多波束测深系统在大洋河涨潮段水下地形测量的应用

R2Sonic2024多波束测深系统具有较高的分辨率,通过采用高精度的RTK基站技术和测船姿态等数据信息,经过声速改正和数据合并,以及采用Cube技术处理可生成水下三维地形图,实现精准的水下地形测量。笔者介绍了 R2Sonic2024多波束测深系统的组成,分析了传统水下地形测量存在的问题,详细介绍了 R2Sonic2024多波束测深系统在大洋河涨潮段水下地形测量中的具体应用过程以及应用中的注意事项,为受涨潮影响的河道、近海岸和水库清淤测量提供借鉴。     

第?5?代多波束测深系统在江河湖泊的监测应用

R2 Sonic 2022是基于第5代声呐结构的多波束测深系统,从动静态水深比测、数字地形图精度、面积法3个角度与传统回声测深仪进行对比,对比结果说明多波束测深系统具有精、准、快的特点,分析该系统在河道险工险段监测及整治、水库水下地形测量、应急抢险,以及河道演变趋势研究中的应用,为江河湖泊的地形监测提供决策数据和技术支撑     

高分辨率多波束测深系统在静态库容测量中的应用

水库是调节水资源的重要工具,而库容数据是调度水资源的基础和依据。传统的静态库容测量方法采用单频测深仪或全站仪等,数据密度和分辨率较低,已经难以满足精细水资源管理的需求。在介绍多波束测深系统工作原理的基础上,研究了采用Sonic 2024多波束测深系统进行静态库容测量的方法并在浙江省某水库进行了测试。结果表明,数据成果分辨率和精度满足国家规范要求。     

温州赵山渡水库地形测量技术与应用

为提高水库大坝和库区科学管理水平,对赵山渡水库地形进行1:500测量,包括测量坐标系统的建立,总面积约为0.014 km2。通过岸上地形测量、水下地形测量、土石方计算等环节,成功测出了赵山渡水库地形。该地形图具有很好的参考价值,同时测量方法值得其他水库借鉴学习。     

机载LiDAR测量技术在潮间带测量中的应用

弄清潮间带地形对于开发和利用滩涂具有基础支撑作用,但受潮间带淤泥质底质、涨潮时浅水覆盖和部分区域植被覆盖等因素的影响,利用现有的地形测量方法获得滩涂地形信息十分困难。为此,提出了利用机载激光(LiDAR)在潮间带开展地形测量的新方法。首先,给出了机载激光在滩涂干出部分的地形测量原理,并将机载激光测量系统应用于启东潮间带地形测量,取得了优于10 cm的地形高程测量精度;然后,介绍了机载激光在潮间带浅水深地形测量的原理,并分析了我国机载LiDAR测深的发展现状,列举了机载激光测深系统应用于水深测量的案例。研究结果表明,机载激光是获取潮间带地形的一种有效手段。     

河床地形实时在线监测系统开发及其应用

实时地形数据有利于河床演变分析和工程评估。基于超声波、4G无线传输、网络数据库等技术,研发了河床地形实时在线监测系统。为消除温度、盐度等因素对测量结果的影响,设计了超声波声速校核装置:利用固定校核面反射超声波信号,通过计时器获取超声波发射和反射信号时间间隔,从而反演超声波声速,实现对声速的实时校正。系统应用到姚江大闸下游河床地形监测,监测时段内河床地形淤积了0.041 m,对应时段内GPS-RTK测量结果为河床地形淤积了0.050 m,2种方法测量结果基本一致。实践应用结果表明本系统监测数据可靠,能用于地形实时监测中。     

多波束测深技术在黄河床面形态观测中的应用

根据R2SONIC多波束测深系统的测量原理及测量技术要求,结合黄河下游游荡型河道的水沙及地形特点,采用差分GPS定位导航、R2SONIC水深测量,于2016年6—7月开展了黄河下游花园口河段的河床形态测量,取得了主河槽内长5 km、宽50 m的观测带在河道流量为800~1 200 m~3/s时的河床床面形态数据。结果表明:采集的数据经软件后处理后能够达到较高的精度,可以给出黄河下游床面形态的三维立体图形,直观反映床面形态特征,同时为黄河下游动床阻力及输沙能力的研究提供基础数据;花园口河段床面形态为复式沙垄,即存在一个波长800~1 200 m、波高3 m左右的一个大沙垄,其他小沙垄附着在大沙垄上。     

