复杂水域条件下单波束无人船地形测量应用

水下测量是测绘工作的一个重要组成部分,利用水下测量技术可获取水下地形、河道纵横断面、水深等数据,保障水域施工、水下救援、河道疏浚等工作的正常开展.相较于传统的人工水下测量手段,搭载声呐设备的无人船水下测量系统以其测量速度快、人工成本低、安全系数高、精度高等特点迅速成为水下测量工作所使用的主流技术,并在很多项目中开展应用.在应用过程中发现,无人船测量环境较为复杂,一般的技术流程往往难以满足实际需要.因此,本文从单波束无人船的测量原理出发,结合实际案例,探讨单波束无人船在复杂水域地形测量中存在的问题及解决方式,形成无人船在复杂水域地形测量的技术流程.     

无人测量船在水下地形测量中的应用研究

目前,水下地形数据获取主要依赖于大型船只搭载多波束测深仪或单波束测深仪进行水下测量。由于船只吃水等原因,这种作业模式在近岸、浅滩、岛礁及一些危险区域,存在测量盲区,且作业效率较低,数据精度不高。本文以辽宁某河水下地形测量工程项目为例,详细的介绍了搭载单波束测深仪的无人测量船的工作原理,以及无人测量船利用LNCORS系统对该河流进行无验潮水下地形测量的工作流程和具体优势,并对测量数据作出具体分析得出无人船测量在水下地形测量中具有精确、便捷、安全和测量区域全覆盖等特点。     

多波束测深系统及其在水下工程监测中的应用

多波束测深系统也称声纳阵列测深系统，能实现测区全范围无遗漏扫测。GPS系统、罗经和姿态传感器在多波束测深系统中的应用，使得多波束测深系统作为一种高效率、高精度、高分辨率的船载水下地形测绘设备在水下工程监测中的应用越来越广泛，如水中探自然流鱼雷、探死者、探中华鲟、探沉船、大坝水下探伤、近坝水下探坑、检测轮船吃水深等。探讨工程测量中多波束测深技术，对开展工程水下地形测量及水中探物具有重要意义。     

基于选权迭代法的单波束测深数据粗差探测

单波束测深技术因其成本低、精度高、操作简单等特点被广泛应用于水下地形测量,然而在声速设定正确的情况下,测深仪的观测值仍会存在一定数量的粗差。本文针对单波束测深数据中的粗差问题,利用三次曲面函数构造格网模型,采用选权迭代法进行抗差估计,对观测值中的多个粗差迭代降权,以提高水下地形模型精度。本文结合西江某航道码头水下地形测量工程实例,对单波束测深数据进行处理和水下地形建模,验证了该算法在单波束测深数据粗差探测和水下地形建模中的可行性和有效性。     

基于无人船测深技术的淀浦河纵横断面测量

基于无人船测深技术,对上海市松江区淀浦河部分河段进行了水下地形纵横断面测量。断面测量利用测量型无人船获取水底高程,通过数据处理完成断面绘图。实验证明,无人船断面测量具有较高的效率与精度,主测线水深与检测线水深较差合格率达到98.2%,满足了行业规范要求;同时该项较差可满足偶然误差分布规律,表明无人船测量精度已得到有效控制,因此是一种高效率可靠的水下地形测绘方法。延迟误差是无人船测量的瓶颈,因此,施测前需采用适宜方法对此项误差进行有效改正。     

声惯一体单波束测深系统在长江河道勘测中的应用

现如今单波束测深系统及多波束测深系统已经在长江河道水下地形测绘中广泛应用,人们对于内河航道水下地形数据的精度要求也越来越高,声惯一体单波束测深系统很好地解决了传统单波束测深精度不高及多波束测深系统安装操作复杂且对测量水域条件要求较高等问题。本文针对声惯一体单波束测深系统在长江河道勘测中的实际应用情况,与传统单波束及多波束测量数据进行对比分析,结果表明声惯一体单波束测深系统能够很好地满足长江河道高精度测量的需求。     

无人船在水下地形测量应用中的可靠性分析及工艺流程优化

随着科学技术的不断发展,人们对水下地形测量的精度需求越来越高.无人船搭载单波束测深仪通过集成计算机与测量设备实施水下地形测量,已逐渐成为内陆浅水区域水下测量的主要技术手段.本文通过与传统水下测量模式进行对比,分析GPS-RTK在无验潮模式下进行水下测量的原理及优势,并对其可靠性进行了验证,阐述了如何更加有效地将无人船测量技术应用到实际生产当中.     

无人船在海洋水下地形测量中的应用和数据处理

水下地形测量是测量江河、湖泊、水库、港湾和近海水底点的平面位置和高程,用以绘制水下地形图的测绘工作。通过使用无人船搭载单波束测深仪、多波束测深仪、ADCP声学多普勒流速剖面仪、水质仪等多种数据采集设备进行海洋水下地形测量,可有效解决传统作业方式效率低下,受地形环境等因素限制较大的情况,能够满足传统测量方式难以完成的作业和工期要求。本文结合项目实际,通过无人船在海洋水下地形测量中的应用和数据处理研究,建立了完整的技术流程,得到符合精度要求的海洋水下地形测量成果数据。     

三峡库区水下地形多波束扫测

本文介绍多波束测深系统在三峡库区水下地形测绘上的应用,探讨在库区水下地形扫测中多波束测深系统可采取的扫测方法。积累经验,为长江河床演变测量提供科学依据。     

GPS无验潮多波束水下地形测量技术的分析与应用

介绍了GPS无验潮多波束水下地形测量的基本原理及方法要点。以琼州海峡跨海通道工程水下地形测量为例,对GPS潮位修正及多波束水深测量结果进行了分析。结果表明,综合运用GPS RTK和多波束测深技术进行宽水域水下地形测绘,可有效提高测量精度和工作效率。     

