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摘要：目前人们对海洋水文测量的方法有很多种，但是这些测量方法因为某些因素都存在一定的误差。本文就对目前海洋水文测量所存在的误差原因进行分析，并对提出一些在测量时应该注意的地方。
关键字：海洋水文，测量，误差
中图分类号：P714+.1 文獻标识码：A
一、海洋水文测量误差的来源
1、测量仪器误差
目前，不管多精密的测量仪器，由于在制造和安装等因素的影响其本身都会存在一些误差，而且这些误差还都是不可消除和避免的。测量仪器误差是指那些有测量仪器本身所产生的误差。比如对海洋水深测量是，采用回声测深仪测量，该仪器的测量原理是利用测量超声波自反射至被反射接收的时间间隔来确定水深，但是其在测量中仪器本身是存在误差的，这些误差主要是声速误差、时间电机转速误差、零点误差、基线误差以及摇摆误差。
2、环境因素所产生的误差
对海洋水文的要素进行测量时，都是在海洋中进行的，这样所得到的测量结果会受到温度、湿度、光照等因素的影响，在海洋中，水面波动对海洋水文测量也会产生很大的影响。当测深船在海水作业时，最直观的外界环境影响是波浪，并且在海上分布最广，出现概率最高，明显对测深产生影响。波浪的作用使船只产生纵摇、横摇、首位摇以及升沉等船姿运动，从而对海洋测深产生影响，因此必须通过对测深船的纵摇、横摇、首位摇以及升沉等船姿情况进行分析，减弱和消除波浪的影响。
3、人员误差
海洋水文测量工作具有一定的难度，尤其是对各种仪器的使用，其对测量人员的专业素养要求很高，测量人员的经验、对仪器的熟悉程度、心理因素以及测量人员的素质，这些因素都会对测量人员对一个仪器的读数产生影响。比如对海洋深度的测量，船速对测深的影响是多方面的，有直接效应和间接效应。因此，合理船速的选择不是一个简单的问题，也不可能根据一个公式来计算合适的船速，必须进行多方面的考虑和评估来决定将采用的船速，这时候就需要测量人员根据自己的经验，然后根据当时的实际环境确定船速。
除上面所讲述的三种误差来源外，还有模型误差，方法误差。模型误差是在测量过程中所采用的数学模型本身所存在的误差，方法误差是在测量水文要素时所采用的方法缺少科学依据所产生的误差。
二、海洋水文测量时应注意的要素
1、使用CTD观测注意要素
使用CTD观测时，观测应在船的前甲板背风舷面进行，以免电缆或钢丝绳压入船底。观测位置应避开机仓冷却水出口、船舶排污口及其它污染源。调查使用的CTD必须按规定定期经国家法定计量机构检定，一般每年至少检定一次。不得使用超期或不合格仪器进行海洋调查。有特殊规定的,按特殊规定执行。
使用CTD观测时，根据现场水深确定下放深度。下放速度一般应在0.5～1.0m/s的范围内，并在一次观测中应保持不变。若船只摇摆剧烈，可适当_增加下放速度。太慢会导致因减少海水对传感器冲刷而引起的传感器自热误差和因船舶摇摆而引起的在观测数据中出现较多的深度逆变现象，太快会因船舶摇摆而引起的 缆、绳搭结等不安全事故。观测时还应避免仪器触底、与船体碰撞等现象发生。CTD在施放时，探头必须在浸入水中感温5min以上后再下放。CTD的观测深度要求不超过其压力测量上限。
CTD(或STD)是以下沉过程为正式记录，这是因为传感器处于下探头的底部，沉放过程中接触到未破坏原结构的水层，且不受探头尾部旋涡的影响，测得的值代表海水原温盐深结构。其沉放速度以0.5～1m/s为宜。因为太慢，(探头尤其温度)受自热影响，出现下沉速度为负值；太快，接近终极速度，在船体摇摆的状态下容易使电缆钢缆打结，对仪器安全不利。
CTD与多瓶采水器和自动盐度计配合使用，这是因为CTD电极或盐度传感器随时有可能被污染，因温度和压力影响示值发生变化，从而导致测量误差，另外温度补偿元件，温度探头的热滞后作用也给盐度测量带来误差，甚至麻烦。为了监视CTD盐度观测结果，修正系统误差，故本站位标准层上以多瓶采水器采水，送自动盐度计测出电导率和盐度值，用做现场校准用标准值校正本站位的盐度及电导率测量数据。
