水下测量技术方案.docx
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水下测量技术方案
润港港务
码头水域地形测量
技
术
设
计
书
地质工程勘察院
二0一八年六月
润港港务
码头水域地形测量技术设计书
编写单位:
地质工程勘察院
编写者:
周奇
2018年6月23日
审核者:
胡佳坚
2018
年6月24日
1.
目
工
录
程概
况
1
2.
测
量
围
2
3.技术依据
3
4.仪器设备
4
4.1仪器设备组成4
4.2设备精度指标
4
5.测量方案
4
5.1外业情况
4
5.1.1、设备调试安装
5
5.1.2、计划测线
5
5.1.3、系统安装参数标定
5
5.1.4、河床扫测
5
5.2、业处理
6
6.扫测结果6
7.质量评估6
8.提交资料7
1.工程概况
拟建润港港务码头位于长江下游镇扬河段世业洲右汊水道右岸,二重码头下游,其下游紧邻马步桥河口。
工程建设规模为新建5万吨级通用泊位1
个,占用长江港口岸线275m。
2.测量围和要求
沿长江水流方向:
从拟使用岸线上游侧边线向上500m处起测,测至拟
使用岸线下游侧边线向下500m止。
累计测量长度为拟使用岸线的长度再加1000m。
垂直于长江水流方向:
向外从拟建码头前沿线向江中测500m;向测
至长江大堤。
按《水运工程测量规》(JTS131-2012)中的有关要求提交工程测量图。
成图采用自由分幅,测图比例尺为1:
1000。
高程系统采用85国家高程系,坐标系统采用2000国家坐标系统。
本次测图须与陆域现有地形图拼接,并提供陆域地形图的坐标点高程。
3.技术标准
1、《水运工程测量规》JTS131-2012;
2、《全球定位系统GPS测量规》GB/T18314-2001;
3、《地形图图式》GB/T7929-1996;
4、其它测绘法律法规的有关规定;
4.投入设备
(1)使用南方GPS银河1进行平面定位
(2)南方SED-28S单波束测深系统进行水下地形扫测
声波频率:
200kHz(频率可调)
波束角:
7°
发射功率:
500W(配200kHz换能器时)
测深围:
0.3〜600m(与水体情况有关)
吃水设置:
0.0〜9.9m
声速:
1300m/s〜1700m/s,分辨率1m/s
分辨率:
0.01m
测深精度:
土1cm±0.1%D(声速导致误差除外)
RTK定位精度:
±(8mm+1mm/km*d
5.测量方案
5.1平面控制及高程系统
1、平面控制:
采用2000国家坐标系。
建立首级平面控制点为E级GPS点。
2、1985年国家高程基准。
5.2编绘1:
1000比例尺水下地形图
四、仪器设备
4.1仪器设备组成
本次扫测主要由7125测深系统和相位差分GPS组成。
多波束RESON
SeaBat7125超高分辩率聚焦多波束测深系统主要由多波束声纳探头及信
号处理器、罗经及运动传感器、声速剖面仪及实时控制及后处理软件包组
成。
4.2主要设备精度指标
SeaBat7125多波束测量系统主要设备的精度指标
4.2.1ResonSeabet7125声纳系统
测深分辨率6mm条带覆盖宽度140波束角0.5
4.2.2Octans光纤罗经和运动传感器技术指标
(1)、航向稳态精度士0.1动态精度士0.2分辩率士0.01
(2)、纵摇/横摇动态精度:
0.01跟踪速度可达500/s
(3)、升沉/横摆/纵摆精度:
5cm跟踪速度可达500/s
4.2.3声速剖面仪技术指标
量程:
1400-1550m/s响应时间:
<1ms声速传感器精度:
0.06m/s
4.2.4LeicaSR1230双频RTKGP骸收机
动态测量水平精度10mm士1.0ppm
