无人船测量系统在河道清淤中的应用

采用基于网络RTK技术的无人船测量系统对河道水底地形进行测量,并对河道清淤前后淤泥方量进行了测算。结果表明,无人测量船在河道清淤测量中具有一定的可行性。定期用无人测量船对河道进行测量,掌控河道底部淤泥厚度变化情况,有利于河道清淤疏浚工作。     

高分二号的沈阳市黑臭水体遥感识别

中国城市黑臭水体情况严重,基于遥感监测黑臭水体刚刚起步,很多问题待解决。以沈阳市城市建成区内主要河流为研究区,于2015年—2016年开展地面调查,获取了浑河和蒲河46个一般水体的样点,和辉山明渠、满堂河、细河以及微山湖路附近、丁香湖北部50个黑臭水体的样点数据,包括水面光谱和主要水质参数。分析了黑臭水体与一般水体的光谱特征,发现城市黑臭水体反射率光谱在绿光—红光波段变化比一般水体平缓,基于这一特点提出了一种基于反射率光谱指数BOI(Black and Odorous water Index)的黑臭水体识别模型,并将其与红绿波段比值指数进行对比,具有更好的识别精度。结果表明:(1)基于遥感反射率(Rrs)计算的BOI小于0.065时,可判为黑臭水体。(2)由于GF2水体图像精确大气校正存在困难,可以利用瑞利散射校正反射率(Rrc)替代R_(rs),BOI小于阈值0.05时,可判别为黑臭水体;同时模拟证明,当气溶胶光学厚度逐渐增大时,黑臭水体与一般水体的光谱差异将逐渐减小,因此这种方法主要适用于比较清晰的图像、气溶胶光学厚度比较小(如AOT(550)≤0.5时)。(3)基于R_(rc)的BOI模型可以较好的应用于GF2图像上,具有较好的识别精度。对2015年—2016年3景GF-2影像提取的结果显示,满堂河和新开河黑臭现象得到逐步改善,辉山明渠黑臭现象依然严峻。本文发展的黑臭水体遥感识别算法主要是基于沈阳黑臭水体的光谱特征,仅在沈阳市进行了验证,将来还需在其他城市进一步验证,并且需要更多地考虑多种因素对水体反射率的影响。     

基于机载LiDAR技术的河道测绘应用研究

为消除传统河道测绘方法效率低、难度大、危险系数高等弊端,利用穿透性较强的机载激光扫描测量技术,对某河道洲滩较多、环境复杂的盘山河段进行地形图及断面测绘作业。通过梳理机载LiDAR河道测绘技术流程,利用大疆智图和Terrasolid软件对外业高密度原始点云进行分析处理,提取项目需要的河道点云成果,与RTK实地测量数据进行对比分析,结果表明：采用机载LiDAR技术获取的研究区河道点云数据成果精度相对较高,裸露地表、草地、林地点云成果均能够满足1∶5 000地形图平原地区精度要求,河道断面面积较差相对较小,符合规范及使用要求,且测速快、覆盖面广,为大区域范围内河道基础数据测绘生产提供了可靠有效的技术方法。     

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.     

无人船遥感系统及其应用

随着人工智能技术和计算机技术的发展,测绘遥感领域的智能化、自动化趋势愈发积极,继无人机遥感系统后,无人船遥感系统逐渐受到业内人士的关注。作为未来水上测绘的核心,无人船遥感系统发挥着重要的作用。无人船凭借其灵敏性强、隐蔽性高、运行速度快、方便快捷等优点被广泛地应用于军事和民用领域。本文介绍了国内外无人船遥感系统发展的历史及现状,总结了无人船平台搭载传感器的类型及其作用,综述了无人船遥感影像的处理方法及其应用领域,同时进一步讨论了无人船未来发展的趋势。在5G时代和大数据背景下,结合新一代卫星通信技术,使无人船遥感系统实现空天一体化,为无人船的发展带来了网络化、数字化、智能化的变革。     

