RTK三维多波束水深测量在港珠澳大桥岛隧工程中的应用

在港珠澳大桥岛隧工程的深基槽开挖和回淤监测过程中,水深测量精度要求越来越高,常规验潮多波束测量已经无法满足测量精度。文中介绍了RTK三维多波束水深测量系统的组成及测量的基本原理,并以实例分析了RTK三维多波束水深测量的优势,可为深海基槽水深测量提供参考。

多波束水深测量与海洋重磁测量的综合实施

随着对海洋测量信息量需求的增多，海洋综合性测量越来越受到重视。本文介绍了利用EM120型多波束测深系统、S-121型海洋重力仪、G-880型海洋磁力仪和650MK2型声速剖，面仪同步进行海洋重力、海洋磁力和全覆盖水深综合测量的方法和经验，论述了综合测量中应该注意的一些问题。

探讨海洋重磁测量和多波束水深测量的综合应用

随着科技信息的发展,我国综合国力得到很大的提高,如今这个资源精确地环境下各个国家对于海洋资源的开发和利用重视度比较高,所以也比较重视海洋探测技术的发展。传统的海洋探测技术已经不能适应现代高科技的应用和发展,必须应该高科技技术手段应用于海洋探测中,以便更加准确的探测海底地形、地貌状态。海洋重磁测量和多波束水深测量是近几年应用比较广泛的海洋探测技术,能够满足现代海洋资源开采的应用。

深中通道碎石基础整平多波束测量技术

为解决沉管隧道及相关水下大型结构物施工对测深精度远高于传统水深测量规范的相关要求问题,以深中通道碎石基础整平限差要求±40mm为例,分析了多波束测深系统的误差来源及理论测深精度,提出了削弱各误差项的方法,并结合实际工程进行了验证。通过对多次管节碎石基础的扫测结果表明,采用该套经优化处理的多波束测深系统能够满足该项目的高精度要求,提出的若干方法可为后续相关对测深精度要求较高的水下工程项目提供参考。

基于组合定位技术的多波束海洋地形测量分析

目前,陆地资源开发已接近于饱和状态,海洋资源的重要性日益凸显。常见的海洋地形测绘方法以GNSS导航定位与水声探测设备相结合为主,但在使用GNSS导航定位技术完成水下地形测绘任务的过程中,部分远海区域的观测信号质量不佳,定位精准度不足。为进一步提升定位精度,将GNSS技术与INS技术相结合,配合多波束水深测量技术,完成目标海域的地形测绘,得到更加精准的测区三维地图,以保证水下地形的测绘精度达到理想水平。

基于组合定位技术的多波束海洋地形测量

当前在海洋地形测绘中,主要采用GNSS导航定位与水声探测设备相结合的方式进行水下地形测绘。但由于GNSS导航定位技术在部分远海海域观测信号质量差,定位精度低,影响了海洋地形测绘的精度。为有效提高定位精度,使用GNSS与INS相结合的组合定位模式,采用PP-RTX技术对观测数据进行后处理。同时,将该组合定位技术与多波束水深测量技术相结合,应用于某海域地形测绘,获取测区的三维地图。精度分析结果表明,该方法可进一步提高数据的可靠性,从而提高海洋地形测绘精度。

大连湾海底隧道沉管安装水深测量精度分析

以大连湾海底隧道沉管安装工程多波束水深测量系统为基础,针对多波束水深测量系统测量误差来源分析水深测量精度,布置比对板并通过水准测量控制比对标高,控制外界条件一致后,采用两种多波束水深测量系统与单波束水深测量系统测量比对板高程,与水准测量结果进行比对,进而分析不同系统水深测量精度的差异,验证大连湾海底隧道所采用的多波束水深测量系统精度。文章中所提出的分析方法可为其他测深系统精度的验证提供参考。

船载水上水下一体化测量技术及应用——以舟山册子岛为例

近年来,船载水上水下一体化测量技术在海洋测绘领域发展迅速。该技术主要通过对多波束水深测量系统、激光扫描系统、定位定姿系统等设备的集成,实现水上水下一体化无缝测量。以舟山册子岛区域为例,利用船载水上水下一体化测量技术,成功实现了水上水下一体化无缝测量,并完成了水深及地形成果整合,阐明该技术在应用中的优缺点,并探讨了船载水上水下一体化测量技术在海岸带地质调查的应用前景及发展方向。

