水下测量技术方案

-1-镇江润港港务有限公司码头水域地形测量技术设计书江苏南京地质工程勘察院二0一八年六月2镇江润港港务有限公司码头水域地形测量技术设计书编写单位：江苏南京地质工程勘察院编写者：周奇2018年6月23日审核者：胡佳坚2018年6月24日3目录1.工程概况12.测量范围23.技术依据34.仪器设备44.1仪器设备组成44.2设备精度指标45.测量方案45.1外业情况45.1.1、设备调试安装55.1.2、计划测线55.1.3、系统安装参数标定55.1.4、河床扫测55.2、内业处理66.扫测结果67.质量评估68.提交资料741.工程概况拟建镇江润港港务有限公司码头位于长江下游镇扬河段世业洲右汊水道右岸，二重码头下游，其下游紧邻马步桥河口。工程建设规模为新建5万吨级通用泊位1个，占用长江港口岸线275m。2.测量范围和要求沿长江水流方向：从拟使用岸线上游侧边线向上500m处起测，测至拟使用岸线下游侧边线向下500m止。累计测量长度为拟使用岸线的长度再加1000m。垂直于长江水流方向：向外从拟建码头前沿线向江中测500m；向内测至长江大堤。按《水运工程测量规范》（JTS131-2012）中的有关要求提交工程测量图。成图采用自由分幅，测图比例尺为1:1000。高程系统采用85国家高程系，坐标系统采用2000国家大地坐标系统。本次测图须与陆域现有地形图拼接，并提供陆域地形图的坐标点高程。3.技术标准1、《水运工程测量规范》JTS131-2012；2、《全球定位系统GPS测量规范》GB/T18314-2001；3、《地形图图式》GB/T7929-1996；4、其它测绘法律法规的有关规定；4.投入设备（1）使用南方GPS银河1进行平面定位5（2）南方SED-28S单波束测深系统进行水下地形扫测声波频率：200kHz（频率可调）波束角：7°发射功率：500W（配200kHz换能器时）测深范围：0.3～600m（与水体情况有关）吃水设置：0.0～9.9m声速：1300m/s～1700m/s,分辨率1m/s分辨率：0.01m测深精度：±1cm±0.1%D(声速导致误差除外)RTK定位精度：±（8mm+1mm/km*d）5.测量方案5.1平面控制及高程系统1、平面控制：采用2000国家大地坐标系。建立首级平面控制点为E级GPS点。2、1985年国家高程基准。5.2编绘1:1000比例尺水下地形图四、仪器设备4.1仪器设备组成本次扫测主要由7125测深系统和相位差分GPS组成。多波束RESONSeaBat7125超高分辩率聚焦多波束测深系统主要由多波束声纳探头及信号处理器、罗经及运动传感器、声速剖面仪及实时控制及后处理软件包组6成。4.2主要设备精度指标SeaBat7125多波束测量系统主要设备的精度指标4.2.1ResonSeabet7125声纳系统测深分辨率6mm条带覆盖宽度140波束角0.54.2.2Octans光纤罗经和运动传感器技术指标(1)、航向稳态精度±0.1动态精度±0.2分辩率±0.01(2)、纵摇/横摇动态精度:0.01跟踪速度可达500/s(3)、升沉/横摆/纵摆精度:5cm跟踪速度可达500/s4.2.3声速剖面仪技术指标量程：1400-1550m/s响应时间：1ms声速传感器精度：0.06m/s4.2.4LeicaSR1230双频RTKGPS接收机动态测量水平精度10mm±1.0ppm点位更新速率：10HZ点位输出时延：0.03s五、扫床测量5.1外业情况5.1.1设备调试安装按照多波束测深系统操作规程，对系统连接设备进行了安装检查，并联机测试，各设备运行正常，本系统声纳探头位于测船中心船底位置，采用固定安装方式，探头吃水深度为0.85m，探头安装牢固、受噪声干扰小。5.1.2计划测线7根据测区原有资料，利用外业采集软件对扫测水域沿顺水流方向布置测线，本测区共布设扫测线6条，测线布设的间距随水深不同而变化，其布设原则是保证每条波束的扫测覆盖率为100%，并且有一定的重叠宽度，确保测量的精度和可靠性。5.1.3系统安装参数标定对系统参数进行标定，标定主要用于改正声纳头以及光纤罗经和运动传感器的安装偏差(roll、pitch、yaw)，以确保水深测量的精度。5.1.4河床扫测多波束测深系统设备调试及安装参数标定后，在测区实测该水域的水下声速剖面，以便内业处理时对测区水深进行改正。外业河床扫测于11月28日在测区按计划测线，使用外业数据采集软件包PDS2000进行了全测区外业数据采集工作。整个数据采集过程中，GPS卫星信号及数传信号较好，多波束声纳信号信噪比较大，河床扫测条带回波信号呈像清晰，由于受测区工程船舶的影响，实际扫测8条测线，水下测点点距平均为0.3米左右。扫测范围内全部覆盖了测区，测点重复度良好，在水下地形扫测的同时，使用侧扫声纳功能，对码头前沿河床进行声纳扫床，并采集侧扫数据。在现场根据合同要求，实际扫测河床长度530m，平均宽度270m，总面积为0.14km2。整个测区外业数据质量较好，从而保证了外业的测量精度和可靠性。5.2内业处理为保证成图数据的准确性，内业制图前，对多波束的每个波束测量数据使用软件包的功能菜单项进行噪声信号的滤波及跳变点的剔除，有效保证了扫测成果的质量。在数据经各项改正后形成DTM原始水深文件，8输出河床三维图(见附图一)，并回放侧扫声纳数据，输出声纳侧扫形成的河床反射图（见附图二），并根据成图比例要求，生成1/1000的格网数据文件，由格网数据文件生成水下地形图，最后输出CAD格式数据文件,最终提交的成果为水下地形图、扫测报告及扫测成果的电子文档。六、扫测结果本次镇江东港港务有限公司码头前沿河床扫测，使用LeicaSR1230相位差分GPS，进行平面定位，水深测量使用多波束扫测系统。通过扫测，在全测区范围内没有发现碍航物。码头前沿河床等深线走势较为顺直，紧靠码头前边沿水下岸坡较陡，从码头前沿水深12m左右（1956年黄海高程基面以下，下同）渐深至45m左右，码头前沿65m外航道侧河床较为平坦，水深基本上在40m至45m之间；紧靠码头边沿，6#泊位最浅处水深为11.3m，向外侧9m最小水深为11.7m,7#泊位最浅处水深为12.4m，向外侧9m最小水深为12.7m。码头区河床水深三维图见附图一、侧扫三维图见附图二。七、质量评估本项目水下河床扫测,内外业严格按照规范执行，河床扫测使用目前国际上最先进的7125高精度多波束测深系统，它对水下地形扫测是以一种全覆盖的形式。使用仪器设备各项性能指标符合规范要求，扫测方法正确，测点重复精度小于0.2m，各项技术指标均满足《水运工程测量规范》JJTS131-2012规范的要求，。图纸注记清楚，图面整洁，成果齐全可靠，可供使用。八.提交资料8.1、镇江东港港务有限公司码头水域水下地形图（1:1000一幅）8.2、镇江东港港务有限公司码头水域河床水深三维彩图(附图一)98.3、镇江东港港务有限公司码头水域河床声纳扫测图(附图二)8.3、镇江东港港务有限公司码头水域扫测技术报告8.4、镇江东港港务有限公司码头水域扫测成果光盘