专业技术设计是对测绘专业活动的技术要求进行设计，在项目总体设计的基础上，按照测绘活动内容进行的具体设计。一般由承担测绘专业任务的单位负责组织编写。

专业技术设计内容主要包括：控制测量方案、测线布设及工作量、水下地形测量方案、仪器检验要求、水下测量技术要求、数据处理及成图要求、进度安排、人员分工与质量安全保证措施、预期成果及其格式、资料验收与经费概算、相关图表等。

1.控制测量

在控制测量前，要收集测区已有的控制点成果资料，并分析其精度是否符合项目要求。

1）平面控制

平面控制点应在国家大地控制点上发展，如果在没有国家大地控制点的区域，可建立独立的控制网。平面控制点的布设，应遵循从整体到局部、从高级到低级、分级布设的原则，也可同级扩展或越级布设。

用GPS测量布测平面控制点，一般采用GPS静态或快速静态相对定位测量方法，如果满足精度要求，也可采用GPS实时相位差分法。

根据测区已知点情况及测图比例尺，选择平面测量的方法及所要达到的精度。

2）高程控制

测区的高程系统，采用1985国家高程基准（《工程测量规范》）。在已有高程控制网的地区，可沿用原高程系统，当边远测区联测困难时，也可采用假定高程系统，或通过验潮、水位观测等方法确定高程基准（《海洋工程地形测量规范》）。高程控制测量可采用水准测量、电磁波测距三角高程测量和GPS水准测量。

根据测区实际情况选择高程控制测量方法、施测路线及测量精度。

3）水位控制

（1）验潮站的类型

①长期验潮站，应有一年或一年以上连续观测资料；

②短期验潮站，最少连续观测30天；

③临时验潮站，在水深测量时布设；

④海上定点验潮站，至少应在大潮期间（良好日期）与相关长期站或短期站同步观测一次或三次24h或连续观测15天的水位资料，良好日期的选择按有关规范执行。

（2）验潮站的布设密度

验潮站布设的密度应能控制全测区的潮汐变化。相邻验潮站之间的距离应满足最大潮高差小于等于0.4m，最大潮时差不大于1h，且潮汐性质应基本相同。

（3）利用有关单位观测的潮汐资料，应重点了解以下内容：验潮仪器的型号、观测方法和精度；水准点设立的位置、稳定性，与水尺零点、验潮站零点（即水位零点）的关系；采用的深度基准面；记时钟表校正情况；设站期间有否中断观测。

（4）验潮站的选址原则

①水尺前方应无浅滩阻隔，海水可自由流通，低潮不干出，能充分反映当地海区潮波传播情况的地方。

②海上定点验潮站应选在海底平坦、泥沙底质、风浪和海流较小的地方。

（5）水尺设立的要求

设立的水尺要牢固，垂直于水面，高潮不淹没，低潮不干出；两水尺相衔接部分至少有0.3m重叠。

（6）验潮站的水准测量

①每个验潮站附近应在地质坚固稳定的地方埋设工作水准点一个。

②工作水准点可在岩石、固定码头、混凝土面、石壁上凿标志，再以油漆记号。不具备上述条件时，亦可埋设牢固的木桩。

③工作水准点按四等水准测量要求与国家水准点联测。

④在验潮站附近的水准点和三角点，经检查合格，可作为工作水准点。

⑤水尺零点可按图根水准测量要求与工作水准点联测。

⑥水位观测过程中，如果发现或怀疑水尺零点有变化时，应进行高差联测。当水尺零点变动超过3cm应重新确定其相互关系，并另编尺号。

⑦海上定点验潮站的水尺零点无法进行水准联测时，其高程测量可采用光电测距三角高程测量、跨海高程测量、GPS水准测量等方法。

（7）水位观测的时间要求

测深期间，观测时间间隔小于等于30min。在高低潮前后适当增加水位观测次数，其时间间隔以不遗漏潮位极值水位值为原则（《海洋调查规范第2部分：海洋水文观测》）。

（8）气象观测

水位观测期间，应在1 h、7 h、13 h、19 h进行气象观测（风向、风力、气压），并记载天气状况（阴、雨、晴、雪）。

（9）验潮用的钟表校对

验潮用的钟表，每天至少与北京标准时间校对一次。

（10）水位观测读数要求

水位观测读数读到厘米，其误差小于等于1cm；当风浪较大、水尺读数误差大于5cm时，应当停止工作。(www.daowen.com)

