水下地形测量技术设计书.docx

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水下地形测量技术设计书

XXXX铁路

XX水库、XX水库水下地形测量

技术设计

测绘有限公司

二○一五年十月

1.概述

1.1作业的任务和目的

1.1.1.作业任务

（1）根据计划的测线进行外业数据采集，得到水深观测数据。

（2）对外业采集的观测数据进行数据处理、转换及编绘1：

500水下地形图。

1.1.2.作业目的

严格按照规范要求进行外业调查和内业资料整理，保证使用设备100%检验合格，工作正常，采集资料100%可信可靠，野外资料记录完整，真实客观解释外业资料，报告详实，图件完整清晰。

1.2.项目执行要求

1.2.1.任务安排

根据工期与工作量并结合测区实际情况，我队以工程质量优秀为测绘目标，加强项目管理职能，提高测绘效率；增加技术力量投入，保证工程进度，确保工程工期。

1.2.1.1.测前准备

明确任务后，马上开始组织确定项目机构，进行人员配置；收集有关资料，对特殊区域进行现场踏勘；检验调配仪器设备。

组织人员、设备、船只等准备进现场正式开展外业测量工作。

投入的主要设备一览表表1

序号

设备名称

品牌及型号

数量

1

双频GPS接收机

海星达iRTK

2台

3

全站仪

苏一光

1台

4

笔记本电脑

联想

1台

测深仪

中海达HD-280

1台

5

软件

南方CASS9.1

1套

6

汽车

面包车

1辆

7

测船

当地渔船

1艘

8

其他

其他配件设备

若干

1.2.1.2.外业实施

组织各种设备及人员到达现场展开外业实施。

完成平面与高程的控制以后，进行水下地形测量，并进行全程过程检查。

1.2.1.3.内业数据处理

各模块完成外业检查工作以后，立即开始内业数据处理。

编制专题图、编写技术文档。

1.2.2.工作量

表2

序号

项目名称

项目内容

数量

备注

1

水厍

水下地形

陆上地形

2

水厍

水下地形

陆上地形

1.3.主要技术参数

1.3.1.平面、高程系统及基准

坐标系统：

国家CGCS2000椭球，

成图比例：

1:

500；

高程基准：

1985国家高程基准，等高距为1米。

2.技术设计执行情况

2.1.作业依据

（1）GB/T202571-2007国家基本比例尺地图图式第一部分《l:

500、l:

1000、l:

2000地形图图式》；

（2）CJJ/T73-2010《卫星定位城市测量技术规范》；

（3）JTS131-2012《水运工程测量规范》；

（4）CJJT8-2011《城市测量规范》；

（5）CH/T2009-2010《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》。

2.2.平面及高程控制测量

甲方提供徐宿淮盐徐州东精测网成果，具体见附表。

坐标系统：

国家CGCS2000椭球，中央子午线为117度39分，投影高0米；

高程基准：

1985国家高程基准。

2.3.水下地形测量

2.3.1.测线布设

水下地形测量按断面法施测，主测线方向垂直等深线的总方向布设，主测线间隔为图上1cm，测点间距为图上0.4cm，水下基本等高距为1m。

2.3.1.1.测深仪测试

（1）稳定性测试：

对所有即将投入使用的测深仪进行稳定性测试，按固定时间间隔采集水深数据，连续测量时间超过8小时，然后统计水深值离散情况，计算中误差。

（2）静态吃水测定：

按测量时换能器的实际入水深度，调节测深仪的数字和模拟记录，使其吃水深度与换能器入水深度一致，实现换能器的吃水改正。

水深测量工作开始前后，在测区内选择水深大于5m，潮流平缓的地方，用检查板检查较准测深仪吃水，保证测深仪精度符合本项目水深测量精度要求。

测深前、后在测区对测深仪进行现场比对。

检查板深度绳使用伸缩性小的材料制成，并用钢卷尺校准。

用检查板校准测深仪时，测深仪处于正常工作状态，水面平静，流速较小，比对深度接近当日测量的最大水深，船只处于稳定状态。

测深仪安装

（1）换能器安装位置

首先安装、固定换能器，固定换能器位置选择在船体的中部船舷旁边，这样可以减少行驶时船首推出的浪涌对探头的影响和干扰。

使用船速快的测量船测量时测深杆略向后倾斜，需要增加前后拉绳进行加固，因为考虑到水流带来的拖力和船行驶时的姿态是略微向上倾斜的。

（2）换能器的固定

固定换能器的方法采用绑定测深杆加拉绳兜底加固。

（3）测深仪的连接

连接好换能器后，接上电源、定位系统、测深仪主机和外围设备，使用12V直流稳压电源，使用对应的电源电缆，测深仪即安装好。

开机测量时，导航软件实时采集测深仪输出的数字式水深信息和GNSS-RKT输出的定位数据，并在测深仪的模拟记录上同步进行打标，以便核查。

水深采集记录至0.01m，测深仪模拟记录读数精度为±0.1m。

2.3.1.2.单波束水深测量

（1）设置参数要点：

定位参数：

为了保证定位精度，减小多路径效应的不利影响，采用GNSS-RTK测量时，GNSS定位所用卫星的高度角设置为大于10°，观测卫星数≥4，记录限制设置为“RTK固定解”模式，即当流动站GNSS接收机初始化成功（固定）后才能记录有效位置。