点位更新速率:
10HZ点位输出时延:
<0.03s
五、扫床测量
5.1外业情况5.1.1设备调试安装
按照多波束测深系统操作规程,对系统连接设备进行了安装检查,并联机测试,各设备运行正常,本系统声纳探头位于测船中心船底位置,采用固定安装方式,探头吃水深度为0.85m,探头安装牢固、受噪声干扰小。
5.1.2计划测线
根据测区原有资料,利用外业采集软件对扫测水域沿顺水流方向布置测线,本测区共布设扫测线6条,测线布设的间距随水深不同而变化,其布设原则是保证每条波束的扫测覆盖率为100%并且有一定的重叠
宽度,确保测量的精度和可靠性。
5.1.3系统安装参数标定
对系统参数进行标定,标定主要用于改正声纳头以及光纤罗经和运动传感器的安装偏差(roll、pitch、yaw),以确保水深测量的精度。
5.1.4河床扫测
多波束测深系统设备调试及安装参数标定后,在测区实测该水域的水下声速剖面,以便业处理时对测区水深进行改正。
外业河床扫测于
11月28日在测区按计划测线,使用外业数据采集软件包PDS200C进行
了全测区外业数据采集工作。
整个数据采集过程中,GPS卫星信号及数
传信号较好,多波束声纳信号信噪比较大,河床扫测条带回波信号呈像清晰,由于受测区工程船舶的影响,实际扫测8条测线,水下测点点距平均为0.3米左右。
扫测围全部覆盖了测区,测点重复度良好,在水下地形扫测的同时,使用侧扫声纳功能,对码头前沿河床进行声纳扫床,
并采集侧扫数据。
在现场根据合同要求,实际扫测河床长度530m平
均宽度270m总面积为0.14km2。
整个测区外业数据质量较好,从而保证了外业的测量精度和可靠性。
5.2业处理
为保证成图数据的准确性,业制图前,对多波束的每个波束测量数
据使用软件包的功能菜单项进行噪声信号的滤波及跳变点的剔除,有效
保证了扫测成果的质量。
在数据经各项改正后形成DTM原始水深文件,
输出河床三维图(见附图一),并回放侧扫声纳数据,输出声纳侧扫形成的河床反射图(见附图二),并根据成图比例要求,生成1/1000的格网
数据文件,由格网数据文件生成水下地形图,最后输出CAD格式数据文
件,最终提交的成果为水下地形图、扫测报告及扫测成果的电子文档。
六、扫测结果
本次东港港务码头前沿河床扫测,使用LeicaSR1230相位差分GPS
进行平面定位,水深测量使用多波束扫测系统。
通过扫测,在全测区围没有发现碍航物。
码头前沿河床等深线走势较为顺直,紧靠码头前边沿水下岸坡较陡,从码头前沿水深12m左右(1956年黄海高程基面以下,下同)渐深至45m左右,码头前沿65m外航道侧河床较为平坦,水深基本上在40m至45m之间;紧靠码头边沿,6#泊位最浅处水深为11.3m,向外侧9m最小水深为11.7m,7#泊位最浅处水深为12.4m,向外侧9m最小水深为12.7m。
码头区河床水深三维图见附图一、侧扫三维图见附图二。
七、质量评估
本项目水下河床扫测,外业严格按照规执行,河床扫测使用目前国际上最先进的7125高精度多波束测深系统,它对水下地形扫测是以一种全覆盖的形式。
使用仪器设备各项性能指标符合规要求,扫测方确,测点重复精度小于0.2m,各项技术指标均满足《水运工程测量规》JJTS131-2012规
的要求,。
图纸注记清楚,图面整洁,成果齐全可靠,可供使用。
八、提交资料
8.1、东港港务码头水域水下地形图(1:
1000一幅)
8.2、东港港务码头水域河床水深三维彩图(附图一)
8.3、东港港务码头水域河床声纳扫测图(附图二)
8.3、东港港务码头水域扫测技术报告
8.4、东港港务码头水域扫测成果光盘
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