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《高新技術(shù)在泰興水下測(cè)量中綜合應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、高新技術(shù)在泰興水下測(cè)量中綜合應(yīng)用 摘要:本文就GPS、多波束測(cè)深系統(tǒng)、水下地形沖淤情況分色對(duì)比系統(tǒng)等高新技術(shù)的特性、優(yōu)點(diǎn)及在泰興長(zhǎng)江水下地形測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行闡述。關(guān)鍵詞:水下測(cè)量;高新技術(shù);綜合應(yīng)用中圖分類號(hào):O4-34文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):泰興地區(qū)水網(wǎng)密布,河流眾多。我單位近年來(lái)通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)探測(cè)技術(shù)及儀器設(shè)備,應(yīng)用GPS、多波束測(cè)深系統(tǒng)、RS、GIS、Surfer等硬件和軟件技術(shù)對(duì)水下現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)探測(cè),目前可以完成以下工作:1、利用水下測(cè)量系統(tǒng)可以獲取高分辨率的水下地形和建筑物圖彩色圖像和聲納圖,可應(yīng)用于水下監(jiān)測(cè)、高分辨率的水
2、下管線探測(cè)、水下建筑物探傷、水下打撈、水下測(cè)量等諸多方面。2、利用多波束測(cè)深系統(tǒng)和GPS相結(jié)合可高精度、快速地進(jìn)行水下地形的測(cè)量工作,繪制水下建筑物的三維立體圖及水下地貌圖,并可通過(guò)后處理軟件完成對(duì)以上圖形的存儲(chǔ)、疊加、編輯處理、打印等工作。3、利用多普勒探測(cè)技術(shù),快速測(cè)量不同水層的三維流速和流向,可實(shí)時(shí)測(cè)出河流流速和流向的變化,為防汛服務(wù)。64、最終方向:利用GPS、GIS(地理信息系統(tǒng))、RS(遙感)即3S技術(shù)可對(duì)河流、地形信息的綜合分析處理及三維模擬,為決策提供科學(xué)的信息支持。一、GPS技術(shù)在泰興市水下地形測(cè)量的應(yīng)用全球定位系
3、統(tǒng)(GPS)是本世紀(jì)70年代由美國(guó)陸??杖娐?lián)合研制的第一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù),并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的。相對(duì)于經(jīng)典測(cè)量學(xué)來(lái)說(shuō),GPS測(cè)量主要有以下特點(diǎn):1、測(cè)站之間無(wú)需通視,但測(cè)站上空必須開(kāi)闊,以使接收GPS衛(wèi)星信號(hào)不受干擾。(2)定位精度高。一般雙頻GPS接收機(jī)基線解精度為5mm+1ppm,而紅外儀標(biāo)稱精度為5mm+5ppm,GPS測(cè)量精度與紅外儀相當(dāng),但隨著距離的增長(zhǎng),GPS測(cè)量?jī)?yōu)越性愈加突出。大量實(shí)驗(yàn)證明,在小于50km的基線上,其
4、相對(duì)定位精度可達(dá)12×10-6km,而在100~500km的基線上可達(dá)10-6~-7km。(3)觀測(cè)時(shí)間短。在小于20km的短基線上,快速相對(duì)定位一般只需5min觀測(cè)時(shí)間即可。(4)提供三維坐標(biāo)。GPS測(cè)量在精確測(cè)定觀測(cè)站平面位置的同時(shí),也可以測(cè)定觀測(cè)站的大地高程。6(5)操作簡(jiǎn)便。GPS測(cè)量的自動(dòng)化程度很高。在觀測(cè)中測(cè)量員的主要任務(wù)是安裝并開(kāi)關(guān)儀器、量取儀器高和監(jiān)視儀器的工作狀態(tài),而其它觀測(cè)工作如衛(wèi)星的捕獲,跟蹤觀測(cè)等均由儀器自動(dòng)完成。(6)全天候作業(yè)。GPS觀測(cè)可在任何地點(diǎn),任何時(shí)間連續(xù)地進(jìn)行,一般不受天氣狀況的影響。用于水下地
