測深儀在水利測量中的應(yīng)用

1、測深儀在水利測量中的應(yīng)用 【摘要】一直以來，水利建設(shè)都是我國社會主義建設(shè)的主要任務(wù)。在水利建設(shè)中，為了掌握水利資源現(xiàn)現(xiàn)狀，摸清社會發(fā)展對水利資源需求，全面了解水利能力的建設(shè)狀況，就必須要對水利進行測量。在這種形勢下，探究水利測量具有作用。本文闡述了水利測量的重要意義，探究了水利測量中對測深儀的應(yīng)用，為相關(guān)研究者提供參考的理論依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】測深儀；水利測量；應(yīng)用 1 前言 水是生命之源泉，準確掌握城市水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是確保城市分配水資源、用水安全及城市正常運行的重要依據(jù)。為了加強水利服務(wù)社會發(fā)展之能力，確保水利資源可持續(xù)的利用、開發(fā)及保護，就必須要采取相應(yīng)措施測量水利。因此，探究水利測量中對測

2、深儀的應(yīng)用是現(xiàn)實發(fā)展所需。 2 水利測量的作用 在水利建設(shè)中，測量具有重要地位和作用，直接影響著水資源的合理利用和開發(fā)。其作用主要體現(xiàn)在如下幾個方面： 1）在水利建設(shè)的前期，通過測量工作就能夠給水利建設(shè)提供所需各種比例尺的圖紙，提供地形的數(shù)字資料，還能夠測量工程地質(zhì)的勘探、水文測驗以及水文地質(zhì)勘探等，觀測底層穩(wěn)定性。 2）水利建設(shè)過程中，在建設(shè)必須要通過定線放樣測量，將設(shè)計圖紙落實到現(xiàn)場標定出來，作為修建的依據(jù)，測量精度要求是否到位，直接影響著水利建設(shè)的成敗。進行高程放樣時，通過測量給模板施工提供比較準確基準點，確保模板施工的平整度，給混凝土提供標高的控制線，確?；炷恋钠秸?。 3）水利運行

3、管理中；通過定期測量來了解設(shè)計是不是合理，設(shè)計理論是不是正確。經(jīng)過測量觀察工程的狀態(tài)變化及工作情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，就及時分析原因采取措施，確保水利建設(shè)能夠安全運行。 3水利測量中對測深儀的應(yīng)用 為了分析水利測量中應(yīng)用測深儀，本文就以某河道的治理為例，即分析河道的水下測量，測量河底高程。主要是將gps-rtk和測深儀相結(jié)合方法，不但能夠滿足工程項目實際所需，降低了勞動強度，提升生產(chǎn)效率。 3.1 測深儀的測量技術(shù) 測深儀系統(tǒng)是由幾個部分共同組成，主要包含了工控電腦、測深儀以及水深采集軟件。而測深儀又分成了雙頻和單頻兩種。測深系統(tǒng)能夠降低換能器發(fā)出的蜂鳴噪音，具備了變頻的功能，能夠增強回聲強度

4、。而且有一些測深系統(tǒng)還可以設(shè)定斷面，按照指定的斷面航線來實現(xiàn)測量，因為測深系統(tǒng)具備了導航測深的功能。因水利工程是無法看見下面地形起伏，這點和陸地測量是不同的。只能通過測深線法或者散點法布設(shè)一定均勻的測點。因此在使用中幾乎都是依據(jù)任務(wù)書要求與測區(qū)的實際情況，設(shè)計出合理測量航線。 3.2 測深儀的應(yīng)用 本案例中使用了兩臺iptk2型的gps接收機，一臺hd310型的測深儀，gps接收機一臺用來當成基準站，一臺gps流動站與一臺測深儀共同綁定在一起。 3.2.1 gps坐標的參數(shù)轉(zhuǎn)換 gps測出其坐標是wgs-84坐標，在本文案例中所用坐標是北京54坐標，所以就需要實施參數(shù)轉(zhuǎn)換。案例中的河道范圍比較

