水下地形测量核心技术设计综合说明书.doc

XXXX铁路
XX水库、XX水库水下地形测量
技术设计

测绘
二○一五年十月

目 录
1. 概述 1
1.1 作业任务和目标 1
1.1.1. 作业任务 1
1.1.2. 作业目标 1
1.2. 项目实施要求 1
1.2.1. 任务安排 1
1.2.2. 工作量 2
1.3. 关键技术参数 2
1.3.1. 平面、高程系统及基准 2
2. 技术设计实施情况 2
2.1. 作业依据 2
2.2. 平面及高程控制测量 2
2.3. 水下地形测量 2
2.3.1. 测线布设 2
2.4. 地形图编绘 6
2.4.1. 编绘内容 6
3. 提交结果及资料 6

1. 概述
1.1 作业任务和目标
1.1.1. 作业任务
(1)依据计划测线进行外业数据采集，得到水深观察数据。
(2)对外业采集观察数据进行数据处理、转换及编绘1：500水下地形图。
1.1.2. 作业目标
严格根据规范要求进行外业调查和内业资料整理，确保使用设备100%检验合格，工作正常，采集资料100%可信可靠，野外资料统计完整，真实客观解释外业资料，汇报详实，图件完整清楚。
1.2. 项目实施要求
1.2.1. 任务安排
依据工期和工作量并结合测区实际情况，我队以工程质量优异为测绘目标，加强项目管理职能，提升测绘效率；增加技术力量投入，确保工程进度，确保工程工期。
1.2.1.1. 测前准备
明确任务后，立即开始组织确定项目机构，进行人员配置；搜集相关资料，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。
投入关键设备一览表 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
其它
其它配件设备
若干
1.2.1.2. 外业实施
组织多种设备及人员抵达现场展开外业实施。完成平面和高程控制以后，进行水下地形测量，并进行全程过程检验。
1.2.1.3. 内业数据处理
各模块完成外业检验工作以后，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. 关键技术参数
1.3.1. 平面、高程系统及基准
坐标系统：国家CGCS椭球，
成图百分比：1:500；
高程基准：1985国家高程基准，等高距为1米。
2. 技术设计实施情况
2.1. 作业依据
（1） GB/T202571-国家基础百分比尺地图图式第一部分《l:500、l:1000、l:地形图图式》；
（2） CJJ/T73-《卫星定位城市测量技术规范》；
（3） JTS 131-《水运工程测量规范》；
（4） CJJT 8-《城市测量规范》；
（5） CH/T -《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结果，具体见附表。
坐标系统：国家CGCS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，水下基础等高距为1m。
2.3.1.1. 测深仪测试
(1) 稳定性测试：对全部立即投入使用测深仪进行稳定性测试，按固定时间间隔采集水深数据，连续测量时间超出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：按测量时换能器实际入水深度，调整测深仪数字和模拟统计，使其吃水深度和换能器入水深度一致，实现换能器吃水更正。水深测量工作开始前后，在测区内选择水深大于5m，时尚平缓地方，用检验板检验较准测深仪吃水，确保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。检验板深度绳使用伸缩性小材料制成，并用钢卷尺校准。用检验板校准测深仪时，测深仪处于正常工作状态，水面平静，流速较小，比对深度靠近当日测量最大水深，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中部船舷旁边，这么能够降低行驶时船首推出浪涌对探头影响和干扰。使用船速快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拖力和船行驶时姿态是略微向上倾斜。
(2) 换能器固定
固定换能器方法采取绑定测深杆加拉绳兜底加固。
(3) 测深仪连接
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数字式水深信息和GNSS-RKT输出定位数据，并在测深仪模拟统计上同时进行打标，方便核查。水深采集统计至0.01m，测深仪模拟统计读数精度为±0.1m。
2.3.1.2. 单波束水深测量
(1) 设置参数关键点：
