BIM技术在航道水下地形空间监测中的应用

地形是区域环境的重要组成部分,三维地形分析为地表演化过程研究提供了全新的技术支撑。本文依托黑沙洲航道整治二期工程多期水下地形测量数据,基于BIM技术实现各个时期航道水下地形表面的三维可视化,并对其进行动态监测分析。研究表明,基于BIM技术实现航道水下地形空间监测,能够更加形象直观地展示区域地形演变、泥沙淤积等三维情况,对于航道的维护和整治具有重大意义。     

借助Surfer软件进行水下地形演变监测分析

长江干线航道水下地形复杂多变,冲刷和回淤幅度此起彼伏,本文简要叙述利用水深测量数据对长江南京以下12.5米深水航道水下地形演变监测分析的方法,及制定航道水深监测周期的意义,着重介绍Surfer曲面测绘软件的等高线图示法、三维图示法和断面图示法及其应用。     

RTK-GPS技术在水下地形测量中的应用

随着RTK-GPS技术在海洋测量中的应用不断普及及水上导航测量软件的成熟,一种新型的水深测量方式得到推广,并渐渐成为日后发展的趋势,这就是无验潮水下地形测量方法。本文根据实践经验,介绍了利用RTK-GPS技术在海洋水下地形测量中的应用,并论述了利用RTK-GPS技术采用无验潮的方法来进行海洋水下地形测量的优越性。     

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。     

海底地形辅助导航SITAN算法的改进

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,在利用多波束测深系统测量真实地形数据的基础上,采用SITAN算法作为对准匹配算法,对传统的SITAN算法加以改进,进行仿真计算,得到水下载体的最佳匹配位置,以提高水下载体的导航精度.仿真结果表明,改进后的SITAN算法更能满足导航的精度要求.     

GPS-RTK技术在防波堤施工水下地形测量中的应用分析

GPS-RTK技术能够以cm级精度实时提供三维坐标,理论上认为可以用其进行无验潮测量。本研究分析应用GPS-RTK方法进行水下地形测量的优缺点,并指出应用该技术的注意事项。通过工程实例,验证该方法的可行性,并介绍对该测量技术的改进方法。     

荆江护岸工程施工水下抛石形态实时监控系统*

长江中游荆江河段是航道整治工程难度大、水沙条件变化复杂的河段。目前,该河段典型的航道整治措施为软体排加抛石与钢丝网护坡相结合的稳滩固岸结构,而施工中水下抛石形态的监控难度较大,缺少简便、直观、实用的软件与地形测量仪器相结合。本研究基于多波束河床地形扫描技术和三维虚拟仿真技术,开发一种水下抛石着床形态实时监控系统,对抛石前后的水下地形进行对比分析,及时反馈抛石施工区域漏抛少抛超过安全允许范围的情况并预警。研究成果将对水下抛石施工的质量控制具有重要的意义。     

基于PROE的ROV总体平衡设计

ROV是重要的水下作业平台,PROE是机械行业中应用十分广泛的三维设计软件。本文以某水下ROV为例,应用PROE进行水下机器人三维设计,利用PROE得到ROV总体平衡计算所需的数据,完成ROV的总体布置,建立ROV的三维模型。研究结果表明,将PROE软件引入到水下机器人的设计中,不仅可以建立直观的三维模型,还可以提供较为准确的数据资料,提高设计效率。     

水下地形测量中的GPS误差分析及控制策略

GPS误差分析在水下地形测量中不可或缺。水下地形测量过程复杂,专业性强,对测量工程师专业要求较高。分析水下地形测量中的GPS误差,明确各类误差来源以及其对测量精度的影响。依据实际工程背景,提出针对性的误差控制及解决方法,将其对水下地形测量工作的干扰降到最低,达到良好的作业效果,确保后续测量工作的顺利进行。     

港口航道工程中精密水下地形测量的实现

中国的经济正处于高速发展阶段，港口的建设也处于高速发展的时期。在港口航道工程中，水下地形测量技术仍有许多不完善的地方，分析影响水下地形测量精度的各种因素，并且制定各种方案来解决进行水下地形测量时出现的精度误差。     

某渣土受纳场边坡稳定性数值模拟分析

根据某渣土受纳场边坡的实际地形和地质情况建立三维计算模型,采用有限差分软件模拟了锚杆对边坡的支护情况,并根据有限差分软件分析结果对锚杆支护方案进行评价。研究结果表明该锚索支护方案对于该边坡有良好的支护效果。     