沉放CTD时应注意沉放地方要避开船上排水口和冷却水出口；调整船的姿态，使沉放一舷背着流向，尤其风向与流向不一致时更要注意防止海流把仪器冲入船底；确保仪器在入水、出水时不要与船体发生碰撞；沉放速度为（0.5～1）m/s为宜，不宜太慢或太快；掌握层与采样时刻和程序，并注意在记录上做好记录；回收仪器时，注意仪器远离船体并注意绞车，以防仪器不测之灾；用毕后用淡水冲洗传感器；电极不许与碳酸盐接触，并尽可能在不用时把电极式电导池浸入蒸馏水中。
2、测量水深时的注意要素
水深测量通常用回声测深仪测量。大面或断面测站，调查开始时和结束时各测一次水深；连续站每小时测一次。连续测水深时，不得超过仪器所规定的连续工作时间。所测得的水深，须经换能器吃水深度、声速和转速订正。水深测量的准确度为±2%F.S.。100m内，记录取一位小数；超过100m，记录取整数。大面或断面测站，观测开始和结束时各量一次；连续测站，每小时测量一次。回声探测仪是利用声音在海底反射来测量海洋深度的，就好像我们在山谷中听到的回声一样。在探测某个海域海底深度的时候，首先要用回声探测仪向海底发出超声波，这种超声波人的耳朵是听不到的。超声波发出以后，到达海底就会反射回来，回声探测仪接收到讯号后，计算出超声波从发出到接收所用的时间，根据超声波在海水中的速度每秒钟1500米，就能知道海底的深度了。
3、用表层水温表测量水温时应注意
(1)根据观测点与水面距离，高于4m则必须辅以帆布桶观测；
(2)用表层表要放在水中感温5min，然后迅速提出，马上读数；
(3)用帆布桶读数，要将帆布桶打水后倒掉，再打水然后将温度表放入帆桶水中感温1min读数，读数时要防风背光，严禁雪花雨水落入；
(4)读数要目光垂直于温度表刻度面；
(5)选择的观测地点应避开排水口，应选择流动交换好的开放水域。
4、海水透明度观测注意事项
海水透明度观测时间只能定为白天，大面或断面测站，船到站观测一次；连续测站，每两小时观测一次，观测时读数取一位小数。透明度观测时若有波浪，应分别读取波峰和波谷处绳索上标记的数值，重复三次，求其平均值，作为该次观测的透明度值。
5、测量时注意的要素
（1）在船载ADCP航测中，尽可能保证调查船以匀速直线航行，并保证航速不要超过ADCP观测的临界速度。
（2）海洋水文观测方式: 断面观测、走航观测（ADCP和CTD）、锚系连续观测、卫星跟踪漂流浮标观测等方式。
（3）参考水准点：在水位观测中，确认为高程基准的点。
（4）海底深度：自基准海平面到海底的垂直距离。
（5）断面调查：在调查海区有代表性断面之站点上进行的海洋观测。
（6）涌浪：由其它海区传来的波浪或由当地风力急剧减小风向改变或风平息后遗留的波浪。
（7）有效波高：相邻波峰与波谷间的垂直距离称波高。海浪连续记录中波高总个数三分之一个大波波高的平均值为有效波高。
（8）表皮温度：海水与大气介面处，极薄的表层(微米级)海水的温度。
（9）海况：在风力作用下的海面特征称海况。
（10）水温连续测站一般每2h观测一次。
（11）航行时由红外海水温度计自动观测海表皮温度，红外海水温度计应安装在调查船船艏.
（12）颠倒温度表测实际水温和深度。
3、结论
海洋水文测量的准确度对人们使用海洋养殖、观测海洋天气、行船等活动有很大的影响，在测量时必须注意对测量误差的控制，这是提高测量精度一个非常好的手段。本文对海洋水文测量误差产生的原因和测量时应注意的要素进行了分析，希望能够给相关人员提供一定的帮助。
参考文献
[1] 秦桂林.水文测量误差的成因及对策探究[J].科技前沿,2013
[2] 赵义峰.新疆水文测量误差因素初探[J].湖南水利科技与经济,2010.