定位参数：为了确保定位精度，减小多路径效应不利影响，采取GNSS-RTK测量时，GNSS定位所用卫星高度角设置为大于10°，观察卫星数≥4，统计限制设置为“RTK固定解”模式，即当流动站GNSS接收机初始化成功(固定)后才能统计有效位置。
吃水：换能器吃水深度量取要从水线至换能器底部 ， 量取值就是吃水深度值，也就是要设定换能器吃水值。
声速：在不一样季节和不一样水域(包含不一样水温)声速全部会有差异,淡水和海水声速也有差异，所以测量前后全部校对或检验测深仪。校对测深仪关键方法采取检验板方法来校对 。从不一样深度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，和定位设备校对时间，开启海洋测量软件，打开导航文件并设置好定位参数和统计参数，使测深仪和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断面位置，按图上0.4cm测点间距进行测点定位和测深，并依据软件偏航显示数据，随时修正测船航向，使测船一直沿着主测线方向航行，按一样方法施测全部测线。
② 检测线测量方法及测量精度和主测线相同。检测线定位点间距能够依据测量百分比加密至在要求范围内和主测线确保有重合点(图上1mm范围)。要求每一条检验线和主测线交叉点全部进行比较，对无法比较离散测点，依据绘制水下等高线进行图解。
③ 因为在测量过程中，计算机按要求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，依据测深仪测深统计上模拟统计信号,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 调查船尽可能保持匀速、直线航行；
② 船只在线测量时，航向改变小于5°／min；碰到特殊情况停船，转向或变速时，立即定位；
③ 更换测线时，尽可能缓慢转弯；
④ 实际航线和计划测线偏离小于测线间距25％。
⑤ 测量过程中测船前后左右摆动不宜过大，当风浪引发测深仪统计上回声线波形起伏值较大时、波浪超出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 有效测线完整性检验；
② 结合航迹水深点图，确定水深补测和加密；
③ 数据备份。
(2) 现场资料检验
作业组对班报统计和测量数据进行检验和浏览，检验班报统计和测量统计是否完整、数据质量是否可靠；并进行数据备份。检验情况记入当日班报统计。
测量工作结束后，作业组对所取得测量资料进行全方面检验，检验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) 采取业务主管部门配发或经评审认可数据处理软件。各阶段数据处理和检验，由作业员完成，确保数据结果正确无误。
(2) 定位数据处理项目：位置偏心更正。当定位中心和测深中心二者水平位置不重合时，需依据测定偏心距进行测点位置归算。
(3) 粗差数据剔除和修正：对时间出现异常测点进行时间修正，对位置出现异常测点，视情况修正或剔除。
(4) 水深数据检验校对:结合测深仪统计或测深仪电子图像数据，对全部测线统计水深数据进行校对，剔除或修正水深粗差点，并对波浪部分进行平滑处理。
(5) 换能器吃水更正:依据测定静、动态吃水参数，对测线数据进行各项更正。
(6) 声速更正:依据校对法或声速剖面仪法计算取得声速更正数进行此项更正。
(7) RTK模式水深数据处理:该作业模式数据处理将传统换能器吃水、潮汐、涌浪等动态效应影响进行综合更正。
(8) 因为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，而测深仪存有统计，在处理时能够依据测深纸中统计按百分比内插，最终编制成水下地形三维数据文件。
(9) 合理性检验：由作业人员对计算机采集数据统计进行卫星数、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，并结合该水域水下地形趋势，校核测量结果数据合理性。
2.4. 地形图编绘
2.4.1. 编绘内容
(1) 岸线编绘:岸线采取人工测量方法进行更新。
(2) 等高线:水下地形图是以等高线走向和疏密程度来反应测区地形分布特征，等高距设计以能反应测区地形走向和陡缓改变程度为基础。依据测区水下地形改变特征，将测区等高距设计为1m。
(3) 地形图绘制:将经过合理性检验、计算、校对后正确无误测点三维数据输入在AutoCAD平台下二次开发专业制图软件，绘制地形图。依据水下测点高程，绘制地物、地貌，注记地图信息，按对应百分比尺制成各测区地形图打印稿，由参与外业专业技术人员依据现场实际情况逐项进行分析、检验要求编制成数字水下地形图。
3. 提交结果及资料
(1) 技术设计书；
(2) 仪器判定证书。
(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。