过江隧道江底的变形监测

采用无人船进行过江隧道江底变形监测,能够在较短的时间测量水下地形,并绘制江底地形地貌、地状参数图等,提高了过江隧道监测的效率,减少了人员安全隐患。本文以杭州地铁8号线一期工程为背景,介绍了无人船在过江隧道江底变形监测中的研究和应用,建立了完整的技术流程,提出了江底地形监测的关键技术,得到了符合精度要求的钱塘江江底变形监测成果数据。整体效率优于传统测绘方式,可为无人船在水下地形地貌测绘、水下地质勘探、航道测量等领域应用提供理论和实践参考。     

基于高分一号遥感影像的农村黑臭水体识别方法研究

农村黑臭水体治理是改善农村人居环境的一项非常重要的内容,黑臭水体识别是黑臭水体治理的前提和基础。本文在反射率光谱指数BOI(Black and Odorous water Index)的黑臭水体识别模型基础上,结合省基础测绘数据、高分辨率数字正射影像等专题资料,提出了基于高分一号(GF-1)遥感影像的农村黑臭水体识别模型,能够初步判别农村黑臭水体分布情况,为快速获取农村黑臭水体空间位置提供了解决方案,在农村黑臭水体治理中具有一定的应用价值。     

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。     

太原市黑臭水体遥感识别与地面验证

城市黑臭水体整治是城市水环境治理的一项重要工作。本文通过构建黑臭水体遥感识别模型,解决城市黑臭水体整治过程中黑臭水体的识别问题,实现城市黑臭水体空间分布快速定位与排查。通过分析黑臭水体形成机理和试验数据,从光谱特征上构建反映水体清洁程度的光谱指数（WCI）,从图像特征上构建水体颜色、次生环境、河道淤塞、岸边带垃圾堆放等解译标志,综合光谱指数和解译标志共同进行黑臭水体遥感识别。利用该方法对太原市建成区内黑臭水体空间分布进行排查识别,共得到疑似黑臭河段14条,长度为52.530 km。经验证,除去断流影响外,遥感识别黑臭水体点位精度为92.86%,遥感识别黑臭河段长度精度为78.19%。在精度验证基础之上,进一步分析了黑臭水体遥感识别光谱指数和各项解译标志在黑臭识别中所占的权重,其中光谱指数和水体颜色二者权重最大,分别占29.60%和27.10%,是构成遥感识别黑臭水体的主要特征标志。通过两时相影像识别结果比对表明,WCI指数能够明显反应黑臭水体变化特征。因此,利用本文方法进行城市黑臭水体遥感识别具有很高的精度,在城市水环境整治过程中具有重要的应用价值。     

无人船测绘系统对大宁水库的水下地形测绘

随着水下测绘技术手段的发展,GPS-RTK结合测深仪的无人船水下三维地形测绘技术逐渐应用到实际中。南水北调是缓解中国北方水资源短缺的战略性工程,分东线、中线、西线三条调水线,其中中线工程北上直达北京南部的大宁水库。为了保证大宁水库的饮水质量以及满足南水北调工程的要求,要在大宁水库建造围堰,现采用无人船水下地形三维测绘系统对大宁水库部分水域进行水下地形测绘,获得水下三维数据,为建造围堰提供可靠基础数据。本文介绍了利用该设备进行大宁水库水下三维地形测绘的主要原理、流程和成果。     

320 M双频测深仪淤泥测量分析

对320M双频回声测深仪的测量淤泥厚度的性能进行了静态、动态测试和分析，测试结果表明在平缓的水下地形处，320M淤泥厚度测量的结果较为稳定，与淤泥测量杆的测量结果符合得较好     

