科技与创新┃ScienceandTechnology&Innovation·22·2023年第03期文章编号：2095-6835（2023）03-0022-03中小河道截面积测量方法研究唐国辉（沈阳航空航天大学电子信息工程学院，辽宁沈阳110136）摘要：针对当前水文测量过程中，河道截面积获取相对烦琐的问题，提出了一种利用超声波水声换能器进行河道截面积测量的方法。利用超声波水声换能器穿透力强、集束性好等特点实现对中小型河流河道截面积较为精确的测量，该方法不仅能够节约大量人力、物力，同时对河道截面测量过程中可能出现的盲区问题进行合理估测，提高测量的精度。关键词：水声换能器；河道断面；测量技术；数据处理中图分类号：TV8文献标志码：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2023.03.007中国是世界上河流最多的国家之一，其中流域面积为100km2及以上的河流22909条，流域面积为1000km2及以上的河流2221条，流域面积为10000km2及以上的河流228条[1]，因此河流的治理及综合利用在中国的社会发展过程中尤为重要。对河流进行治理的关键就是对河道截面积、水流速、水流量等水文信息的获取。随着社会、经济和技术的发展趋势，水文测量的自动化愈发重要，水文测量的自动化可以加速水文信息化的进程，使人们更好地利用、管理河流资源，因此实现水文测量的自动化意义重大。本文主要对水文测量过程中河道截面积的测量方法进行研究，传统的河道截面积测量方法有测量锤法、测深杆法、测深绳法等[2]，这些方法虽然操作容易，但在测量过程中需要投入大量人力，而且易受到各种因素影响，导致精度相对较低。因此，本文提出了一种利用云台及超声波水声换能器对河道截面积进行测量的方法，该方法能够对河道断面进行自动测量，同时对被测区域的盲区部分进行合理的估算，提高测量的精度。1水声换能器测距原理简介1.1超声波的特性超声波是一种波长极短的机械波，频率在20kHz以上。超声波的传播必须依靠介质，由于它的波长短，在空气中容易发生散射而导致损耗，但在水中就不会出现这种现象，所以超声波在水中传播更远，因此超声波常被用于水下测距。超声波主要特性如下：①传播特性。超声波传播时方向性强、能量集中，传播路径一般近似于直线。超声波在不同介质中传播速度不同，其在固体中传播速度最快；在水中传播速度次之，约为1400m/s；在空气中的传播速度最慢，约为340m/s。②功率特性。超声波是通过物质中质子的振动向前传播的，它是一种运动形式的传播而非物质的传播。当超声波传播到某一位置时，会引起...