表层声速误差对多波束测深数据的影响分析

针对多波束水深测量中未明确定义表层声速限差范围,导致在数据采集过程中无法实时监控表层声速误差的问题,结合多波束数据采集与归算流程,分析并推导了SSP误差影响下的波束指向角与点位归算误差模型。结合数值计算,研究了不同水深下测深误差随SSP之间的变化规律与量级大小,从而针对SSP限差范围提出合理化建议,对提高数据质量具有一定应用价值。

几种探测方法在海洋地形测绘中的应用

为准确掌握海上地形,需要对海洋地质地貌进行勘察测绘,水深测量和物探方法是海洋调查的主要方法。本文综合利用多波束水深测量、侧扫声呐、浅地层剖面和单道地震4种探测方法,对海上地形进行勘察测绘,通过多波束水深测量获取测区三维地形图,通过侧扫声呐探测查明了海底地貌特征,通过浅地层剖面探测获得了地质构造分布。结果表明,综合利用多波束水深测量、侧扫声呐、浅地层剖面和单道地震四种探测方法,可有效地增强观测数据的互补性,提高成果资料的可靠性。研究内容为相关工程应用提供了参考。

海上风电场地形地貌探测

近年来,随着海洋开发战略的深入实施,建立海上风电场成为开发和利用海洋资源的重要方式。在建设海上风电场前,需要对拟建海域进行全面探测,以获得海域地形地貌、海底地质和障碍物分布等情况。为准确掌握海上风电场地形地貌情况,本文采用侧扫声呐、单波束水深测量、多波束水深测量以及浅地层剖面探测等探测方法,对海上风电场进行了全方位的地形地貌扫测。以江沙扒海上风电项目工程为例,设计了扫测方案,详细介绍了各类探测方法的技术流程和施测方法,获得了风电场调查区范围内的地形地貌图,研究内容为扫海测量提供了技术参考。

XCTD与CTD的对比测试研究

海水声速剖面的准确获取对于利用多波束声呐系统进行水深测量至关重要,而传统的声速剖面获取方式都需要停船进行测量,导致海上调查作业效率较低。为了解决该问题,本文首先介绍了温盐深剖面测量仪(CTD)和抛弃式温盐深剖面测量仪(XCTD)间接测量声速剖面的原理,然后对"海洋地质六号"调查船在同一站位及时间利用CTD、XCTD和AML PLUS SV声速剖面仪测量得到的声速剖面进行了一个对比分析。研究结果表明,三者测量得到的声速剖面在相同水深处声速互差引起的水深差值最大为0.130 9 m。在多波束水深测量过程中,可考虑使用CTD和XCTD间接测量获得的声速剖面代替声速剖面仪直接测得的声速剖面,通过合理布设CTD站位以及使用XCTD来提高海上多波束水深调查的作业效率。

一种提高深远海全深度声速剖面重构精度的方法

开展多波束水深测量应同步进行声速剖面探测。因海上作业条件恶劣、作业时间受限及设备性能局限等影响,在深远海海域常获取不到全深度的实测声速剖面。尽管利用温盐场模型可将声速剖面直接延拓至实地水深的最大深度,但这种气候态平均声速剖面与实际的声速剖面间存在不可控的系统性偏差,会给声速改正及水深测量成果带来质量隐患。给出了一种提高深远海全深度声速剖面重构精度的方法,即利用有效探测深度附近的实测温度盐度值,对大于有效探测深度的各水层的模型温度盐度值施加程度不一的约束控制。结果表明,经优化后全深度声速剖面的重构精度得到明显提高,其中2个XCTD站点声速剖面的互差SSPD分别由-2.5-1.0 m/s优化为0.0~1.0 m/s、0.0-2.6 m/s优化为-1.5~0.0m/s;2个CTD站点声速剖面的互差SSPD分别由-0.5~1.7m/s优化为-0.4~0.3 m/s、-2.15~0.8 m/s优化为-1.4~0.8 m/s。

多波束测深数据并行滤波算法

针对提高节结合不确定度的水深评估算法执行速度的问题,该文在传统的CUBE滤波算法基础上提出一种适用于多核架构的并行滤波算法。把测深数据滤波分解为构造CUBE网格和估算网格节点水深两个环节,然后针对各环节特点设计对应的并行计算方法。通过两种方法提高滤波速度:一是通过合理的并行策略把计算任务分配到多个处理器核上并行执行;二是引入基于堆结构的排序方法提高数据滤波速度。实验结果表明,所设计算法在四核处理器上运行时,能够将滤波速度提高约2.74倍。