水深测量技术在航道工程中的简单应用.pdf

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1、第4期矿山测量NO．42015年8月MINESURVEYINGAug．2015doi110．3969／j．issn．1001—358X．2015．04．04水深测量技术在航道工程中的简单应用冀念芬．(甘肃工业职业技术学院，甘肃天水741025)摘要：文中叙述了水深测量的基本原理、方法、水深测量的误差分析以及水深测量技术在实际生产中的应用等。对水深测量软件HYPACK的外业数据采集、数据后处理也做了详细介绍。关键词：水深测量；定位；测深；测船影响；HYPACK(数据采集、数据处理)中图分类号：TB22文献标识码：B文章编

2、号：1001—358X(2015)03—0009—04工程位于山东烟台港龙口港，主要施工内容包进行，小比例尺(1：2000以下的测图)多用RBN—括烟台港龙口港区10万t级航道拓宽工程施工图范DGPS方式进行，大比例尺采用RTK—DGPS方式。围及工程技术规范规定的全部工作内容。主要内容水深测量的作业系统主要由GPS接收机、数字化测为将烟台港龙口港区现有10万t级航道有效宽度由深仪、数据通信链和便携式计算机及相关软件等组200m拓宽至300m，航道设计底高程一16．0m，其成。水深测量作业分外业和后处理两部分，外业包中

3、0+000～3+400段疏浚边坡1：6；3+400～6+括测前准备、数据采集、导航(航迹断面等显示)、坐460段高程一l3．5m以下疏浚边坡1：3，以上疏浚边标转换、设备监控、格式转换，后处理包括潮位改正、坡1：6；6+460之后高程一10．0以下疏浚疏浚边坡姿态改正、外业数据编辑、数字地面模型、工程量计1：3，以上疏浚边坡1：6。拓宽后航道轴线长算、等深线图。11．489km2．1测前的准备(1)求转换参数；1水深测量基本原理(2)将GPS基准站架设在已知点A上，设置好测深仪的发射换能器向海(水)底发射声波，由坐标系

4、、投影参数、差分电文数据格式、发射间隔及接收换能器接收回声波信号，设声波往返传播的时最大卫星使用数，关闭转换参数和七参数，输入基准间为t，则测得的水深Ⅳ可由下式计算：站坐标(该点的单点WGS84坐标)后设置为基准站；日=虿1Iv(t)dt(3)将GPS移动站架设在已知点B上，设置好参考坐标系、投影参数、差分电文数据格式、接收间式中：V(t)为声波传播路径上的传播速度；在实际作隔，关闭转换参数和七参数后，求得该点的固定解业中：(t)可以取白海面至海底的声波平均传播速(WGS84坐标)；度来代替，即：(4)通过A、B两点的

5、WGS84坐标及当地坐标，1H=÷Vt(2)求得转换参数；厶(5)建立任务，设置好坐标系、投影、一级变换及在设计制造回声测深仪时，一般设计声速代图定义；替实际声速，即：(6)作计划线：如果已经有了测量断面就要重新丢(3)布设，但可以根据需要进行加密。2．2外业的数据采集和数据的处理2水深测量的方法(1)架设基准站在求转换参数时架设的基准点水深测量按定位作业模式可分为：断面绳法、导上，且坐标不变；向标法及GPS定位法等。按测深方法不同分为：测(2)设备连接及调试：将GPS接收机、数字化测深锤、测深杆、回声测深法等。深仪和

6、便携机等连接好后，打开电源，设置好记录设目前航道疏浚测量主要采用GPS配合回声测深置、定位仪和测深仪接口、接受机数据格式、测深仪9第4期矿山测量配置、天线偏差改正及延迟校正后，就可以进行测量从公式分析可知，测得的水深需要进行声速改工作了。具体步骤如下(单波束)。正、动态吃水改正。①在HYPACK软件中设置外业数据采集椭球参(1)测深仪对水下地形测量的影响数；根据回声测深仪的工作原理，水面至水底的深②设备管理中设置驱动类型、串口、波特率，并度是通过声波传播的时间计算得到。由于测深是通测试成功保存；过声纳实现的，同时实际测

7、量中，负责波束发射和接③进入测量查看数据窗口；收的换能器处于动态环境下，因而影响测深精度的④修改改正增量；因素主要有声速、波束角。⑤开始测量；(2)声速改正误差⑥数据调入与分类，检查原始数据完整性和外在实际作业中，取超声波白海面至海底的平均业采集数据正确性，一般将主测线与检查线分开；传播速度来计算水深，即式(2)所求。而测深仪⑦进人编辑目录；、所记录的水深是假定海水中声速为一个常数(设⑧数据编辑原则：删除假水深、参照测深纸数计声速)来计算水深，即式(3)所求。据、依据地形连续变化等；用平均声速和设计声速所求点水深值是⑨

8、设置编辑条件：有差异的，因而必须进行声速改正。(a)偏移：以测深仪为基准，修改GPS偏移值；水深的声速改正数AH可由下式确定(b)潮位：可先行调入，也可编辑后统一调入；11VAHv=日一日s=二_f一二一f=日s×({r一1)(c)预排序：依据外野采集条件进行编辑；O(d)假水深：参照测深纸数据及地形连续变化趋(5)势删除假水深；