水下測量技術(shù)方案設(shè)計

-.z.---考試資料鎮(zhèn)江潤港港務(wù)碼頭水域地形測量技術(shù)設(shè)計書江蘇南京地質(zhì)工程勘察院二0一八年六月鎮(zhèn)江潤港港務(wù)碼頭水域地形測量技術(shù)設(shè)計書編寫單位：江蘇南京地質(zhì)工程勘察院編寫者：周奇2018年6月23日審核者：胡佳堅2018年6月24日目錄1.工程概況12.測量范圍23.技術(shù)依據(jù)34.儀器設(shè)備44.1儀器設(shè)備組成44.2設(shè)備精度指標45.測量方案45.1外業(yè)情況45.1.1、設(shè)備調(diào)試安裝55.1.2、方案測線55.1.3、系統(tǒng)安裝參數(shù)標定55.1.4、河床掃測55.2、內(nèi)業(yè)處理66.掃測結(jié)果67.質(zhì)量評估68.提交資料7工程概況擬建鎮(zhèn)江潤港港務(wù)碼頭位于長江下游鎮(zhèn)揚河段世業(yè)洲右汊水道右岸，二重碼頭下游，其下游緊鄰馬步橋河口。工程建立規(guī)模為新建5萬噸級通用泊位1個，占用長江港口岸線275m。2.測量范圍和要求沿長江水流方向：從擬使用岸線上游側(cè)邊線向上500m處起測，測至擬使用岸線下游側(cè)邊線向下500m止。累計測量長度為擬使用岸線的長度再加1000m。垂直于長江水流方向：向外從擬建碼頭前沿線向江中測500m；向內(nèi)測至長江大堤。按"水運工程測量標準"〔JTS131-2012〕中的有關(guān)要求提交工程測量圖。成圖采用自由分幅，測圖比例尺為1:1000。高程系統(tǒng)采用85國家高程系，坐標系統(tǒng)采用2000國家大地坐標系統(tǒng)。本次測圖須與陸域現(xiàn)有地形圖拼接，并提供陸域地形圖的坐標點高程。3.技術(shù)標準1、"水運工程測量標準"JTS131-2012；2、"全球定位系統(tǒng)GPS測量標準"GB/T18314-2001；3、"地形圖圖式"GB/T7929-1996；4、其它測繪法律法規(guī)的有關(guān)規(guī)定；4.投入設(shè)備〔1〕使用南方GPS銀河1進展平面定位〔2〕南方SED-28S單波束測深系統(tǒng)進展水下地形掃測聲波頻率：200kHz〔頻率可調(diào)〕波束角：7°

發(fā)射功率：500W〔配200kHz換能器時〕測深范圍：0.3～600m〔與水體情況有關(guān)〕吃水設(shè)置：0.0～9.9m聲速：1300m/s～1700m/s,分辨率1m/s分辨率：0.01m測深精度：±1cm±0.1%D(聲速導致誤差除外)RTK定位精度：±〔8mm+1mm/km*d〕5.測量方案5.1平面控制及高程系統(tǒng)1、平面控制：采用2000國家大地坐標系。建立首級平面控制點為E級GPS點。2、1985年國家高程基準。5.2編繪1:1000比例尺水下地形圖四、儀器設(shè)備4.1儀器設(shè)備組成本次掃測主要由7125測深系統(tǒng)和相位差分GPS組成。多波束RESONSeaBat7125超高分辯率聚焦多波束測深系統(tǒng)主要由多波束聲納探頭及信號處理器、羅經(jīng)及運動傳感器、聲速剖面儀及實時控制及后處理軟件包組成。4.2主要設(shè)備精度指標SeaBat7125多波束測量系統(tǒng)主要設(shè)備的精度指標4.2.1ResonSeabet7125聲納系統(tǒng)測深分辨率6mm條帶覆蓋寬度140波束角0.54.2.2Octans光纖羅經(jīng)和運動傳感器技術(shù)指標(1)、航向穩(wěn)態(tài)精度 ±0.1動態(tài)精度±0.2分辯率±0.01(2)、縱搖/橫搖 動態(tài)精度:0.01跟蹤速度可達500/s(3)、升沉/橫擺/縱擺精度: 5cm跟蹤速度可達500/s4.2.3聲速剖面儀技術(shù)指標量程：1400-1550m/s響應(yīng)時間：<1ms聲速傳感器精度：0.06m/s4.2.4LeicaSR1230雙頻RTKGPS接收機動態(tài)測量水平精度10mm±1.0ppm點位更新速率：10HZ點位輸出時延：<0.03s五、掃床測量5.1外業(yè)情況5.1.1設(shè)備調(diào)試安裝按照多波束測深系統(tǒng)操作規(guī)程，對系統(tǒng)連接設(shè)備進展了安裝檢查，并聯(lián)機測試，各設(shè)備運行正常，本系統(tǒng)聲納探頭位于測船中心船底位置，采用固定安裝方式，探頭吃水深度為0.85m，探頭安裝結(jié)實、受噪聲干擾小。