关键字：海洋水文，测量，误差
中图分类号：P714+.1 文獻标识码：A
一、海洋水文测量误差的来源
1、测量仪器误差
目前，不管多精密的测量仪器，由于在制造和安装等因素的影响其本身都会存在一些误差，而且这些误差还都是不可消除和避免的。测量仪器误差是指那些有测量仪器本身所产生的误差。比如对海洋水深测量是，采用回声测深仪测量，该仪器的测量原理是利用测量超声波自反射至被反射接收的时间间隔来确定水深，但是其在测量中仪器本身是存在误差的，这些误差主要是声速误差、时间电机转速误差、零点误差、基线误差以及摇摆误差。
2、环境因素所产生的误差
对海洋水文的要素进行测量时，都是在海洋中进行的，这样所得到的测量结果会受到温度、湿度、光照等因素的影响，在海洋中，水面波动对海洋水文测量也会产生很大的影响。当测深船在海水作业时，最直观的外界环境影响是波浪，并且在海上分布最广，出现概率最高，明显对测深产生影响。波浪的作用使船只产生纵摇、横摇、首位摇以及升沉等船姿运动，从而对海洋测深产生影响，因此必须通过对测深船的纵摇、横摇、首位摇以及升沉等船姿情况进行分析，减弱和消除波浪的影响。
3、人员误差
海洋水文测量工作具有一定的难度，尤其是对各种仪器的使用，其对测量人员的专业素养要求很高，测量人员的经验、对仪器的熟悉程度、心理因素以及测量人员的素质，这些因素都会对测量人员对一个仪器的读数产生影响。比如对海洋深度的测量，船速对测深的影响是多方面的，有直接效应和间接效应。因此，合理船速的选择不是一个简单的问题，也不可能根据一个公式来计算合适的船速，必须进行多方面的考虑和评估来决定将采用的船速，这时候就需要测量人员根据自己的经验，然后根据当时的实际环境确定船速。
除上面所讲述的三种误差来源外，还有模型误差，方法误差。模型误差是在测量过程中所采用的数学模型本身所存在的误差，方法误差是在测量水文要素时所采用的方法缺少科学依据所产生的误差。
二、海洋水文测量时应注意的要素
1、使用CTD观测注意要素
使用CTD观测时，观测应在船的前甲板背风舷面进行，以免电缆或钢丝绳压入船底。观测位置应避开机仓冷却水出口、船舶排污口及其它污染源。调查使用的CTD必须按规定定期经国家法定计量机构检定，一般每年至少检定一次。不得使用超期或不合格仪器进行海洋调查。有特殊规定的,按特殊规定执行。
使用CTD观测时，根据现场水深确定下放深度。下放速度一般应在0.5～1.0m/s的范围内，并在一次观测中应保持不变。若船只摇摆剧烈，可适当_增加下放速度。太慢会导致因减少海水对传感器冲刷而引起的传感器自热误差和因船舶摇摆而引起的在观测数据中出现较多的深度逆变现象，太快会因船舶摇摆而引起的 缆、绳搭结等不安全事故。观测时还应避免仪器触底、与船体碰撞等现象发生。CTD在施放时，探头必须在浸入水中感温5min以上后再下放。CTD的观测深度要求不超过其压力测量上限。
CTD(或STD)是以下沉过程为正式记录，这是因为传感器处于下探头的底部，沉放过程中接触到未破坏原结构的水层，且不受探头尾部旋涡的影响，测得的值代表海水原温盐深结构。其沉放速度以0.5～1m/s为宜。因为太慢，(探头尤其温度)受自热影响，出现下沉速度为负值；太快，接近终极速度，在船体摇摆的状态下容易使电缆钢缆打结，对仪器安全不利。
CTD与多瓶采水器和自动盐度计配合使用，这是因为CTD电极或盐度传感器随时有可能被污染，因温度和压力影响示值发生变化，从而导致测量误差，另外温度补偿元件，温度探头的热滞后作用也给盐度测量带来误差，甚至麻烦。为了监视CTD盐度观测结果，修正系统误差，故本站位标准层上以多瓶采水器采水，送自动盐度计测出电导率和盐度值，用做现场校准用标准值校正本站位的盐度及电导率测量数据。