5、小，總長大約3km，就使用了四參數(shù)轉(zhuǎn)換。首先從河道的上下游端各自取出3個已知點，分別標成s1，s2與s3，其點號的坐標如下表1所示。 表1 已知點坐標表 點號 x（坐標） y（坐標） h（高程） 材質(zhì) s1 3528511.566 523422.610 17.20 射釘 s2 3530810.547 522882.688 17.928 射釘 s3 3530870.388 522866.917 17.920 射釘 之后從河道中間的位置上選取一個高點，架設(shè)好基準站，同時設(shè)置出相應(yīng)的基準站頻道進行鏈接。將rtk流動站安裝好后，依據(jù)基準站的信號頻道，將相應(yīng)的鏈接設(shè)置好，接收基準站將差分信號發(fā)出，假如要

6、成為固定解，那就表明基準站成功的發(fā)射出了差分信號，那么流動站也就成功的接收到了差分信號。 最后在s1與s2的已知點上架設(shè)好流動站，能夠平滑處理所接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)，就能夠獲得s1點與s2點形成了wgs-84坐標，將該坐標與北京54坐標按照相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，形成了四參數(shù)轉(zhuǎn)換，就能夠獲得已知點四參數(shù)。尺度因子必須要滿足到0.9999或者1.000級別，才表明參數(shù)的精度合格，如果不合格就必須要重新采集點位的數(shù)據(jù)實施參數(shù)轉(zhuǎn)換。將轉(zhuǎn)換后參數(shù)送入到流動站的接收機，同時校對s3點，校核之后就能夠進行坐標測量，其中坐標系就是項目需求坐標系。 3.2.2 gps和測深儀結(jié)合的測量 把rtk流動站和測深儀結(jié)合在一起，同時

7、綁定到船體周邊，實施了高程換算之后所采集數(shù)據(jù)就是河底的高程數(shù)據(jù)。 本案例中所用測深軟件是haida 海洋測量軟件，該測深軟件能夠和定位、采集水深、導航自動同步。因工控電腦與gps時鐘存在誤差，就將測深軟件的導航、定位及采集水深時間和gps上時間進行統(tǒng)一，這樣就能夠消除誤差。在每次作業(yè)之前，就必須要用小鋼尺對流動站的天線至水面高進行精確量取，同時設(shè)定至測深軟件與rtk的手簿中，并且在岸上已知站點上架設(shè)的全站儀測量水面高程，并且和測深軟件所測水面高以及rtk所測睡眠高做比較，之后使用測尺對水深進行測定，和測深儀所測水深做比對，只有比對的結(jié)果達到一致后才能夠繼續(xù)作業(yè)。水下采集數(shù)據(jù)一般都是10s為一組

8、，之后在內(nèi)業(yè)篩選數(shù)據(jù)。為了確保所測定的水面高程的精度及可靠性，在每一天水下測定同時還必須要在岸邊通過全站儀直接進行驗潮。因案例中河道屬于城市內(nèi)河，其范圍不大，而且兩端都設(shè)有攔水壩，潮汐對水面高程的影響不大，所以開始水下作業(yè)前5min就要測量一次水面的高程，等待結(jié)束水下作業(yè)后再測量一次高程，其中間過程就沒有必要再測定。對水下測量的數(shù)據(jù)采集進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時，就使用了haida海洋測量軟件，轉(zhuǎn)換為南方cass成圖系統(tǒng)軟件格式，就能夠?qū)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖形。具體的成果如下圖所示。 圖1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖形 3.2.3 測試rtk的作業(yè)精度 檢測rtk的作業(yè)精度就是通過已知點進行檢核。就是分別對測試區(qū)中三個已知的控制點實施檢測，具體如表2所示。 表2 已知點的檢核 點名 x y h 1 0.0008 -0.0006 -0.0014 2 0.0003 -0.0009 -0.0019 3 0.00076 0.00083 0.0017 觀測值的誤差就是： 通過系統(tǒng)檢核三個已知點，測試點都平均分布到基準站的周邊范圍，平面的精度上能夠滿足測量精度所需，表明最終結(jié)果存在極好內(nèi)符合精度，具有較好穩(wěn)定性。因本次水下的測量對高程的精度要求只需滿足厘米級，因此所得測量標志滿足項目所需。 參考文獻 1劉經(jīng)南.gnss連續(xù)運行參考站網(wǎng)的下一代發(fā)展方向-地基地球空間信息智能傳感網(wǎng)絡(luò)j.武漢大學學報：信息科學版，2011 （1