水下測(cè)量技術(shù)方案設(shè)計(jì)

-.z.---考試資料鎮(zhèn)江潤(rùn)港港務(wù)碼頭水域地形測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)江蘇南京地質(zhì)工程勘察院二0一八年六月鎮(zhèn)江潤(rùn)港港務(wù)碼頭水域地形測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)編寫(xiě)單位：江蘇南京地質(zhì)工程勘察院編寫(xiě)者：周奇2018年6月23日審核者：胡佳堅(jiān)2018年6月24日目錄1.工程概況12.測(cè)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(biāo)45.測(cè)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(cè)線55.1.3、系統(tǒng)安裝參數(shù)標(biāo)定55.1.4、河床掃測(cè)55.2、內(nèi)業(yè)處理66.掃測(cè)結(jié)果67.質(zhì)量評(píng)估68.提交資料7工程概況擬建鎮(zhèn)江潤(rùn)港港務(wù)碼頭位于長(zhǎng)江下游鎮(zhèn)揚(yáng)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(wàn)噸級(jí)通用泊位1個(gè)，占用長(zhǎng)江港口岸線275m。2.測(cè)量范圍和要求沿長(zhǎng)江水流方向：從擬使用岸線上游側(cè)邊線向上500m處起測(cè)，測(cè)至擬使用岸線下游側(cè)邊線向下500m止。累計(jì)測(cè)量長(zhǎng)度為擬使用岸線的長(zhǎng)度再加1000m。垂直于長(zhǎng)江水流方向：向外從擬建碼頭前沿線向江中測(cè)500m；向內(nèi)測(cè)至長(zhǎng)江大堤。按"水運(yùn)工程測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)"〔JTS131-2012〕中的有關(guān)要求提交工程測(cè)量圖。成圖采用自由分幅，測(cè)圖比例尺為1:1000。高程系統(tǒng)采用85國(guó)家高程系，坐標(biāo)系統(tǒng)采用2000國(guó)家大地坐標(biāo)系統(tǒng)。本次測(cè)圖須與陸域現(xiàn)有地形圖拼接，并提供陸域地形圖的坐標(biāo)點(diǎn)高程。3.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1、"水運(yùn)工程測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)"JTS131-2012；2、"全球定位系統(tǒng)GPS測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)"GB/T18314-2001；3、"地形圖圖式"GB/T7929-1996；4、其它測(cè)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(jìn)展平面定位〔2〕南方SED-28S單波束測(cè)深系統(tǒng)進(jìn)展水下地形掃測(cè)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(shí)〕測(cè)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(cè)深精度：±1cm±0.1%D(聲速導(dǎo)致誤差除外)RTK定位精度：±〔8mm+1mm/km*d〕5.測(cè)量方案5.1平面控制及高程系統(tǒng)1、平面控制：采用2000國(guó)家大地坐標(biāo)系。建立首級(jí)平面控制點(diǎn)為E級(jí)GPS點(diǎn)。2、1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)。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(cè)主要由7125測(cè)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(cè)深系統(tǒng)主要由多波束聲納探頭及信號(hào)處理器、羅經(jīng)及運(yùn)動(dòng)傳感器、聲速剖面儀及實(shí)時(shí)控制及后處理軟件包組成。4.2主要設(shè)備精度指標(biāo)SeaBat7125多波束測(cè)量系統(tǒng)主要設(shè)備的精度指標(biāo)4.2.1ResonSeabet7125聲納系統(tǒng)測(cè)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(yùn)動(dòng)傳感器技術(shù)指標(biāo)(1)、航向穩(wěn)態(tài)精度 ±0.1動(dòng)態(tài)精度±0.2分辯率±0.01(2)、縱搖/橫搖 動(dòng)態(tài)精度:0.01跟蹤速度可達(dá)500/s(3)、升沉/橫擺/縱擺精度: 5cm跟蹤速度可達(dá)500/s4.2.3聲速剖面儀技術(shù)指標(biāo)量程：1400-1550m/s響應(yīng)時(shí)間：<1ms聲速傳感器精度：0.06m/s4.2.4LeicaSR1230雙頻RTKGPS接收機(jī)動(dòng)態(tài)測(cè)量水平精度10mm±1.0ppm點(diǎn)位更新速率：10HZ點(diǎn)位輸出時(shí)延：<0.03s五、掃床測(cè)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(cè)深系統(tǒng)操作規(guī)程，對(duì)系統(tǒng)連接設(shè)備進(jìn)展了安裝檢查，并聯(lián)機(jī)測(cè)試，各設(shè)備運(yùn)行正常，本系統(tǒng)聲納探頭位于測(cè)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(shí)、受噪聲干擾小。