Imagenex DT101多波束测深系统在水下测量中的应用

阐述了Imagenex DT101多波束测深系统的技术指标和组成,讨论了Imagenex DT101多波束测深系统在水下地形测量中影响数据精度的因素;同时结合在某大型水库测量的应用特性,分析了在水下地形测量中Imagenex DT101多波束测深系统的主要技术流程和实施方案。     

无人船测量技术在矿区堰塞湖水下地形监测中的应用

利用无人船技术开展堰塞湖体等传统方式测量困难水域的水下地形数据的采集与监测,能够安全、快速地获取水下地形、断面图、水体库容等信息.本文以翠宏山铁多金属矿堰塞湖应急测量工作为例,介绍了无人船测量系统的组成,并详细阐述了利用无人船开展水下测量的实施与数据后处理步骤.应用结果表明,利用无人船测量系统能够有效避免测量时的安全威胁,为困难水域的水下地形测量提供可靠的数据支撑.     

基于IMAGENEX DT101多波束测深系统水下DEM建模研究

水下数字高程模型的建立可以提高水下地形直观可视化表达效果,更精确地表达水下地形的目标大小、形态及坡度变化规律,为水利工程建设、水库清淤、防洪抗旱等工作提供有力的数据支撑。多波束测深系统具有大范围、高效率和高精度等优点,把测量技术从传统的以点代面、以线代面的测量扩展到了真正意义的面的测量,为水下数字高程模型建立提供高精度、高密度的原始数据。本文以辽宁某水库1∶2 000水下地形测量工程项目为例,基于IMAGENEX DT101多波束测深系统,研究了其水下地形数据采集的具体流程和数据处理关键技术,并利用Arc GIS建立了水下数字高程模型。结果表明:IMAGENEX DT101多波束测深系统能够快速、高效地获取水下地形测量数据,其成果精度满足了相关规范要求,可以推广应用到其他水库与河流相应比例尺水下数字高程模型建立。     

浅析无人船在水下地形测量中的应用

水下地形测量因其局限性大、成本高、作业效率低,常规人工测量方法难以开展。随着测绘技术的发展,无人测绘船被投入水域测量工作。通过将GNSS RTK与声呐测深技术相结合,实现实时定位测量水底底面的高程,测量精度可达到厘米级,能够极大地提高作业效率,减少作业周期及成本。本文首先对无人测量船作业原理和流程进行了简单的介绍,结合应用实例,进一步论述了利用无人船测量水下地形的作业过程和方法。     

海底地形测量技术现状及发展趋势

简要回顾了海底地形测量技术的发展历史;详细介绍了船基声呐、机载激光、海岸带一体化测量海底地形技术及3种反演海底地形技术,呈现了海底地形的立体、高效、高精度、高分辨率获取现状。并展望了海底地形测量发展趋势,认为研制超宽覆盖、高精度、高分辨率、轻便型多波束测深系统和研究声速影响改正模型、测深数据滤波方法及海底地形表达是未来声呐测深领域的核心工作,无人船测量将会成为一种重要的作业模式,机载激光雷达测深、基于声呐图像的海底地形恢复及深拖测量发展潜力巨大。     

水下地形测量精度评定的方法研究

针对在水下地形数据采集中单波束测深技术是在航动态测量,水深具有不可重复性,阐述利用已有的检查线数据进行水下地形测量成果精度评定的3种方法,并在2种不同海域进行验证,成果表明其中的DEM法能够充分利用检查线数据,实现较全面反映水下地形测量成果精度。     

结合无人船与网络RTK技术测量露天矿坑土方量

利用无人测量船与网络RTK技术联合测量某一涵盖水陆区域的填挖土方量。其中，利用无人船系统测量水下地形，利用网络RTK测量陆地地形，并将水陆两部分的地形数据融合，利用基于不规则三角网的DTM法计算了该区域的填挖土方量，同时得到水域部分的水下地形图，为后续施工建设提供了基础资料。本文提出的结合无人船和网络RTK技术测量复杂水陆地形的方案可为相关工程的测量实践提供参考依据。     

姿态修正技术在黄河河口测验中的应用

为了解决黄河三角洲附近海区测验中测船姿态对单波束数字测深数据的影响，本文利用姿态传感器对测船的姿态进行了有效改正。试验结果表明，姿态修正技术对数字测深仪瞬时水深进行改正后，其测深结果与传统的人工水深曲线改正后成果比较，中误差为0.089 m，试验段面0 m线以下面积相差不超过0.22%，符合国家规范要求，提高了海区测验中测深成果的精度，为数字技术在海区测量的应用提供了技术保证。     

内陆水下及近岸地形多源数据获取方法研究及应用

内陆水下及近岸地形数据获取有助于对内陆水域进行综合开发和精细化管理,具有重要的社会、经济和生态意义。针对单一数据获取难以满足复杂地形测量的问题,本文提出一种多源数据获取方法,采用航空摄影、机载激光雷达、多波束和单波束测深系统、人工实测等方法获取多源数据,经数据处理后获取全面覆盖水下、近岸、水陆交接处的地形数据,并以尼山水库为例进行试验应用。结果表明,本文方法既实现了水上水下一体化地形数据的获取,又保证了测量成果精度的可靠性,可广泛应用于大中型水库测量工程,为内陆水下及近岸地形测量提供技术支撑。     

结合无人船与传统方式的武汉市水下地形测量

根据测区情况,采用无人测量船与传统的载人水深测量、人工采集测深点等相结合的方式,对武汉市中心城区水域进行水下地形测量。介绍了水下地形测量的工作流程和成果,并对东湖、沙湖、汤逊湖和野芷湖等湖泊的面积、水深、库容和最大调蓄洪水库容等进行了分析。