位于安徽省懷遠縣境內的淮河河道,一方面由于淮河多年分洪、行洪、蓄洪,洪水攜裹泥沙沉淀,導致河道縮窄,造成洪水下泄不暢,航運船舶擱淺;另一方面由于非法采砂,使得河道局部河床下切、主流線移位和岸線崩塌,嚴重影響河勢穩定和危及防洪工程安全。因此淮河河道部門開展水下地形測量,對維護淮河良好水事秩序和河勢穩定,確保淮河防洪、通航、生態和重要設施安全至關重要。
▲懷遠縣境內淮河河道衛星圖
傳統水下地形測量主要有兩種作業方式:
一是在淺水區域,測繪人員乘坐有人船,在測量尺上安裝RTK進行水深測量,這種作業方式不僅危險性較大,而且因測量尺入水的姿態不同,使得同一位置重復測出的水深數據誤差較大,造成水深數據不夠精準;
二是在深水區域,測繪人員乘坐有人船,在船側弦安裝單波束測深儀,測桿上安裝RTK進行水深測量,這種作業方式存在作業區域受限,測深儀安裝較復雜,成本較高等問題。
技術人員攜帶iBoat BSA智能無人測量船到達測區河道后,僅用2分鐘快速完成了設備組裝和通訊連接。
隨后,iBoat BSA智能無人測量船開始進行水下地形測量工作。作業過程中,iBoat BSA智能無人測量船既可以自動生成航跡線,又可以現場手動布線,滿足了用戶半自動化的測深作業需求。同時,回波信息窗口中,采用數字水深數據和模擬回波信號疊加技術,確保了采集的水深數據更精準。
▲規劃航跡測深
當經過復雜水域環境時,iBoat BSA智能無人測量船能輕松穿越水上樹林,獲取水深數據。
▲iBoat BSA智能無人測量船在復雜水域進行作業
外業測量作業結束后,技術人員把測深數據導入HiMAX測深儀軟件,通過數字信號和模擬信號疊加技術,對數據進行采樣、改正和導出,讓用戶得到的水下地形數據精準可靠。
▲HiMAX測深儀軟件數據后處理界面
采集的水深數據經過特定軟件生成三維模型,通過三維模型得知,該段河道中間部分有較大的斷面落差,且有明顯的人工挖掘痕跡,判斷為淮河河道疏浚工程中為疏通、擴寬或挖深河道而進行的項目施工所致。
▲三維模型展示
同時,通過生成的DEM模型得知,該段河道水下地勢總體表現為V字型河底,每隔100米水底高程會有較大的落差區域。基于水下地形的特征區域與以往的水下地形測繪資料對比,用戶可清晰地判斷出特定時間段內,淮河水下地形地貌因河流沖刷、人工挖掘等因素導致的地形變化趨勢,這為淮河河道清淤、管道鋪設、航道規劃、橋梁建設等工程提供基礎數據和圖鑒。
▲DEM模型展示