2.测线布设

（1）测深线的布设

主测深线方向，当用单波束测深仪测深时，应垂直等深线的总方向；当用多波束测深仪测深时，原则上应平行等深线的总方向；对狭窄航道，测深线方向可与等深线成45°角。下列情况的布设测深线的要求如下：

①沙嘴、衅角、石破延伸处，一般应布设辐射线，如布设辐射线还难以查明其延伸范围时，应适当布设平行其轮廓线的测深线；

②重要海区的礁石与小岛周围应布设螺旋形测深线；

③锯齿形海岸，测深线应与岸线总方向成45°角；

④应从码头壁外1～2 m开始，图上每隔2 mm平行码头壁布设2～3条测深线；

⑤使用多波束测深系统全覆盖测深时，应根据水深、仪器性能，保证测线间有10%的重叠来布设测线；

⑥其他海洋工程根据实际的需要可采用其他布设方式。

（2）测深线间隔

测深线间隔的确定应顾及海区的重要性、海底地形特征和海水的深度等因素。原则上主测深线间隔为图上1～2cm，螺旋形测深线间隔一般为图上0.25cm。辐射线的间隔最大为图上1cm，最小为图上0.25cm。

（3）测点间距

测点间距一般为图上1cm，海底地形变化显著地段应适当加密，海底平坦或水深超过20 m的水域可适当放宽。

（4）检查线的布设

检查线的方向应尽量与主测线垂直，分布均匀，能普遍检查主测深线。检查线的长度应占主测深线总长的3%～10%。

3.水下地形测量

使用侧扫声呐或多波束测深仪全覆盖侧扫测区的水下微地貌起伏的高度或水深和微地貌形状特征或范围，全覆盖侧扫测区的水下礁石、沉船等障碍物的高度或水深及其大小和范围，调查测区的水下微地貌的情况以及影响测区水下微地貌的变化因素。

侧扫探测之前，应全面了解工程需要。调查收集测区的水深、水下地形及特征、水下障碍物情况、海流的流速和流向、风向和风速、水温变化情况等。

测线方向应平行于测区的水流方向，测线应设计成直线。定位误差不大于5m，并使误差椭圆的长轴与测线方向平行。

设计侧扫声呐的分辨率与检测率需要根据侧扫水下目标的大小及侧扫重复频率，综合考虑作用距离、脉冲宽度、工作频率、测量船速、拖鱼入水深度等因素。

测线间隔应根据有效作用距离、定位精度、重叠带宽度和导航仪精度等因素确定。

侧扫方式：粗探测根据测线间隔和长度对工程海区全覆盖侧扫海底。精探测根据粗探测发现的可疑海底微地貌或海底障碍物的位置、高度、形状和走向；根据调查资料的海底微地貌或海底障碍物的位置、高度，分别应有三个以上不同取向进行侧扫，确定海底微地貌或海底障碍物的位置、高度（或水深）形状、范围。

侧扫覆盖：粗探测的相邻测线间隔采用2倍有效作用距离侧扫海底微地貌。精探测的相邻测线间隔采用有效作用距离的外缘相互重叠一定宽度的重叠带，侧扫海底微地貌和海底障碍物。重叠带宽度可参考《海洋工程地形测量规范》11.2.8节进行计算和确定。

根据不同定位方法和手段，确定岸台（或基准台）的位置，估算测区定位中误差。同时，还需确定验潮站、水文点的位置及水位改正方案，以及定位系统及测深仪器的检验与测定方法。

4.水下地形测量专业技术设计书目录结构

专业技术设计书的目录可参考以下结构（《海洋调查规范第10部分：海底地形地貌调查》）：

①任务来源及测区概况；

②说明项目来源、内容和目标、作业区范围和行政隶属、任务量，完成期限、项目承担单位和成果（或产品）接收单位等；

③作业区自然地理概况和已有资料情况；

④前人调查状况及调查区地形地貌基本特征；

⑤测区范围及测量比例尺；

⑥测线布设与预计测线工作量；

⑦测量船、仪器以及仪器检验项目和要求；

⑧海上测量的技术要求；

⑨数据处理、成图的技术要求；

⑩进度安排、人员分工与质量保障措施；

预期成果及其格式；

资料验收与经费概算；

相关图表（航行计划示意图、测线布设示意图、测线端点坐标表等）。