吃水：

换能器吃水深度的量取要从水线至换能器的底部，量取值就是吃水深度值，也就是要设定的换能器吃水值。

声速：

在不同的季节和不同的水域（包括不同的水温）声速都会有差别,淡水和海水的声速也有差别，所以测量前后都校对或检查测深仪。

校对测深仪的主要方法采用检查板的方法来校对。

从不同深度的校对中找出误差值后进行声速调整，把误差消除到最小。

（2）测线测量

①开始测量前，与定位设备校对时间，启动海洋测量软件，打开导航文件并设置好定位参数和记录参数，使测深仪与计算机端口通讯连接，进入测量状态，为测船导航，引导测船进入需要测量的断面位置，按图上0.4cm测点间距进行测点定位和测深，并根据软件的偏航显示数据，随时修正测船的航向，使测船始终沿着主测线方向航行，按同样的方法施测全部测线。

②检测线的测量方法及测量精度与主测线相同。

检测线的定位点间距可以根据测量比例加密至在规定范围内与主测线保证有重合点（图上1mm范围）。

要求每一条检查线与主测线的交叉点都进行比较，对无法比较的离散测点，根据绘制的水下等高线进行图解。

③由于在测量过程中，计算机按规定的测点间距进行测点定位和测深，所以水下地形特征点（最深点、最浅点）有可能漏测，内业整理时，根据测深仪测深记录上的模拟记录信号,在原始每秒数据中提取特征点三维坐标及水深。

（3）航行要求

①调查船尽量保持匀速、直线航行；

②船只在线测量时，航向变化不大于5°／min；遇到特殊情况停船，转向或变速时，及时定位；

③更换测线时，尽量缓慢转弯；

④实际航线与计划测线的偏离不大于测线间距的25％。

⑤测量过程中测船前后左右摆动不宜过大，当风浪引起测深仪记录上回声线波形起伏值较大时、波浪超过0.6m时暂停测深作业。

2.3.1.3.水深测量资料整理

（1）现场资料整理

①有效测线完整性检查；

②结合航迹水深点图，确定水深补测和加密；

③数据备份。

（2）现场资料检查

作业组对班报记录和测量数据进行检查和浏览，检查班报记录和测量记录是否完整、数据质量是否可靠；并进行数据备份。

检查情况记入当天的班报记录。

测量工作结束后，作业组对所获得的测量资料进行全面检查，检查合格后方可进行内业数据处理。

2.3.1.4.水深测量数据处理

（1）采用业务主管部门配发或经评审认可的数据处理软件。

各阶段的数据处理与检查，由作业员完成，确保数据成果的准确无误。

（2）定位数据处理的项目：

位置偏心改正。

当定位中心与测深中心两者水平位置不重合时，需根据测定的偏心距进行测点位置归算。

（3）粗差数据剔除与修正：

对时间出现异常的测点进行时间修正，对位置出现异常的测点，视情况修正或剔除。

（4）水深数据检查校对:

结合测深仪记录或测深仪电子图像数据，对所有测线记录水深数据进行校对，剔除或修正水深粗差点，并对波浪部分进行平滑处理。

（5）换能器吃水改正:

根据测定的静、动态吃水参数，对测线数据进行各项改正。

（6）声速改正:

根据校对法或声速剖面仪法计算获得声速改正数进行此项改正。

（7）RTK模式的水深数据处理:

该作业模式的数据处理将传统的换能器吃水、潮汐、涌浪等动态效应的影响进行综合改正。

（8）由于施测中设定测点间距为固定值，有可能存在水深特征点（最深点或最浅点）漏测，而测深仪存有记录，在处理时可以根据测深纸中的记录按比例内插，最后编制成水下地形三维数据文件。

（9）合理性检查：

由作业人员对计算机采集的数据记录进行卫星数、卫星质量、测深数据等要素进行校核，无误后方可参与测点高程计算，并结合该水域的水下地形趋势，校核测量成果数据的合理性。

2.4.地形图编绘

2.4.1.编绘内容

（1）岸线编绘:

岸线采用人工测量的方法进行更新。

（2）等高线:

水下地形图是以等高线的走向和疏密程度来反映测区地形分布特征的，等高距的设计以能反映测区地形走向和陡缓变化程度为基础。

根据测区水下地形变化特征，将测区的等高距设计为1m。

（3）地形图绘制:

将经过合理性检查、计算、校对后正确无误的测点三维数据输入在AutoCAD平台下二次开发的专业制图软件，绘制地形图。

根据水下测点高程，绘制地物、地貌，注记地图信息，按相应比例尺制成各测区的地形图打印稿，由参加外业的专业技术人员根据现场实际情况逐项进行分析、检查要求编制成数字水下地形图。

3.提交的成果及资料

（1）技术设计书；

（2）仪器鉴定证书。

（3）测区水下测量地形图（AutoCAD格式）；

（4）测量原始数据（电子版）；

（5）测区技术小结。