乙個湖的水量是怎麼測出來的?

時間 2021-05-30 23:08:25

1樓:又土又木ing

開著小船去測水深的答主你們奏凱,且不說誤差超級大,首先工作安全性很低,工作量繁雜;其次,假如在汛期,水位變動很大。

現在測繪技術比較成熟了,利用聲吶系統與衛星配合測繪水深地形圖很早以前就實現了,成本也不是很高,在土木水利工程行業是很常見的技術。

比如沿海某地15km範圍內的衛星圖如下:

然後水深地形圖如下所示:

我們放大江中的水深地形圖;

圖中的點叫做高程點,數字就是相對於高程基準面的高程,一般用1985國家高程基準,沿海地區也用吳淞高程基準,二者相差1.87m,黃色線條就是等高線。

有了水深地形圖,要測水下泥沙工程量和湖水庫容量就不難了,有兩種方法。

第一種比較原始的方法,叫斷面法。

例如我們要測下圖(此圖沿海某一內河水深地形圖)紅色區域內水量。

我們先隔5公尺畫乙個斷面,然後相鄰兩個斷面水量求平均數再乘以10m,就得到10公尺區域內水量。依次下去就可以得到區域水量資料。操作如下:

每距離標記乙個斷面,此圖一共標記了0—32共33個斷面,如下圖所示:

接下來畫斷面圖,斷面高程即每個斷面標記線上的高程點數值,此圖使用的高程為1985高程基準。我們以畫斷面10為例,依據斷面10標記高程點繪製如下斷面:

假如此時內河水位為-3m(1985高程基準),我們可以得出過水斷面面積,如下所示:

黃色水位線與綠色地形線圍成面積就是過水斷面面積,從下圖得知為301.13平方公尺。

同理,得出其他32分斷面面積,然後相鄰兩個斷面水量求平均數再乘以10m,求和得到水量。

方法二就是高票三維建模了,或者利用特殊軟體,網格法算量,資料比較準確,不再累述。

2樓:

貝加爾湖的水量挺好測,難的是測全球的,畢竟很多國家沒有足夠的科研水平,有的還內亂,外國也不好進去測。但是帝國主義這麼多年,也許殖民時代已經測過了。

測貝加爾湖的水量,聰明的方法不知道,笨的知道,一公里設乙個點,三萬平方公里也就幾萬個點,拿上繩子鉛錘坐上小船去測深,這活找民工都能幹,招上一百人,一人一天十個點,幾十天就完事了。然後按測深,把湖分成幾萬個小梯形體,找幾個人花個把月算一下,總體積一加,大致的數字就有了。

這種做法當然現代不用了,有各種測深儀器,但是好在早幾個世紀也能用。

3樓:Mojf

比較成熟且民用級的技術了。

分外業和內業

外業使用GPS-RTK再結合測深儀即可完成內業生成湖底地形模型

確定湖面

計算此處剪下的值即是湖水的體積或者可以直接把湖水的三維模型生成出來,檢視其屬性,得到湖水的體積。

生成湖水三維模型後得到的體積和計算的有非常細微的差別,這是正常的。

4樓:章北海

看到這個問題,我認為你應該嘗試一下托福TPO24 閱讀第一篇 Lake Water,衝90分班的得分率在12/15,你會看懂的

5樓:張世榮

標記重補一般來說是不可取的。即使是溶解度好的溶質,湖的每個縱深的溫度動能都不一樣所以溶質的溶解度不一樣,而且要考慮地下水補充雨水沖刷等其他因素對溶質的稀釋。。。

6樓:dasd lu

看到這個問題,我必須要回答一下,因為這就是我的專業。

中國目前的大中型水庫一般都有庫容曲線,利用這個庫容曲線和當前水位就能實時求得其庫容,這個庫容就是該水庫的水量。

問題來了,這個庫容怎麼來的呢?

方法1、利用未建水庫之前的地形圖進行量算,以前的大型水庫建設之前都有萬分之一地形圖,通過量算就能求得該水庫的庫容曲線,但是這個精度是比較低的。

方法2、建庫後請專業的測量部門對水下地形進行測量,目前最先進的技術應該就是Gps-rtk結合多頻水下地形測量儀,測量外業完成後再進行內業計算,求得庫容曲線。

方法3、這個方法也就是很多回答中提到的衛星遙感的方法,利用遙感DEM進行庫容計算,但是這個方法有弊端,遙感是無法穿透水體的,也就是只能遙感到岸上部分,水下部分還是需要進行普通測量。

7樓:ziyi Zhang

往湖中加一定量的可溶物,且原本湖中不含有的,待其擴散後去少量湖水萃取出該可溶物,稱量其質量,體積之比等於質量之比,就可以計算出湖水體積了

8樓:李ronan要做學霸

用什麼高科技能不能測量出每個深度橫截面的面積然後積分?不行的話Q=cm dt ? 明顯不可行 —— 水太多而且溫度分布也是問題,

9樓:門醬胡安

上學期剛學的水文學,教材講的是河流流量,湖水水量應該類似。我的第乙個專業性回答給這題了。

我學的教材是中國建築工業出版社的水文學第三版。基本思路就是測得湖面的表面積各處水深。如果不依靠先進裝置的話,表面積可以利用測量學方法用經緯儀測量湖岸線代表點座標再計算得到。