多波束在小浪底水库坝前漏斗测量中的应用

多波束测深系统因其效率高、精细化程度高,能够实现水下地形测量从单点水深测量,到面状地形扫描的转变,使得其在水下地形测量中得到了广泛的应用.文中以利用多波束获取小浪底水库坝前漏斗水下地形为例,探讨利用多波束测深系统快速、高效地获取水下地形,并实现了其相应的经济效益和社会效应.     

河工模型水下地形激光自动测量系统的开发

河工模型试验中水下地形测量精度是非常重要的,介绍了一种新型高精度水下地形测量系统。系统依靠平面定位机构的精准定位,利用激光测距传感器良好的准直性、高精度和对目标无干扰的特点进行水下地形测量,借助基于LabVIEW开发的信号采集程序实现自动连续测量。实践证明,系统操作简单、运行可靠、精度高。该系统水平定位精度0.01 mm,测量精度±1 mm。     

几种新型量测仪器在河工模型试验中的应用

对长江防洪模型中地形测量系统、流速测量系统和泥沙测量系统中利用的URI-Ⅲ三维地形测量系统、UPIV测流系统、光学后向散射仪、激光粒度分析仪等几种新型仪器的原理、组成及其应用情况进行了介绍.新型量测仪器缩短了试验数据提取和分析的时间,但三维地形测量系统难以测量曲率和宽深比变化较大的河工模型,UPIV测流系统不宜应用在过高含沙量和过深的水流中,0BS受模型沙颜色的影响较大、其反演的含沙量不一定能代表河流中测点的含沙量.     

智能化iBoat BS2无人船在现代水利工程观测中的应用与拓展

基于拥有GNSS技术的智能化iBoat BS2新型无人测量船进行水下测量,介绍了智能化无人船测量系统的功能,利用水下地形测量的原理,对得到的实验数据进行分析。通过实验可以得出水下地形数据精度较高,表明了该技术可有效提高水下测量的效率,在现代水利断面测量中具有一定优势,以便更好地掌握水利工程引河河床冲淤状态,为今后规划实施、河道整治提供决策资料。     

河工模型三维地形测量系统的研制

 针对目前常用的电阻式地形仪存在的问题，介绍了一种新型的河床模型三维全自动地形仪。该仪器采用超声测量原理实现了水下地形的无接触快速扫描测量，采用阻抗原理实现了洲滩、边滩、浅滩的地形测量，有效提高了测量速度，并减小了对河床的扰动影响。系统采用灵巧纵向行走机构和适当的计算机控制方式，使测桥纵向行走自如。系统能自动完成三维地形测量、断面图形显示、等高图和三维地形图的绘制 。     

基于多波束系统的荆江门河段水下地形测绘

为了提高水下地形测量效率与精度,提出基于多波束测深系统的地形数据获取与建模方法。该方法包括数据采集、三维建模、点云处理、精度对比与验证分析等流程,利用该方法在长江荆江门河段进行了多次实际测试,得到了长江堤岸在不同时期的地形变化。结果表明：利用多波束测深系统可获得详实的水下地形数据,相比传统方法能够更好地完成江河湖泊的水下地形测量工作。     

运动恢复结构多视角立体重构在河工模型地形测量中的应用

动床地形的准确、快速测量对于河工模型试验具有重要意义。采用运动恢复结构三维地形重建(SfM-MVS)方法对某河工模型动床地形进行测量,并与传统测针地形测量法进行对比。结果表明,SfM法可以成功获取大面积动床冲淤地形,但所测高程与测针法之间存在系统偏差;这种偏差可利用测针法结果进行修正,使测量结果达到或接近河工模型试验规程所规定的精度要求。SfM法对于地形变化较平缓区域偏差较小,地形变化剧烈区域偏差较大,且难以通过系统修正得以改善。在实际地形测量中建议采用SfM法与传统测针法相结合,测针法可重点对床面变化较为剧烈处开展测量,弥补SfM法对局部地形测量存在的不足。     

