测深仪在京杭运河穿越测量中的应用

测深仪配合RTK进行水下地形测量已经在工程建设领域得到普及应用。油气管道工程穿越大中型河流时需要施测水下地形,通过使用测深仪配合RTK这种先进测量技术,能够完成水下地形测量,其测深误差处于规范允许范围内。测深仪取代了传统测深设备,使得测深数据记录、计算、输出及成图实现数字化、自动化,促进了水下地形测量突飞猛进的发展,为社会经济发展带来极大的效益。     

探讨RTK和测深仪在海上测量中的应用

介绍RTK和测深仪配套使用测量海底地形图,通过实际工程项目解析在仪器调试和工作过程中注意事项     

USV地形测量路径自主规划研究与应用

针对未知近岸海域水上水下地形一体化测量需求,无人水面艇（Unmanned Surface Vehicle,USV）搭载导航雷达、深度计、POS MV、多波束测深仪及激光扫描仪等设备,通过设计在线地图构建及测量路径规划方法,使得USV在未知环境下自主完成地形一体化测量任务。通过离线电子海图获得待测区域初始基准地图,结合雷达、深度计等传感器实时感知的信息,采用一种基于贝叶斯估计方式的占据栅格建图方法,实现对基准地图的修正、更新,进而根据测量需求自适应调节测量路径间距。同时构建测量地图,使用基于神经元激励方法自主实现完全遍历的测量路径规划,兼顾使用A星算法避免路径规划锁死,以获得合理可行的测量路径实时规划结果。USV按照自主规划的测量路径自主航行,多波束测深仪、激光扫描仪实时测量、获取地形云数据后进行无缝拼接,完成未知近岸海域的水上水下地形一体化测量工作。     

单波束测深仪水深粗差检测与修正新算法及其效果

单波束测深仪是现代海洋测量尤其是内河水下地形测量中的主要测量仪器。即使在声速设定正确的前提下,单波束测深仪的观测值仍然会有各类型的粗差。针对其原始水深值粗差处理问题,创新性地提出"地形链"的概念,设计了一种新的针对单波束测深仪水深观测值的粗差检测与修正算法,针对长江流域的单波束测深数据进行处理,结果表明算法对各类粗差有明显的检测和修正效果。     

水下土方计算的三维可视化应用研究

研究采用"GPS+测深仪"的数字化测量系统对河道进行测量,通过surfer软件进行成图处理,根据三维表达成果,分别计算目前地形体积和设计地形体积,进一步计算水下土方工程量。为水下复杂多变的地形提供了形象直观,计算精度高的计算方法。同时采用梯形规则、辛普森规则、辛普森3/8规则进行体积计算原理及误差分析研究。然后利用surfer软件建立水下地形三维模型,进行三维空间分析。     

浅谈GPS在航道测量中的应用

阐述多种GPS测量模式,实测中选用的优化方案,水下地形测量中载波相位差分(RTK)模式应用以及GPS数据后处理等.     

RTK无验潮测量与有验潮测量精度对比分析

本文结合长江南京段扬子巴斯夫码头区域江面水下地形测量工程,通过RTK无验潮测量和有验潮测量两种模式的比较,给出这两种测量方法的差异性,验证RTK无验潮测量精度的可靠性和优越性。     

水下地形辅助导航新方法仿真

水下地形辅助导航是水下运载体导航定位技术研究的关键技术之一。传统的水下地形辅助导航采用回声测深仪,导航定位精度低,有时甚至失效。本文将多波束测深引入水下地形辅助导航,将水深映射为灰度值,利用快速傅立叶变换将输入灰度图从空间域变换为频率域。先采用相位相关技术进行粗匹配,再采用图像Hu不变矩特征进行精匹配,实现导航定位。对基于不同实验获取的实测海底地形图、惯性导航数据、DGPS数据以及多波束实测数据进行了实验室仿真。仿真结果表明,新方法可以极大地提高水下地形导航定位精度,使INS误差降低到原误差的15%以内,尤其是在INS初始误差较大时(小于3 km)导航定位精度改进更好。     

RTK三维水深测量在感潮河段航道测量中的应用

本文简要介绍了GPS-RTK三维水深测量方法的原理,在长江下游航道测量中的应用,总结了GPS-RTK三维水水深测量技术在具体工作中的应用方法并验证其正确性与可靠性。分析了RTK三维水深技术相比于传统水下地形测量的优越性。     

基于卡尔曼滤波的地形辅助导航

利用海底地形辅助导航是水下载体导航技术致力研究的新方向。该文利用多波束测深系统测量真实地形数据,在此实测地形图的基础上,采用ICCp算法为对准匹配算法,得到水下载体的最佳匹配位置,提高水下载体的导航精度。并利用仿真以平台式惯导系统为例,用卡尔曼滤波对惯导系统误差进行最优估计,取得了较好的效果。     

基于hypack max软件的RTK验潮技术应用

RTK验潮因其实时改正水深数据的测量方法的方便快捷优势逐渐被人们认可。该方法在大比例尺水深测图工程中应用日趋广泛。阐述RTK验潮的原理和基于hypack max软件RTK验潮的方法,并结合工程实践及hypack max软件的RTK验潮方法给出了一种"准实时RTK验潮"的新方法。     

