河流表面散射截面与侧扫雷达距离方程

侧扫雷达安装在河岸上测量河流表面流速,是近年来出现的雷达新应用方向。雷达的探测距离与入射角、河流表面的波浪高度等有关。文中推导了P波段侧扫雷达距离方程,分别采用经验模型和实际电磁计算的方式,采用分形理论构建水面散射特征实体模型,利用物理光学法与物理绕射理论相结合的方法,计算归一化散射系数。基于布设于宜昌某水文站内的侧扫雷达,文中将实测数据的回波信号转换成与入射角相对应的散射特征趋势描述性数据。通过实测数据与理论电磁计算结果相比较可知,采用水面散射特征计算方法得到的实际结果,与实测数据在趋势上能够吻合,具有较高的相似度和参考价值。

侧扫雷达测流系统比测分析

根据阳朔水文站侧扫雷达流速与实测流速数据,结合典型场次暴雨洪水过程,分析了侧扫雷达测流系统在阳朔水文站的比测应用,结果表明:侧扫雷达水面流速与实测水面流速分布主要集中在河道主槽内,断面最大流速随水位变化在深泓线附近变动;侧扫雷达各垂线流速均较实测流速偏大,且偏大比例随水位增大而增大;低水位侧扫雷达流速数据与实测流速相对误差较大,是造成曲线定线精度误差较大的主要原因。侧扫雷达分段率定结果在阳朔水文站流量测验中是适用的。

侧扫雷达在线监测系统在武宣水文站中的应用

对全自动侧扫雷达流量在线监测流系统与多学普勒流速剖面仪流量监测成果数据进行分析,寻求两者之间的相关关系,并进行相关检验,确定相关关系的合理性,建立符合相关规范要求的回归方程,比测分析成果在汛期期间数据拟合较好,符号检验、适线检验、偏离数据检验,结果均满足相关规范要求。研究侧扫雷达流量在线监测流系统武宣水文站的应用条件,为实现水文全自动监测提供技术保障。

侧扫雷达在线测流系统研究与应用

为加快水文监测新技术与装备在水文测报中的应用,在云南允景洪水文站建设了一套侧扫雷达在线测流系统示范应用站。侧扫雷达在线测流系统,通过非接触式雷达技术,实现对河流表面流场、网格点流速进行连续监测;结合同步监测水位,从而实现全天候、连续自动河流流量监测与数据传输。通过对侧扫雷达表面流速的分析,建立表面流速模型推算出的侧扫雷达断面平均流速与ADCP实测断面平均流速进行关系曲线检验,其系统误差、符号检验、适线检验、偏离数值检验及不确定度均为合格,侧扫雷达在线测流系统测验精度符合规范要求。

侧扫雷达测流系统在湘潭水文站的比测分析及应用研究

受上、下游水利枢纽运行的影响,湘潭水文站原有的流量测验规律改变,同时为避免高洪的影响亟需转变测流方式。本文对侧扫雷达测流系统与声学多普勒流速剖面仪实测数据进行比测分析,研究不同水位条件下的水位流量模型,通过误差评价、合理性评价、精度分析等确定了侧扫雷达测流系统在一定条件下应用于湘潭水文站流量监测的可行性。结果表明,在水位高于32.590m时,采用关系模型Q率定=0.7509Q雷达+63.431进行率定,雷达流量与声学多普勒流速剖面仪流量整体趋势吻合,测验精度符合规范要求,可为相似水情条件下的水文测站提供参考依据。

长江抛石护岸工程无损探测技术应用研究

基于水域工程物探技术研究及应用现状和发展趋势,根据水下抛石体的物性特点、物探仪器和软件的发展水平,对高密度电法、探地雷达法和水域地震反射波法、侧扫声呐法等目前主要的工程物探方法,在长江抛石体质量检测中对其进行应用研究,在安徽省长江王家洲等10处护岸段水下抛石体工程中进行了试验。根据试验成果,对上述技术方法进行分析比较,提出各自的优缺点和使用范围。

侧扫雷达测流系统在水文信息监测中的比测研究及误差分析

国内现有的侧扫雷达测流大多停留在比测试验上,尚未有在国家水文站,尤其是大江大河上正式投产、参与整编归档的案例。利用自主研发的UHF雷达测流系统,通过在仙桃水文站与常规缆道流速仪测流开展比测试验,判断其测得的表面流速分布的合理性;重点研究表面流速反演流量的技术方法,并开展相应的误差分析。结果表明,UHF雷达测流系统有较好的流量测验精度,可为该系统在水文信息监测中的推广应用提供参考。