由於是測水底高程,所以深度得用足夠長的測桿來測量。可以將湖面分成若干個區,每個區選若干個代表點測量,最後加權平均。最後求得容積。

顯然,代表點選取越多,計算結果精確度越高,但測量更加複雜繁瑣。另外還要考慮湖水漲落等外部因素。

事實上幾十年前我們就是這麼測量的。現在有了遙感,聲吶,雷射等技術測量已然方便很多。

寒假在老家,教材不在身邊。等到了學校我把教材相關章節截下來作為補充。手機碼字,先簡單答一點。

10樓:manxisuo

在湖水裡放入一定量的特殊物質m,要求無毒無害。經過一段時間,等分散均勻後,取出一定量的水,測量物質m的濃度,即可估算出湖水的總體積。

11樓:託妻獻子之冠

多波速聲納法是比較常用的方法。多波速聲納系統通過發射數十個相鄰窄波束,通過測量回聲時間,計算水深。載著多波速聲納測繪裝置的船每發射乙個聲脈衝,不僅可以獲得船下方的垂直深度,而且可以同時獲得與船的航跡相垂直的麵內的幾十個水深值。

有了水深和胡泊面積,通過積分就能算出湖的水量。

衛星遙感出出湖泊體積有些,額,超出現有技術了吧。影像類的遙感衛星,國內有環境一號衛星,國外有landsat。只能通過影像計算出水體的面積,也就是遙感影像上哪些是水體。

可以採用簡單的非專家分類,找出確定為水體的部分,然後認定該波段內的影象為水體。這種方法比較粗糙。還有就是專家分類,通過分析各個水體對各個波段的反射情況,採用與或非的邏輯判定對遙感影像進行分類,判斷哪些區域屬於水體。

但是這也僅限於計算出水體(湖泊)的面積。

除此之外,重力遙感衛星可以反演計算出水體的質量變化。沒看錯,是變化而不是計算總量,因為水體會隨著蒸發,河流流出,降水等原因在不同時間,水量是有差異的。Grace雙星系統是NASA和德國航空中心的合作專案,測量重力資料。

2023年公升空,雖然設計壽命為10年,但是現在仍然健康的執行。通過Grace衛星系統獲取的重力資訊可以反演計算地球水質量變化的情況,包括湖泊、冰川、海洋以及地下水。

12樓:

哈,這個工作剛好我們組在做。

我們用的方法是開船上湖,帶上聲吶測深儀,跑線。佈線一般要求均勻覆蓋整個湖區,然後根據測線內插出湖底地形,結合遙感影像反演的湖面積積分算水量。

這種方法比較準確但很燒錢。錢主要燒在出野外上了。每個需要算水量的湖都這樣跑一遍,工作量還是挺大的。

遙感所有人在做無人船,想直接放船上去,遙控測。但大一點兒的湖水面狀況很複雜,我們測湖的船坐4個人,遇到風浪大的時候還有翻船的危險,遙控船如何應對大湖複雜的水況不知道他們打算怎麼解決。

用衛星遙感影像測湖底地形目前我了解的情況是不太靠譜,精度是問題。不然我們也不用暴力破解用人去刷湖了。

補充樓上有童鞋說參考橢球體的,聽上去完全不靠譜啊!參考橢球體本來就是一種近似,而且還是在測量上誤差挺大的近似了。這位同學提出的方法完全不考慮湖底地形,相當於把湖泊當做乙個橢球面的立方體,我沒理解錯吧?

(我大地測量學得爛見諒!)

另外一位同學說撒標記物,這個方法要求湖水均質,而且貌似還得攪拌攪拌把它拌勻吧! 類似生物的標記重捕法?不過生物是動的,而湖水不同位置深度其動能是不同的。

而且湖水不是均質的,在某些湖裡,還有溫躍層和鹽躍層的存在。所以,這個方法也不太靠譜。

13樓:周奇

6分成幾部分。

衛星測高技術可以測出湖面到衛星的距離。

通過測高衛星星曆檔案可以定位出每乙個時刻的衛星位置(相對於地心),或者也可以通過GPS確定衛星位置,然後找到測湖水高度的時候,就可以知道該時刻的衛星高度了。

選定參考橢球,我們國家現在用的是CGCS2000,參考橢球就是對地球形狀的近似橢球,就可以得到湖底的地表高度(也是相對於地心)。ps:這方法精度確實低,利用探深雷達或神吶內插出湖底地形是更實用的方法,具體可以看樓上蘇顏的回答。

最後,衛星的高度–地表的高度–衛星到湖面的距離=湖面的深度。

衛星影象是有比例尺的,這樣可以得到衛星的面積,然後做乙個積分。

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