沉放CTD时应注意沉放地方要避开船上排水口和冷却水出口；调整船的姿态，使沉放一舷背着流向，尤其风向与流向不一致时更要注意防止海流把仪器冲入船底；确保仪器在入水、出水时不要与船体发生碰撞；沉放速度为（0.5～1）m/s为宜，不宜太慢或太快；掌握层与采样时刻和程序，并注意在记录上做好记录；回收仪器时，注意仪器远离船体并注意绞车，以防仪器不测之灾；用毕后用淡水冲洗传感器；电极不许与碳酸盐接触，并尽可能在不用时把电极式电导池浸入蒸馏水中。
2、测量水深时的注意要素
水深测量通常用回声测深仪测量。大面或断面测站，调查开始时和结束时各测一次水深；连续站每小时测一次。连续测水深时，不得超过仪器所规定的连续工作时间。所测得的水深，须经换能器吃水深度、声速和转速订正。水深测量的准确度为±2%F.S.。100m内，记录取一位小数；超过100m，记录取整数。大面或断面测站，观测开始和结束时各量一次；连续测站，每小时测量一次。回声探测仪是利用声音在海底反射来测量海洋深度的，就好像我们在山谷中听到的回声一样。在探测某个海域海底深度的时候，首先要用回声探测仪向海底发出超声波，这种超声波人的耳朵是听不到的。超声波发出以后，到达海底就会反射回来，回声探测仪接收到讯号后，计算出超声波从发出到接收所用的时间，根据超声波在海水中的速度每秒钟1500米，就能知道海底的深度了。
3、用表层水温表测量水温时应注意
(1)根据观测点与水面距离，高于4m则必须辅以帆布桶观测；
(2)用表层表要放在水中感温5min，然后迅速提出，马上读数；
(3)用帆布桶读数，要将帆布桶打水后倒掉，再打水然后将温度表放入帆桶水中感温1min读数，读数时要防风背光，严禁雪花雨水落入；
(4)读数要目光垂直于温度表刻度面；
(5)选择的观测地点应避开排水口，应选择流动交换好的开放水域。
4、海水透明度观测注意事项
海水透明度观测时间只能定为白天，大面或断面测站，船到站观测一次；连续测站，每两小时观测一次，观测时读数取一位小数。透明度观测时若有波浪，应分别读取波峰和波谷处绳索上标记的数值，重复三次，求其平均值，作为该次观测的透明度值。
5、测量时注意的要素
（1）在船载ADCP航测中，尽可能保证调查船以匀速直线航行，并保证航速不要超过ADCP观测的临界速度。
（2）海洋水文观测方式: 断面观测、走航观测（ADCP和CTD）、锚系连续观测、卫星跟踪漂流浮标观测等方式。
（3）参考水准点：在水位观测中，确认为高程基准的点。
（4）海底深度：自基准海平面到海底的垂直距离。
（5）断面调查：在调查海区有代表性断面之站点上进行的海洋观测。
（6）涌浪：由其它海区传来的波浪或由当地风力急剧减小风向改变或风平息后遗留的波浪。
（7）有效波高：相邻波峰与波谷间的垂直距离称波高。海浪连续记录中波高总个数三分之一个大波波高的平均值为有效波高。
（8）表皮温度：海水与大气介面处，极薄的表层(微米级)海水的温度。
（9）海况：在风力作用下的海面特征称海况。
（10）水温连续测站一般每2h观测一次。
（11）航行时由红外海水温度计自动观测海表皮温度，红外海水温度计应安装在调查船船艏.
（12）颠倒温度表测实际水温和深度。
3、结论
海洋水文测量的准确度对人们使用海洋养殖、观测海洋天气、行船等活动有很大的影响，在测量时必须注意对测量误差的控制，这是提高测量精度一个非常好的手段。本文对海洋水文测量误差产生的原因和测量时应注意的要素进行了分析，希望能够给相关人员提供一定的帮助。
参考文献
[1] 秦桂林.水文测量误差的成因及对策探究[J].科技前沿,2013
[2] 赵义峰.新疆水文测量误差因素初探[J].湖南水利科技与经济,2010.