19世纪测量海底方法

① 主要海洋测绘方法有哪些

测量方法主要包括海洋地震测量、海洋重力测量、海洋磁力测量、海底热流测量、海洋电法测量和海洋放射性测量。因海洋水体存在，须用海洋调查船和专门的测量仪器进行快速的连续观测，一船多用，综合考察。基本测量方式 包括：路线测量。即剖面测量。了解海区的地质构造和地球物理场基本特征。面积测量。按任务定的成图比例 尺，布置一定距离的测线网。比例尺越大，测网密度愈密。在海洋调查中，广泛采用无线电定位系统和卫星导航定位 系统。 海洋测量的对象是海洋，而海洋与陆地的最大差别是海底以上覆盖着一层动荡不定的、深浅不同的、所含各类生物和无机物质有很大区别的水体。由于这一水体的存在，使海洋测量在内容、仪器、方法上有如下明显不同于陆地测量的特点：由于这一水体，使目前海洋测量只能在海面航行或在海空飞行中进行工作，而难以在水下活动。因而在海洋水域没有居民地，也没有固 定的道路网，除浅海区外，也没有植被。因此海洋测量的内容主要是探测海底地貌和礁石、沉船等地物，而没有陆地那样的水系、居民地、道路网、植被等要素，而且海底地貌也比陆地地貌要简单得多，地貌单元巨大，很少有人类活动的痕迹。但这并不是说海洋测量比陆地测量要简单得多，相反，海洋测量在许多方面比陆地测量要困难。

首先，水体具有吸收光线和在不同界面上产生光线折射及反射等效应，在陆地测量中常用的光学仪器，在海洋测 量中使用很困难，航空摄影测量、卫星遥感测量只局限在海水透明度很好的浅海域。海洋测深主要使用声学仪器。但 是超声波在海水中的传播速度随海水的物理性质，如海水盐度和温度等的变化而不同，这就增加了海洋测深的困难。其次，由于水体的阻隔，肉眼难以通视海底，加上传统的回声测深只能沿测线测深，测线间则是测量的空白区，海底地形的详测需要进行加密，或采用全覆盖的多波束测深系统，这就会大量地增加测量时间和经费。

② 大海的深度到底是怎么测出来的呢

利用声波进行探测，回声进行定位，计算海面海底的距离。

简单来说是在海面上向垂直于海面的海底发出某种特定的、穿透性非常强的声波，等待接收声波在接触了海底的地面后反馈回来的声波，计算声波从发出到接收的时间差，通过特定的公式加以计算，即可得知海面到海底的真实距离（这种方式也可称之为回声定位）。

PS：声波打到生物身上时，会有一部分发生反射，另一部分会通过生物身体向下继续穿透，遇到下一个物体时再重复这样的过程。所以，最后得到的声波反射图是需要精加工，并且有专业人士对其进行分析才能最终找到精准的海底深度数据。

③ 怎样测量水的深度

一般用一条绳子绑上重物,掉到水里面,等重物沉到水底,量下绳子有多少长,就可以知道水的深度了,不过在海上不一样.长久以来,海员们用“测深索”来估测海洋的深度.他们把一根已知长度的绳索放下海,直到绳上的重物触到海底,根据绳索的长度就知道海洋的深度.但这种方法速度很慢而且很不可靠.因为当重物随着不断下降的绳索进入海洋深处,很难判断它是否已触到海底以及这时的绳索是否是绷紧的.
对于深海的研究始于一艘科研船HMS挑战者号,它是由英国战舰改装成的.1872年12月首航,任务是“全面了解海洋”.挑战者号对全球的海洋作了首次全面的研究.这艘蒸汽帆船穿越了除北冰洋以外的所有大洋.它载着273名船员和6名科学家航行了68890英里.在威维利·汤姆森爵士的带领下,考察了所有可能影响水生生物的物理和生物因素.
船上所有人员共作了492次水深测量和133次取样工作.每次测量,他们都费力地把系有重物的绳索放入海中.最后,测得马里亚纳海沟深约27000英尺,证明了海洋比人们想象中要深得多.同时,他们还掘取了洋底的~沉积物~标本,以供进一步研究并发现新的物种.
尽管这次航行带回了丰富的数据（航行报告足足有50卷）,人类对于海底的认识却仍是肤浅的.广阔的海底世界又岂是靠一次一次的测量就能够完全了解的呢.这之后,航行越来越多,资料一点一点慢慢地积累起来.
1920年,由于一项技术上的突破,人们可以借助声波来探测海底.通过电子回声探测器（后被称作声纳）,人们可以进行精确的深度测量.回声探测器装在船上,可测得一次声波脉冲传到海底并反射所需的时间.把这个时间除以二,再乘以声音在海水中的平均速度（每秒4925英尺）就得到海洋的深度.把连续的回声波绘制下来,就可以大致了解海底的情况.
1922年,U.S.S.斯图尔特号第一次使用这项新技术,作了900次~回声~测量.接着,德国流星探索号把自然海洋学带入了一个新的领域.从1925年到1927年,它十四次穿越南大西洋,搜集了70000多次水深测量的数据.通过这些数据,我们可以了解到海底是崎岖不平的.
现在,科学家们采取另一种方法－－太空卫星来了解海底情况.卫星上装有~测高仪~,通过雷达来测量海洋的准确深度.由于洋底的万有引力不同,这一深度会有所不同.大洋中脊、海山、海沟等造成地壳密度不同,因而对海面的引力也不同.计算机就利用这些数据来推测海底的情况.

④ 水下地形图的测量方法

一般有断面法，角度交会法，断面角度交会法，极坐标法，六分仪法，距离交会法（微波测距)，GPS全球定位系统定位，双曲线无线电定位法和卫星多普勒定位法等。

1、断面法：沿断面测量水深。在水流湍急的河段，测船难以循断面行驶或锚定船位时，间或以钢缆固定厨面，沿钢缆遂点定位侧出水深。

2、角度交会法：以2~3台经纬仪或平板仪在岸上已知点设站，同步测定方向、交会船在测深时的点位。常用于流速较大的河段。

3、断面角度交会法：断面祛和角度交会法的结合。测船沿确定的断面航行，同时用1~2台经纬仪或平板仪测定方向，与断面线相交，确定船上的测深点位。

4、极坐标法：以电磁波测距仪或经纬仪在岸上已知点设站并选定零方向，测最测深点的距离和水平角，确定点位。

5、六分仪法：在船上靠近测深点处以2台六分仪同步观测岸上已知点，确定点位，适用于能目视观测岸，上目标的较开阔水域。

(4)19世纪测量海底方法扩展阅读

水深测量的传统工具是测深杆和测深锤。现代普遍使用回声测深仪，精度和效率均大为提高，最大测深可达10000m，并已从单频、单波束发展到多频、多波束，从点状、线状测深发展到带状测深，从单纯测深发展到图像显示和实时绘图。

例如海底地貌探测仪(又称侧扫声纳)，可探测礁石、沉船等船底航行障碍物的概略位置、范围、形状、性质和海底表面形态，并以图像显示。多被束测深系统能同时发射数十个相邻的窄波束，配合微处理机精确测出，并以图像显示一定宽度的航行线水下障碍物位置，深度、范围、形状以及海底的地貌，由机助绘图仪绘出等深线图。

此外，还在探索利用双频激光、卫星像片或航空像片测量解译水深，为水深测量技术的发展开辟新的途径。