5.1.2方案測(cè)線根據(jù)測(cè)區(qū)原有資料，利用外業(yè)采集軟件對(duì)掃測(cè)水域沿順?biāo)鞣较虿贾脺y(cè)線，本測(cè)區(qū)共布設(shè)掃測(cè)線6條，測(cè)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(cè)覆蓋率為100%，并且有一定的重疊寬度，確保測(cè)量的精度和可靠性。5.1.3系統(tǒng)安裝參數(shù)標(biāo)定對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)展標(biāo)定，標(biāo)定主要用于改正聲納頭以及光纖羅經(jīng)和運(yùn)動(dòng)傳感器的安裝偏差(roll、pitch、yaw)，以確保水深測(cè)量的精度。5.1.4河床掃測(cè)多波束測(cè)深系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試及安裝參數(shù)標(biāo)定后，在測(cè)區(qū)實(shí)測(cè)該水域的水下聲速剖面，以便內(nèi)業(yè)處理時(shí)對(duì)測(cè)區(qū)水深進(jìn)展改正。外業(yè)河床掃測(cè)于11月28日在測(cè)區(qū)按方案測(cè)線，使用外業(yè)數(shù)據(jù)采集軟件包PDS2000進(jìn)展了全測(cè)區(qū)外業(yè)數(shù)據(jù)采集工作。整個(gè)數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，GPS衛(wèi)星信號(hào)及數(shù)傳信號(hào)較好，多波束聲納信號(hào)信噪比擬大，河床掃測(cè)條帶回波信號(hào)呈像清晰，由于受測(cè)區(qū)工程船舶的影響，實(shí)際掃測(cè)8條測(cè)線，水下測(cè)點(diǎn)點(diǎn)距平均為0.3米左右。掃測(cè)范圍內(nèi)全部覆蓋了測(cè)區(qū)，測(cè)點(diǎn)重復(fù)度良好，在水下地形掃測(cè)的同時(shí)，使用側(cè)掃聲納功能，對(duì)碼頭前沿河床進(jìn)展聲納掃床，并采集側(cè)掃數(shù)據(jù)。在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)合同要求，實(shí)際掃測(cè)河床長(zhǎng)度530m，平均寬度270m，總面積為0.14km2。整個(gè)測(cè)區(qū)外業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量較好，從而保證了外業(yè)的測(cè)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(zhǔn)確性，內(nèi)業(yè)制圖前，對(duì)多波束的每個(gè)波束測(cè)量數(shù)據(jù)使用軟件包的功能菜單項(xiàng)進(jìn)展噪聲信號(hào)的濾涉及跳變點(diǎn)的剔除，有效保證了掃測(cè)成果的質(zhì)量。在數(shù)據(jù)經(jīng)各項(xiàng)改正后形成DTM原始水深文件，輸出河床三維圖(見(jiàn)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(jiàn)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(cè)報(bào)告及掃測(cè)成果的電子文檔。六、掃測(cè)結(jié)果本次鎮(zhèn)江東港港務(wù)碼頭前沿河床掃測(cè)，使用LeicaSR1230相位差分GPS，進(jìn)展平面定位，水深測(cè)量使用多波束掃測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)掃測(cè)，在全測(cè)區(qū)范圍內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)礙航物。碼頭前沿河床等深線走勢(shì)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(jiàn)附圖一、側(cè)掃三維圖見(jiàn)附圖二。七、質(zhì)量評(píng)估本工程水下河床掃測(cè),內(nèi)外業(yè)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，河床掃測(cè)使用目前國(guó)際上最先進(jìn)的7125高精度多波束測(cè)深系統(tǒng)，它對(duì)水下地形掃測(cè)是以一種全覆蓋的形式。使用儀器設(shè)備各項(xiàng)性能指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，掃測(cè)方法正確，測(cè)點(diǎn)重復(fù)精度小于0.2m，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿(mǎn)足"水運(yùn)工程測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)"JJTS13