5.1.2方案測線根據(jù)測區(qū)原有資料，利用外業(yè)采集軟件對掃測水域沿順水流方向布置測線，本測區(qū)共布設(shè)掃測線6條，測線布設(shè)的間距隨水深不同而變化，其布設(shè)原則是保證每條波束的掃測覆蓋率為100%，并且有一定的重疊寬度，確保測量的精度和可靠性。5.1.3系統(tǒng)安裝參數(shù)標定對系統(tǒng)參數(shù)進展標定，標定主要用于改正聲納頭以及光纖羅經(jīng)和運動傳感器的安裝偏差(roll、pitch、yaw)，以確保水深測量的精度。5.1.4河床掃測多波束測深系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試及安裝參數(shù)標定后，在測區(qū)實測該水域的水下聲速剖面，以便內(nèi)業(yè)處理時對測區(qū)水深進展改正。外業(yè)河床掃測于11月28日在測區(qū)按方案測線，使用外業(yè)數(shù)據(jù)采集軟件包PDS2000進展了全測區(qū)外業(yè)數(shù)據(jù)采集工作。整個數(shù)據(jù)采集過程中，GPS衛(wèi)星信號及數(shù)傳信號較好，多波束聲納信號信噪比擬大，河床掃測條帶回波信號呈像清晰，由于受測區(qū)工程船舶的影響，實際掃測8條測線，水下測點點距平均為0.3米左右。掃測范圍內(nèi)全部覆蓋了測區(qū)，測點重復(fù)度良好，在水下地形掃測的同時，使用側(cè)掃聲納功能，對碼頭前沿河床進展聲納掃床，并采集側(cè)掃數(shù)據(jù)。在現(xiàn)場根據(jù)合同要求，實際掃測河床長度530m，平均寬度270m，總面積為0.14km2。整個測區(qū)外業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量較好，從而保證了外業(yè)的測量精度和可靠性。5.2內(nèi)業(yè)處理為保證成圖數(shù)據(jù)的準確性，內(nèi)業(yè)制圖前，對多波束的每個波束測量數(shù)據(jù)使用軟件包的功能菜單項進展噪聲信號的濾涉及跳變點的剔除，有效保證了掃測成果的質(zhì)量。在數(shù)據(jù)經(jīng)各項改正后形成DTM原始水深文件，輸出河床三維圖(見附圖一)，并回放側(cè)掃聲納數(shù)據(jù)，輸出聲納側(cè)掃形成的河床反射圖〔見附圖二〕，并根據(jù)成圖比例要求，生成1/1000的格網(wǎng)數(shù)據(jù)文件，由格網(wǎng)數(shù)據(jù)文件生成水下地形圖，最后輸出CAD格式數(shù)據(jù)文件,最終提交的成果為水下地形圖、掃測報告及掃測成果的電子文檔。六、掃測結(jié)果本次鎮(zhèn)江東港港務(wù)碼頭前沿河床掃測，使用LeicaSR1230相位差分GPS，進展平面定位，水深測量使用多波束掃測系統(tǒng)。通過掃測，在全測區(qū)范圍內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)礙航物。碼頭前沿河床等深線走勢較為順直，緊靠碼頭前邊沿水下岸坡較陡，從碼頭前沿水深12m左右〔1956年黃海高程基面以下，下同〕漸深至45m左右，碼頭前沿65m外航道側(cè)河床較為平坦，水深根本上在40m至45m之間；緊靠碼頭邊沿，6#泊位最淺處水深為11.3m，向外側(cè)9m最小水深為11.7m,7#泊位最淺處水深為12.4m，向外側(cè)9m最小水深為12.7m。碼頭區(qū)河床水深三維圖見附圖一、側(cè)掃三維圖見附圖二。七、質(zhì)量評估本工程水下河床掃測,內(nèi)外業(yè)嚴格按照標準執(zhí)行，河床掃測使用目前國際上最先進的7125高精度多波束測深系統(tǒng)，它對水下地形掃測是以一種全覆蓋的形式。使用儀器設(shè)備各項性能指標符合標準要求，掃測方法正確，測點重復(fù)精度小于0.2m，各項技術(shù)指標均滿足"水運工程測量標準"JJTS13