：点击“记录”按钮，弹出“另存为”小窗口，测量波形数据一般保存在默认路径的“水深数据”文件夹下，不需要改动，文件名默认按照“日期时间”方式记录，方便查看，不要随意修改，用户点击

26、“保存”即可！此时，软件主界面上会出现发射波和回波线，主界面左上角会有跳动的水深值！同时，自由行软件每记录一个点，在sde-28sm深仪软件中就会产生一条打标线，每条打标线从下到上依次为该点的点号、时间、坐标等信息！用户可以在数据后处理时通过这些信息找到对应数据进行查看！第四步： 点击 “设置” 菜单下的 “测量参数” 选项， 弹出 “测量参数”小窗口，在该窗口内，设置好“吃水” 、 “声速”等参数！吃水深度为换能器底部到水面的距离，声速的设置可以事先通过比对板进行比对。具体的做法是，将比对板对准换能器放入水下一定距离，让换能器发出的超声波打到比对板上，此时在“测量参数”界面里，点击“声速”后面的“计算”按钮，弹出“声速计算”小窗口，在该窗口中输入“实测深度”、 “比对深度”的值。其中， “实测深度”为测深仪主界面上跳动的水深值，即换能器波束打到比对板后测出的水深值， “比对深度”为比对板的下放深度，可以通过与比对板相连的标尺线读出。输入完成后，点击“计算”按钮，软件会自