项目背景
本次测量水域为华中地区某水库,库区总面积约为 830 平方千 米,总库容约3亿立方米,自建设以来,水库经历了多次的加工加固处理,经多次验证,水库可以按照正常水位 160 米左右使用。本次测量主要计算水库的精准库容,以及观察水库水下地形冲刷与淤积情况,为水库的清淤提供基础数据底板。
痛点分析
传统库容测量方法使用橡皮艇或木船等载体搭载测深杆、测深仪等进行测量,效率较低且由于测深仪没有声速、姿态、潮位等改正数据的加入,数据成果精度不高;测深仪的工作方式为固定间距的点测量,由点连线的方式,无法获取全覆盖水下地形数据,因此无法计算水库精准库容以及查看冲刷淤积等水底情况变化。
测量方案
考虑到此水库面积较大,水下地形较为复杂,因此采用无人船和有人船组合搭载多波束的方案,使用无人船搭载 MS400U 进行水库边缘浅水位置以及地形复杂位置的测量任务,使用有人船侧舷搭载 MS400U 进行大面积快速测量任务,两种方案结合保障测量精度,提升测量效率。
使用无人船搭载 MS400U 进行测量,可以固定安装方式,实现免设备安装、免位置关系量取、免安装校准,工作人员到现场即可开展工作,大大降低外业人员工作强度,无人船整体吃水较浅,可以至岸边测量浅水区域,保障水下数据的完整性。
使用有人船搭载MS400U 进行测量,设备不受供电、续航困扰,可全天尺寸工作;水中航行过程中,有人船姿态较稳,可以加大航速,提高测量效率。
测量实施
无人船现场实施测量,通过遥控器进行测线规划进行自主航行,实现多波束测量作业。现场情况如下图:
有人船的安装测量,舷侧安装结构如下图所示,采用户外电源供电。现场情况如下图:
现场采集软件界面截图如下:
由于测量区域为水库,水位无明显变化,声速剖面变化较大,且不同区域声速有差异。
测量数据分析
垂直航迹进行断面截取,不同测线之间的拼合吻合度较高。任意断面 AB 进行截取断面截取的吻合状态较高。
整体噪点较少,通过自动滤波功能即可过滤到大部分异常噪点。
3.主测区(内符合)验证
测区平均水深为 25米,本次采用主测线与检核线数据进行对比的方式进行数据精度进行内符合考核,主测线为无人船测量记录。检核线(红色测线)为有人船测量记录。
成果展示
1. 点云
2. TIFF
3. 断面
4. 提取库容曲线
用户评价
无人船搭载多波束,轻便小巧,适合浅水水域测量,无需现场安装,即到即测,减轻外业人员作业强度,适合小型水库以及水域复杂环境测量,使用有人船搭载多波束测量效率很高,不受船只供电影响,适合进行大面积水域测量。
海卓同创 MS400U 多波束测深仪不仅可以安装在小型无人船,也可用于橡皮艇、木筏、渔船等简易载体搭载使用,用户可以根据现场使用环境选择最优测量方案。