水下測量技術(shù)方案

水下測量技術(shù)方案XXX計(jì)劃建設(shè)一個(gè)新的5萬噸級(jí)通用泊位，占用長江港口岸線5米，位于長江下游鎮(zhèn)揚(yáng)河段世業(yè)洲右汊水道右岸，二重碼頭下游，下游緊鄰馬步橋河口。為了實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目，需要進(jìn)行碼頭水域地形測量。以下是技術(shù)設(shè)計(jì)書的詳細(xì)內(nèi)容。測量范圍包括沿長江水流方向和垂直于長江水流方向。沿長江水流方向，從擬使用岸線上游側(cè)邊線向上0米處起測，測至擬使用岸線下游側(cè)邊線向下500米止。垂直于長江水流方向，向外從擬建碼頭前沿線向江中測0米；向內(nèi)測至長江大堤。累計(jì)測量長度為擬使用岸線的長度再加0米。測圖比例尺為1:100，高程系統(tǒng)采用5國家高程系，坐標(biāo)系統(tǒng)采用2000國家大地坐標(biāo)系統(tǒng)。測圖需要與陸域現(xiàn)有地形圖拼接，并提供陸域地形圖的坐標(biāo)點(diǎn)高程。測量的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)遵循《水運(yùn)工程測量規(guī)范》2以及《全球定位系統(tǒng)GPS測量規(guī)范》GB/T-200、《地形圖圖式》GB/T7929-1996等法律法規(guī)的有關(guān)規(guī)定。為了實(shí)現(xiàn)測量目標(biāo)，使用南方S銀河1進(jìn)行平面定位，南方SED-28S單波束測深系統(tǒng)進(jìn)行水下地形掃測。聲波頻率為200kHz，波束角為7，發(fā)射功率為500（配200kHz換能器時(shí)），測深范圍為0.～0米（與水體情況有關(guān)），吃水設(shè)置為0.～9.9米，聲速為s～s，分辨率為s，測深精度為0.1%D（聲速導(dǎo)致誤差除外），RTK定位精度為（8mm+1mm/km*d）。測量方案包括平面控制及高程系統(tǒng)。外業(yè)情況需要進(jìn)行設(shè)備調(diào)試安裝、計(jì)劃測線、系統(tǒng)安裝參數(shù)標(biāo)定和河床掃測。內(nèi)業(yè)處理需要對(duì)掃測結(jié)果進(jìn)行處理。最終的質(zhì)量評(píng)估將根據(jù)測量結(jié)果進(jìn)行。提交資料需要按照《水運(yùn)工程測量規(guī)范》（2中的有關(guān)要求提交工程測量圖，采用自由分幅的方式。1平面控制采用2000年國家大地坐標(biāo)系，首級(jí)平面控制點(diǎn)為E級(jí)GPS點(diǎn)。2國家高程基準(zhǔn)為1985年。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使用7125測深系統(tǒng)和相位差分GPS。多波束RESONSeaBat7125超高分辨率聚焦多波束測深系統(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)5SeaBat7125多波束測量系統(tǒng)主要設(shè)備的精度指標(biāo)4.2.1XXX系統(tǒng)測深分辨率為6毫米，條帶覆蓋寬度為0度，波束角為0.5度。4.2.2Octans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)精度為0.1度，動(dòng)態(tài)精度為0.2度，分辨率為0.01度。2)縱搖/橫搖動(dòng)態(tài)精度為0.01度，跟蹤速度可達(dá)0度3)升沉/橫擺縱擺精度為5厘米，跟蹤速度可達(dá)500度秒。4.2.3聲速剖面儀技術(shù)指標(biāo)量程為1400-1550米秒，響應(yīng)時(shí)間小于1毫秒，聲速傳感器精度為6米/秒。4.2.4LeicaSR1230雙頻RTKGPS接收機(jī)動(dòng)態(tài)測量水平精度為0毫米1.0pp，點(diǎn)位更新速率為10H，點(diǎn)位輸出時(shí)延小于0.03秒。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(duì)系統(tǒng)連接設(shè)備進(jìn)行了安裝檢查，并聯(lián)機(jī)測試，各設(shè)備運(yùn)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0.85米，探頭安裝牢固，受噪聲干擾小。5.1.2計(jì)劃測線根據(jù)測區(qū)原有資料，利用外業(yè)采集軟件對(duì)掃測水域沿順?biāo)鞣较虿贾脺y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(biāo)定對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行標(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、pitc、），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(biāo)定后，在測區(qū)實(shí)測該水域的水下聲速剖面，以便內(nèi)業(yè)處理時(shí)對(duì)測區(qū)水深進(jìn)行改正。外業(yè)河床掃測于11月28日在測區(qū)按計(jì)劃測線，使用外業(yè)數(shù)據(jù)采集軟件包PDS2000進(jìn)行。本次掃測工作覆蓋了XXX碼頭前沿河床，采用LeicaSR1230相位差分GPS進(jìn)行平面定位，多波束掃測系統(tǒng)進(jìn)行水深測量。在數(shù)據(jù)采集過程中，GPS衛(wèi)星信號(hào)及數(shù)傳信號(hào)較好，多波束聲納信號(hào)信噪比較大，河床掃測條帶回波信號(hào)呈像清晰，共掃測8條測線，水下測點(diǎn)點(diǎn)距平均為0.3米左右，覆蓋了測區(qū)，測點(diǎn)重復(fù)度良好。同時(shí)，使用側(cè)掃聲納功能對(duì)碼頭前沿河床進(jìn)行聲納掃床，并采集側(cè)掃數(shù)據(jù)。實(shí)際掃測河床長度為530，平均寬度為270，總面積為2，數(shù)據(jù)質(zhì)量較好，保證了外業(yè)的測量精度和可靠性。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)波束測量數(shù)據(jù)使用軟件包的功能菜單項(xiàng)進(jìn)行噪聲信號(hào)的濾波及跳變點(diǎn)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(xiàng)改正后形成DTM原始水深文件，輸出河床三維圖，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，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。提交的成果為水下地形圖、掃測報(bào)告及掃測成果的電子文檔。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(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左右漸深至45m左右，碼頭前沿65m外航道側(cè)河床較為平坦，水深基本上在40m至45m之間；緊靠碼頭邊沿，#泊位最淺處水深為，向外側(cè)9m最小水深為#泊位最淺處水深為，向外側(cè)9m最小水深為12.7。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。本項(xiàng)目水下河床掃測，內(nèi)外業(yè)嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行，使用目前國際上最先進(jìn)的7125高精度多波束測深系統(tǒng)，對(duì)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(xiàng)性能指標(biāo)符合規(guī)范要求，掃測方法正確，測點(diǎn)重復(fù)精度小于，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足《水運(yùn)工程測量規(guī)范》JJTS131-2012規(guī)范的要求。圖紙注記清楚，圖面整潔，成果齊全可靠，可供使用。提交資料包括水下地形圖、掃測報(bào)告及掃測成果的電子文檔。1.XXX提供了一幅1:1000的碼頭水域水下地形圖，該圖詳細(xì)展示了港口水域的地形情況。2.XXX還提供了一份河床水深三維彩圖（附圖一），該圖展示了港口水域的水深情況，幫助船只避免潛在的危險(xiǎn)。3