移动测绘系统在河景三维中的应用

移动测绘系统通过装配多种传感器,在行进中实时采集路线前方及两旁地物的可量测立体影像序列,可为河道测量与管理提供快速、全面的地理空间数据支持。以外秦淮河河景三维数据生产为例,探索与试验了在船载环境下利用移动测绘系统进行河景三维数据的采集与内业处理的方法。     

无人机PPK技术支持下的河道测量与精度分析

针对河道带状复杂地形布设控制点困难的问题及高精度的测量要求,本文探讨了一种结合PPK技术的无人机免像控河道测量方法。以DJI Phantom 4 RTK无人机为研究对象,分析了基于PPK的高精度POS辅助空三测量、相机镜头畸变纠正和航线设计等影响航测精度的关键技术,利用UAV-PPK软件对地面基站与无人机POS数据进行事后差分解算,获取高精度POS数据辅助空中三角测量。结合安徽省庄墓河河道治理工程进行试验,结果表明,基于PPK的免像控无人机航测获取了更高精度POS数据且成图精度满足河道1：500大比例尺测图要求。PPK辅助无人机航测提高了复杂地形测绘精度,为后续河道整治工作提供了更加精准的地形数据。     

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。     

水陆空三位一体测绘技术在山塘水库库容测绘中的应用

针对传统水库库容测绘中存在的工作强度大、作业效率低、人员安全风险较高等问题,本文提出了水陆空三位一体测绘新技术。该技术采用智能无人测量船获取水下地形数据,通过无人机倾斜摄影获取陆域地形数据,并结合传统的陆域测绘手段进行补充测量,为倾斜摄影技术提供高精度的像片控制网。三位一体测绘技术结合了无人船测深系统与无人机倾斜摄影技术,实现了山塘水库库容测绘中水域水下地形测绘与陆域地形测绘的无缝接边。本文提出的三位一体测绘技术在山塘水库库容测绘中得到了很好的应用。     

天狼星无人机免像控技术在河道整治中的应用

针对河道带状复杂的地形条件及高精准的测量要求,提出了采用天狼星无人机航空测图系统进行地形图测绘的方法,并用实例进行了验证。验证结果表明,天狼星无人机航测系统通过其内置100Hz实时动态差分RTK技术和高精度惯性导航IMU系统,很好地解决了照片匹配等问题,在不需要布设像控点的情况下获取高精度的影像数据,大大提高了航测效率;同时河道整治过程中所遇到的土方量计算、洪水分析等问题将得到更加精确直观的呈现,为后续河道综合整治工作提供了精准的数据支持。     

城市黑臭水体遥感动态监测方法研究

随着城市化发展和人口剧增所造成的城市黑臭水体,对生态环境造成极大影响,其防治治理工作迫在眉睫。本文以广西南宁市建成区为试验区,研究结合国产高分辨率遥感卫星影像、地理国情监测数据和其他专题资料建立黑臭水体监测分析模型,形成客观的黑臭水体监测数据库。试验结果表明本文模型能够初步判别出黑臭水体的变化情况,为城市黑臭水体治理和生态环境保护提供辅助的数据支撑。     

无人机载激光雷达在地质环境调查中的应用

通过无人机载激光雷达对宁东煤炭基地马莲台煤矿地表塌陷区进行扫描测绘,获取到了高时间分辨率、高空间分辨率和测量精度均匀的地表点云数据,并对点云数据进行了处理和三维建模;同时对项目区布设的检测点进行水准联测,与无人机载激光雷达所测的点云数据进行对比分析,对无人机载激光雷达的精度有了进一步了解。此次项目总结了无人机载激光雷达的工作流程和数据处理方法,对无人机载激光雷达的推广应用起到了积极的示范指导作用。     

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。     

浅谈河道断面测量及断面图的绘制

随着时代的进步,河道地形测绘有了突飞猛进的发展,综合运用CASS和ARCGIS软件成图,能使河道地形测绘更加精确、便利和快速。并以CASS测绘软件为例,介绍两种河道纵横断面图的绘制方法。