遥感及航空摄影测量中的新技术探讨

随着测绘学科的不断进步与发展,航空摄影测量经历了从模拟测绘时代向数字测绘时代的跨越,正积极朝向信息化测绘时代迈进。遥感及航空摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中快速得到推广应用,一些测绘高新技术的应用将使传统的测绘生产方式、工艺流程、产品形式产生根本性的变革。

宽角域机载火控雷达发展浅析

机载火控雷达是现代空中作战F2T2EA(发现-识别-跟踪-目标分配-打击-评估)杀伤链中的关键实现手段或设备,但是传统机载火控雷达的探测角域范围受各种条件限制,一般仅能实现机头方向±70°范围内的搜索与跟踪,无法满足现代空战广分布、大动态、强攻防对态势感知的迫切需求。文中从什么是宽角域、为什么需要宽角域以及如何实现宽角域等维度出发,阐述了宽角域机载相控阵雷达的概念内涵、重要意义和实现途径,给出了宽角域机载火控雷达发展的启示和发展建议。

侧扫雷达在线流量监测系统在西江流量监测中的应用——以梧州水文站为例

梧州水文站上游约2000 m是干流浔江与支流桂江交汇处,下游180 m为云龙大桥,水流形态复杂。为了解决高洪以上水位级流量在线监测难题,2019年7月底在梧州水文站安装侧扫雷达开展比测试验。通过分析侧扫雷达表面流速的准确性、建立断面平均流速与侧扫雷达表面流速模型及水量计算分析来研究侧扫雷达在线流量监测系统在西江梧州水文站河段的适用性。目前已收集到水位2.93~10.79 m、流速0.33~1.19 m/s的比测资料,分析结果表明:侧扫雷达在线流量监测系统可在梧州水文站应用。

阳朔水文站侧扫雷达在线流量监测系统比测率定成果分析

通过对阳朔水文站侧扫雷达在线流量监测系统与常规缆道流速仪或走航式ADCP比测成果进行分析计算,寻求断面平均流速与指标流速之间的关系,建立符合相关规范要求的回归方程。侧扫雷达设备与流速仪一点法比测约5个月,取得了11份可用的比测成果。通过比测成果分析,发现数据拟合较好,进行符号检验、适线检验和偏离数值检验,结果均满足相关规范要求。

侧扫雷达的流速测验不确定度分析与研究

针对提高侧扫雷达测流系统河流表面流速测验精度,关键在于确定影响侧扫雷达流速测验不确定度因素的情况,结合雷达系统理论设计,分析侧扫雷达产生不确定性的理论原因,包括收发宽波束带来的天线方向展宽效应、河面随机起伏及系统参数设计引起的不确定度等。对侧扫雷达实测数据进行分析,证实系统不确定度的产生对雷达数据频谱的影响,验证不确定度在测流时对测量信号谱宽的影响效应。针对采样不确定度,采用基于点模式的数据采集方法和分析策略,通过配置不同采样的数据集,有效降低测流不确定度,提高雷达数据质量。测站侧扫雷达系统的实测流速数据分析表明:按照相关理论对应要求设置参数,侧扫雷达可取得较好的表面流速测验精度和稳定性,能够满足水文测验的要求,更好地服务于水文测报工作。

长江中游螺山水文站流量在线监测方案分析

螺山水文站是洞庭湖入汇长江中游干流的重要控制水文站。为研究螺山水文站流量在线监测方案,对2017-2020年螺山水文站的实测大断面以及流量成果进行了梳理,研究了水沙特性的变化趋势。利用相关关系分析方法分析了流速代表垂线和代表区域。结果表明:螺山水文站左汊流量占比基本稳定在80%,左汊起点距585 m垂线和起点距100-400 m范围的流速有较好的代表性,具备部署流量在线监测设备的条件。在螺山断面可采用垂直ADCP开展流量在线监测;解决了精度和算法的优化后,也可采用双站侧扫雷达开展流量在线监测;流量在线监测可用于超标准洪水应急监测,同时可为不同流量在线监测设备在螺山站的优化选型提供支撑。

大藤峡水利枢纽工程截流龙口流速监测关键技术研究与应用

2019年11月,广西大藤峡水利枢纽工程进行大江截流。截流过程中,受龙口流速测验环境限制,无法使用传统方法施测,因此采用了无人机载电波流速仪、侧扫雷达、电子浮标等新型测验方法。在截流期间,通过新方法获得了大量以截流龙口流速为代表的重要参数,为工程截流决策提供了重要依据,施测效果良好,同时也显示出3种新型测验方式在龙口流速测验方面的适用性和局限性。综合来看,在传统方法无法施测时,这些方法可作为获取水文数据的重要手段,并根据实际情况在应用过程中不断优化。