水运工程测绘新技术应用回顾与展望

重点对GPS定位技术、GPS高程测量、全站仪及RTK数字地形测量、RTK三维定位模式下的水深测量、数字化地图和电子海图制图技术及地理信息系统等测绘新技术应用进行了回顾和展望。为测绘新技术的研究和开发,广开新的发展思路,拓展更加广阔的应用空间。     

长江口水域高精度水文测量四维无缝基准的建立及应用

在宽阔的潮汐河段,由于潮汐和地形的影响,大范围的同步水文测验的精度和可靠性受到了很大的限制。为了得到高精度的水文测量成果,使同步观测资料和时间序列资料具备良好的可比性,需要建立高精度的平面基准、高程基准和速度基准。理论和实践表明,建立大范围内的高精度的GNSS(global navigation satellite system)控制网,基于RTK(real-time kinematic)测量方式进行三维水深测量、基于RTK的速度参考进行流量测量,是在大范围条件下开展高精度同步水文观测的有效途径。     

不规则波在斜坡地形破碎区波高分布的数值试验研究

在近岸浅水波浪分布的研究中,格鲁霍夫斯基给出适用于深水波至破碎波的整个浅水域(相对水深η>2)的波高经验分布公式,但该式在波浪发生破碎后的适用性研究欠缺。基于FLOW-3D软件对深水不规则波传播到斜坡地形上波浪发生破碎进行模拟,验证波高沿程分布与试验值的一致性,并模拟在130斜坡地形条件下波浪从有限水深传播到近岸破碎区的沿程波高分布变化。结果表明,在该坡度相对水深η<2.75情况下,格鲁霍夫斯基经验分布公式出现较大误差,不再适用;破碎区各累积率波高与平均波高的比值随相对水深变小呈递减趋势,经验公式值与之相比,总体上呈现出大波偏大、小波偏小的情况。     

基于船载三维激光扫描系统的航道沿岸大比例尺测图

内河航道沿岸地形复杂多变,传统的地形测量方式存在工作量大、效率低等弊端。提出可采用船载三维激光扫描系统来获取沿岸大比例尺地形数据,以某内河航道为例,总结数字成图的关键步骤,并结合RTK采集的验证点,对比分析试验精度。结果表明:船载三维激光扫描系统获取的点云的平面和高程精度均优于10 cm,满足1∶500大比例尺测图的精度要求。     

动态后处理技术在长江口水深测量的适用性

长江口水域一直采用传统有验潮和GPS-RTK相结合的水深测量方法,但现有潮位站无法控制整个区域,RTK差分信号受距离限制又无法做到全覆盖,制约了水深测量效率与精度。GPS-PPK技术具有作业范围广、测量速度快、定位精度高等优点,不受无线电传输距离和通信网络环境的限制。通过在不同作业距离下的精度测试,GPS-PPK技术较传统有验潮和GPS-RTK结合的测量方法具有更高的作业效率和整体精度,可应用于长江口地区水深测量。     

GPS RTK技术替代常规控制测量的应用分析

介绍了实时动态差分全球定位系统(GPS RTK)的系统组成、工作原理,并结合在城市控制测量中的几个应用实例,在一二级导线测量、四等水准测量方面将RTK技术与常规测量技术进行了对比,通过对平面和高程测量所获数据的统计分析,表明RTK技术在测量精度方面完全胜任常规控制测量任务。     

复杂地形影响下的波浪与穿透水面的物体相互作用的数值研究（英文）

In this paper, wave-body interactions under the effects of complex topography are investigated numerically by a two-phase incompressible Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) solver in OpenFOAM. A submerged bottom-standing structure is distributed below the floating body, and the effects of the water depth and top width of the submerged structure on wave-body interactions are studied. The results show that the submerged structure can affect wave loads and roll motion. The vertical force can be amplified on the fixed body when the water depth of the submerged structure is smaller than half of the water depth of the body. The top width significantly affects the vertical force when the top width is smaller than the incident wave length and larger than the body width. For the free-rolling body, roll amplitude can be increased when the ratio of the incident wave length to the water depth of the submerged structure is large enough. On the resonance condition, roll amplitude is slightly reduced by the submerged structure. The effects of the top width on roll amplitude are remarkable when special conditions are fulfilled.     

地震映像技术在泉州造船厂海上勘察中的应用

介绍水域高密度地震映像勘察方法,论述该方法中震源技术、GPS定位及测量技术、数据采集技术和资料处理技术,不同于常规浅层地震反射波法的特点。通过对泉州造船厂的海上地震勘察,并结合地质钻孔资料对映像时间剖面进行综合处理和解释,查明该区水下地形的起伏及变化情况,覆盖层的分层、深度以及基岩面的埋深、起伏与构造情况。结果表明,地震映像资料解释结果与海上钻孔资料基本一致,地震映像法是一种用于海上探测行之有效的方法,在近海工程物探领域具有广阔的应用前景。