付冬

摘 要 隨著近十五年來計算機技術(shù)和測繪技術(shù)及手段的飛速發(fā)展，水下測繪也走進了全新的領(lǐng)域。本文討論的是數(shù)字測深系統(tǒng)配合GPS導航定位系統(tǒng)在庫區(qū)淤積斷面測量中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 數(shù)字探測系統(tǒng) 淤積斷面測量 測繪技術(shù)

中圖分類號：p228.4 文獻標識碼：A

實測測量任務(wù)位于松花江哈爾濱段，上起松花江上游五十二號航標（東經(jīng)126€？8′，北緯 45€？0′），下至大頂子山航電樞紐工程（東經(jīng)127€？7′，北緯45€？9′）全長約125公里。

1選用的設(shè)備情況及其性能特點

測深系統(tǒng)選用了中海達的HD-27測深儀。該系統(tǒng)配備了楔入式工業(yè)控制WINDOWS Xp操作平臺、亮度12寸液晶顯示屏（分辨率800€？00）、電阻式觸摸屏，以及最大發(fā)射功率為300W的雙頻換能器，外接工作電源供電。這套設(shè)備的特點是：高度A/D轉(zhuǎn)換，采樣速率達到153600次/秒，瀑布式顯示；數(shù)字化圖像處理技術(shù)，瀑布式圖像顯示及記錄，并可回放及打?。蛔詣釉鲆婵刂萍皶r間增益控制；水底門跟蹤技術(shù)和脈寬選擇技術(shù)完美結(jié)合；內(nèi)嵌測深和測量一體化軟件；電阻式觸摸屏，支持觸屏操作。觸摸屏的操作，需要使用不帶指甲的手指進行觸摸，防止刮傷觸摸屏造成阻值異常導致無法正常操作。

在設(shè)備安裝上，我們在測船上安裝一個測井，并把換能器安置其中，用鋼繩拉緊固定，并保證船入水后，換能器能完全浸沒在水中。在船頂安裝一個強制對中桿，并使其平面位置與換能器一致，將GPS接收機固定在上面。

在完成硬件設(shè)備的連接后，打開測探軟件，進行設(shè)備的參數(shù)及環(huán)境設(shè)置。吃水部分可設(shè)置范圍為0-9.9米；聲速對于淺水測量時可以簡單的使用單一聲速來校準；發(fā)射脈寬用于控制發(fā)射脈沖的寬度，點選自動時將根據(jù)不同檔位使用不同的發(fā)射脈寬；增益控制：當關(guān)閉自動增益時，可調(diào)節(jié)滑動棒來調(diào)節(jié)增益，在淺水時如果回波很淡，可以增大這個值，反之，如果回波一片模糊，就要減小這個值，TVG的值是隨著深度的增大，增益增大的快慢，這個值增大增益增加的越快。吃水還是要根據(jù)探頭入水深度來設(shè)置。

2泥沙監(jiān)測大斷面的設(shè)置

從下游大頂子山大壩壩址至回水區(qū)共設(shè)置了32個監(jiān)測斷面。每個斷面記載了詳實的平面端點數(shù)據(jù)，并加注了大地坐標。所選斷面均為有一定代表性的斷面。我們把這些數(shù)據(jù)按照（點號，X，Y）的格式輸入數(shù)據(jù)文件中，并把這些數(shù)據(jù)文件導入到測深軟件里，這樣在進行斷面數(shù)據(jù)采集時，我們就能實時地根據(jù)斷面的坐標位置，調(diào)整船的移動方向，從而保證外業(yè)采集到的數(shù)據(jù)準確有效，而不需要再設(shè)置端點樁，節(jié)省人力物力的情況下，保證了數(shù)據(jù)采集過程準確高效。

3外業(yè)數(shù)據(jù)采集

在已知坐標的控制點上架設(shè)基準站，保證基準站的電臺正常輸出信號，并且把移動站接受頻道調(diào)整至與基準站一致。在測船上打開測深測量一體化軟件，在斷面線調(diào)入的選項中把已經(jīng)預先存在儀器中的斷面線的坐標數(shù)據(jù)加載進來。行船至斷面線一端，最好是起始方向一致，如果是北岸起測就都北岸起測，南岸起測就南岸起測，這樣能使采集的數(shù)據(jù)有序，便于整理，同時容易發(fā)現(xiàn)粗差。每測一個大斷面前，需要建立一個測線，手工記錄下測線，以及當前水位值。由于水面的風浪以及船體自身的原因，導致船身不能像在陸地一樣穩(wěn)定，所以我們采用附近水文測報點提供的水位數(shù)據(jù)作為水面高程統(tǒng)一的起算數(shù)據(jù)。

在進行數(shù)據(jù)采集時還要注意以下幾點：

（1）衛(wèi)星高度角不小于15€埃？

（2）觀測衛(wèi)星不少于4顆，衛(wèi)星分布象限不少于2個；

（3）觀測期間，應(yīng)注意觀察儀器的工作狀態(tài)，宜避免電源中斷和人、畜、汽車等在天線附近走動。雷雨時應(yīng)關(guān)機停測。

（4）不得重新啟動接收機、重新選擇工作模式、終止記錄數(shù)據(jù)、改變參數(shù)設(shè)置或移動天線。

4數(shù)據(jù)處理

測量過程中的數(shù)據(jù)都自動記錄并保存在以測線名命名的數(shù)據(jù)文件中，記錄的數(shù)據(jù)包括點位的序列號，平面坐標數(shù)據(jù)，高程數(shù)據(jù)，以及水深數(shù)據(jù)。我們可以方便地把這些數(shù)據(jù)文件，復制到微機中，并用EXCEL表格打開，用測報站的水位數(shù)據(jù)統(tǒng)一替換掉高程數(shù)據(jù)，然后用水位數(shù)據(jù)減掉水深，即可得到每個斷面點的三維坐標。

在后期處理中，我們主要依靠cass9.0軟件，進行數(shù)據(jù)的分析處理。把整理出來的斷面點三維坐標，按照cass軟件的格式要求導入軟件中。然后使用軟件中的斷面截取模塊，逐一截取大斷面。

5橫斷面的計算

應(yīng)用cass9.0中的斷面土方計算中的任意斷面法，把截取好的斷面數(shù)據(jù)導入軟件中，把固定好的平場高程值輸出，軟件自動算出相對于平場高程的淤積量。然后點擊空白處，軟件可繪制出計算范圍的縮略圖，并且提供計算出的統(tǒng)計量。由于完全數(shù)字化采集成圖，可以方便地調(diào)整比例尺，輸出方面可以直接連接繪圖儀一體成圖。

6結(jié)論

利用全數(shù)字測深系統(tǒng)測量淤積斷面，精度完全滿足設(shè)計要求，并且大大節(jié)約了時間，節(jié)省了成本，從而提高了效率。

參考文獻

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