水深测量数据的组织管理与三维可视化

文章应用GIS理论思想,对水深测量数据格式进行深入分析,提出应用空间数据库来组织管理水深数据的新方法,给出了数据结构。在此基础上,对水深测量数据的应用价值进行深入挖掘,提出利用水深离散点数据进行水下地形建模,从而实现水深数据的三维可视化直观表达,并就此给出了地形建模过程和渲染步骤以及三维场景效果优化方法。     

一种有限体积法三维港内粘性泥沙淤积模型研究

基于物理量守恒的有限体积法,建立了三维粘性泥沙运动及回淤数学模型。平面采用无结构三角形网格划分计算区域、拟合复杂海岸边界,垂向采用坐标变换技术,适应不平坦海底地形。以天津港港内泥沙回淤为例,模拟三维粘性泥沙的输运过程,得出了港内垂向分层潮流流场、垂向含沙量变化、淤积历程及淤积分布。结合实测地形资料对模型进行验证,为研究三维泥沙运动特性提供了一种新的方法。     

港珠澳大桥埋置式承台基坑冲淤试验研究

依托港珠澳大桥埋置式承台足尺模型工艺试验项目,采用理论计算分析与原位试验监测相结合的办法对埋置式承台基坑超挖深度进行研究。理论计算分析采用海港水文规范经验公式进行估算,原位试验采用单波束测深仪定期和不定期对试验基坑开挖后水下地形进行测量,在此基础上,提出适宜的承台基坑超挖深度,为港珠澳大桥主体工程建设关键施工参数的确定提供依据。     

港口断面测量计算机成图探讨

为了更好更快地反应水下地形、地貌,港口断面测量计算机成图技术得到广泛应用。本研究讨论的计算机成图技术,利用VBA对CAD进行二次开发,采用人机对话可视化界面,开发出界面友好的断面自动成图软件。该软件已经通过大量生产实践验证,其既能提高测量精度,又能大大提高成图效率,可为广大测绘人员提供参考。     

采用GPS和水压测深法进行整平机框架定位测量及变形修正方法

深水抛石整平船整平机框架水下测量定位方法问题是深水抛石整平关键技术问题之一。相同的测量器材配置可以有不同的定位计算方法。文中对采用GPS和水压测深法进行整平机框架定位测量的公式进行了推导,并对变形修正进行了分析,通过合理选取变量和计算模式最大限度消除了柔性变形造成的偏差。有关成果的正确性已在实际应用中得到验证。采用GPS和水压传感器进行水下空闾三维浸4量定位,实现了机械化整平的高精度控制。     

水下钻孔爆破水中冲击波有害效应对周围环境影响研究

本文针对水下钻孔爆破的特点,为研究水下钻孔爆破水中冲击波有害效应影响规律,建立临近桥墩和临近船舶多孔水下钻孔爆破三维计算模型,采用ANSYS/LS-DYNA爆破模拟软件,获取水中结构速度、加速度、应力以及应变等动力响应特征,得到水下钻孔爆破水中冲击波有害效应影响规律,为现场实施提供理论参考。     

舰船结构的水下非接触爆炸冲击响应计算研究

分析水下爆炸过程的特点,对水下非接触爆炸冲击响应的有限元分析计算方法进行研究。介绍有效模拟水下爆炸过程的有限元计算软件ABAQUS。根据水下爆炸瞬时、动态、非线性的特点,提供有效模拟水下爆炸过程的计算方法。该研究可为以后进行此类的计算提供借鉴。     

虚拟现实技术在自主水下机器人避障模拟中的应用

当前研发的自主水下机器人避障数据获取难度较大,导致避障精准度降低,因此研究了虚拟现实技术在自主水下机器人避障模拟中的应用。采用声呐探测技术对不同水域的水下环境数据进行采集,通过虚拟现实技术将采集的声呐数据转换为三维场景。利用SOV视觉算法对三维场景避障数据进行分析与计算,根据分析结果对自主水下机器人避障算法进行修正,从而完成自主水下机器人避障模拟。通过仿真实验,采用传统避障方法与提出模拟方法进行避障精准度测试,通过数据证明提出研究的有效性。     

水下滑翔机附加质量数值计算

水下滑翔机的附加质量对其运动状态影响较大,本文采用了Hess-Smith（面元法）方法编制了计算任意三维物体附加质量的程序,利用Gambit软件对水下滑翔机进行网格划分,计算出实验室所研制的水下滑翔机附加质量,同时利用CFD（Computational Fluid Dynamics）技术,结合动网格技术和UDF（User-Defined Function）,对水下滑翔机进行了PMM（Planar Motion Mechanism）试验模拟,并与Hess-Smith方法得到的结果进行对比,分析两者之间的特点和各自优势。