5、形測(cè)量則要排除霧和大風(fēng)的天氣。在已經(jīng)運(yùn)用GPS進(jìn)行水下地形測(cè)量的地區(qū),采用的硬件和軟件為:TrimbleDSM12/212動(dòng)態(tài)GPS,記錄式測(cè)深儀,ASH-BC實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位軟件,基于Autocad平臺(tái)的MAP2000成圖軟件等。應(yīng)用GPS進(jìn)行水下地形測(cè)量的思路是:運(yùn)用GPS和導(dǎo)航軟件對(duì)測(cè)量船進(jìn)行定位,并指導(dǎo)測(cè)量船在指定測(cè)量斷面上航行,導(dǎo)航軟件每隔一個(gè)時(shí)間段自動(dòng)紀(jì)錄水深數(shù)據(jù),并進(jìn)行驗(yàn)證潮位輸出,輸出數(shù)據(jù)在MAP2000中成圖,再進(jìn)行修改,得到符合要求的1:10000國(guó)際分幅的水下地形圖。若同時(shí)結(jié)合其他新技術(shù)的使用,可以完成各類涉水的測(cè)
6、量工作。從2003年測(cè)量結(jié)果來(lái)看,GPS在水下地形測(cè)量的應(yīng)用,大大提高了測(cè)量的精度,減少了工作量,縮短了工作日,并且輸出的數(shù)字化的水下地形圖,為今后地理信息系統(tǒng)的建立和管理創(chuàng)造了有利的條件。6 長(zhǎng)江泰興段長(zhǎng)約37.74km,水下地形復(fù)雜,長(zhǎng)江帶來(lái)的大量泥沙也淤積在長(zhǎng)江口,使長(zhǎng)江泰興段水下地形每年都在發(fā)生變化。應(yīng)用常規(guī)方法進(jìn)行一次長(zhǎng)程水道地形測(cè)量,從外業(yè)測(cè)量到內(nèi)業(yè)成圖需要接近1年的時(shí)間,但是應(yīng)用靜態(tài)GPS施測(cè)兩岸控制,實(shí)時(shí)差分水道測(cè)量系統(tǒng)施測(cè)水下部分,僅需要1個(gè)月時(shí)間,大大縮短了成圖周期,提高了水道地形圖的時(shí)效性。長(zhǎng)江泰興段
7、主要屬?zèng)_積性河道,一般2月施測(cè)一次1:10000水下地形,特大洪、枯水年適當(dāng)增加測(cè)次。如1998年長(zhǎng)江大洪后,長(zhǎng)委及時(shí)安排了長(zhǎng)江中下游1:10000長(zhǎng)程水道地形測(cè)量。二、多波束系統(tǒng)等其他新技術(shù)其他水下測(cè)量新技術(shù)在水下測(cè)量中的應(yīng)用。為打破傳統(tǒng)的測(cè)繪手段和測(cè)繪模式,單位加大引進(jìn)和開(kāi)發(fā)高新技術(shù)的力度,重視高科技投入。目前已引進(jìn)開(kāi)發(fā)兩種品牌的GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)5套,在防洪、水下地形、固定斷面及其他水文測(cè)驗(yàn)中發(fā)揮了較好的作用。DGPS與MD300測(cè)深系統(tǒng)的結(jié)合在長(zhǎng)程水道地形測(cè)量及湖泊測(cè)量中取得了令人滿意的效果。DGPS、紅外儀、微波定位儀、數(shù)
8、字化儀、水下多波束掃描系統(tǒng)的已得到開(kāi)發(fā)應(yīng)用?,F(xiàn)已完成GIS的前期準(zhǔn)備工作,為全面開(kāi)發(fā)水下地理信息系統(tǒng)作好了準(zhǔn)備。新技術(shù)的引進(jìn)、先進(jìn)儀器的應(yīng)用,使水下測(cè)繪向智能型轉(zhuǎn)變成為現(xiàn)實(shí)。1、多波束系統(tǒng)特性6多波束測(cè)深及旁側(cè)聲納系統(tǒng)利用超聲波原理進(jìn)