利用河南CORS进行水下地形测量新方法探析

随着河南省CORS站点的建成及全省覆盖,利用HNCORS系统的动态RKT技术与测深技术相结合进行水下地形测量和地形图测绘已经成为可能,文章结合河南省水下地形测量的具体应用和水下测量工作原理,形成了一套完整的新的水下地形图测量的数据采集、处理和成图技术,实现了水下地形测量的高度自动化,大大地提高了劳动效率,减轻了劳动者的劳动强度,为河南省内水下地形测量探索出一条新的技术方法。     

测量机器人在峡谷河道测量中的应用

在进行峡谷河道水下地形测量时,常采用经纬仪交会法或全站仪极坐标法,但在应用常用技术不易获取水下地形信息时,可采用结合测量机器人的新型一体化河道测量系统施测,着重介绍了测量机器人在峡谷河道水下地形测量中的应用情况,详细阐述了其测量步骤及注意事项.研究表明,该法可有效解决在GPS和测深仪协同作业时,峡谷河段无法使用GPS等定位方法测量的难题,在峡谷地区具有较高的推广应用价值.     

三维地形自动测量分析系统的开发及应用

针对当前已有动床模型试验的地形自动测量模式,提出了基于超声测距技术的具有更高精确度、更高自动化程度以及采集效率的三维地形自动测量分析系统。系统采用以激光器为主的测距组件实现行走定位,提高了测车和测桥的定位精度。采用齿带传动结构代替钢索牵引方案实现测车横向行走,较大地提升了测车的定位能力;采用轴传动结构实现测桥自动纵向行走,提高测桥的定位能力。采用双探头采集模式,整体上大幅度提高了数据采集效率。系统提供了地形数据的自动测量功能,降低了人员劳动强度,提供了测车和测桥行走的控制功能,方便用户自定义操作;提供了测量断面的显示和对比,三维地形的显示、等高线的绘制、冲淤量的计算等地形数据分析处理功能。系统激光测距组件的测量范围为0.2～50 m,定位精度可达±3 mm;横向和纵向行走功能的速度范围在1～150 mm/s之间;超声测距组件的测量范围为0.05～1 m,在模型沙分别选取天然沙、塑料砂、木屑和煤粉的情况下,测量精度均可达±1 mm;横向测量点距最小可达10 mm。本系统已成功应用于中国石油集团工程技术研究院的海工结构物冲刷试验系统等物理模型试验的地形测量中,并取得了良好的效果。     

水文站地形测量问题研究

以笔者的相关工作经验为基础,结合相关文献所阐述的理论知识,介绍了水文站地形测量的必要性,总结对比了传统的测量过程与引入全站仪进行测量的不同。通过原理、效率、精准度、工作量等几个方面的对比,归纳出全站仪在实际测量应用过程中的优点。最后建立以全站仪测量为基础的水文站地形测量系统,并推广到工作岗位上去。     

多波束与单频测深技术应用比较

多波束测深系统是目前河道测量中最先进的仪器，它的使用将在防洪减灾、堤防工程监测、水下地形测量等方面发挥巨大的作用。通过对多波束测深系统、单频测深仪及数字测深仪比测实验，分析其误差来源和精度，验证了在特殊的水下地形测量过程中，多波束测深系统配合单频测深仪可以完成测量任务，从而为多波束测深系统应用空间的拓宽提供科学的依据。     

基于ArcEngine和多波束技术的库容计算及应用

水下地形全覆盖式扫描测量可以获得精确的水下地形,从而实现水库库容量的精确计算,满足水库水量的精细化管理需要。多波束测深系统具有作业效率高、测量精度高、成果多样等特点,在水下地形测量方面有着广泛的应用。采用Kongsberg EM2040C系列双换能器多波束测深系统对富春江水库坝前至三江口段水下地形进行了高精度测量,构建实测区域水下地形数字高程模型(TIN),并基于ArcGIS Engine开发了水库库容计算与淤积分析专用软件,实现了水库库容的高精度计算和断面淤积分析,取得了良好的应用效果。