大比例尺水深断面测量效率影响因素分析.docx

大比例尺水深断面测量效率影响因素分析摘要：国家经济的快速发展推动了长江航运建设新增修建众多的整治建筑物使得各单位大幅增加了对整治建筑物的大比例尺测量。而在实际测量过程中受到过往船舶、自身船速等因素的影响测量效率不能很好的保证本文对这些影响因素进行了总结分析并提出了相应的改进措施以期达到提高效率并能对今后在大比例尺测量方面起到了一定指导和借鉴的目的。关键词：大比例尺船舶航行速度旋回初径随着我国经济快速发展现代航运业对长江航道有了更高要求。2014年国务院印发39号文提出打造“黄金水道”建设长江经济带的战略思路长江航道迎来了新一轮建设大发展。整治建筑物的增多使各单位大比例尺工程测量较以前大幅增加而大比例尺测量要求高、难度大外业数据采集对整个任务完成起决定性作用。本文将从实际工作出发探索分析如何提高大比例水深断面测量效率。长江航道测量概论长江航道测量与其他陆域地籍施工测量不同其施测任务范围一般是半淹或全部淹在水下所以长江航道水深测量一般由陆上地形测量和水下水深测量两部分组成。水深测量基本工作原理是在测量船上利用高精度载波相位差分GPS定位保证平面、高程位置的准确配合一台测深仪通过计算机上的导航软件“Haida海洋测量”处理GPS及测深仪数据信息统一时钟误差自动同步定位、采集水深。测量船按照软件实时显示的船位及航迹线沿提前布置好的断面线从下游第一条断面线开始逐条断面测量重点讨论研究大比例尺水深测量。影响测量效率的分析1、过往船舶的干扰在实际的施工测量中我们发现如果施测区域在航道内或者附近过往船舶较多会对测量工作有较大的干扰。船舶施测必须严格按照提前布设的断面线施测若有行轮在测区穿行按照《内规》相关规定为确保安全测量船一般都需在船舶交汇处（假设为A点）做避让动作在风流压的作用下即使停车或者慢速航行船舶都会慢慢的游离断面线。完成全部避碰动作之后由于水流、风压、尾浪及船舶的惯性作用测量船重新找到A点接着进行测量难度较大需要很精准的船舶操作技巧需要花费很多时间。2、船舶航行速度影响船舶速度是影响测量效率的重要原因速度快相应的跑完全部断面线的时间耗时最短效率最高。现阶段我们使用的都是回声测深仪回声测深仪工作原理是利用换能器在水中发出声波当声波遇到障碍物而反射回换能器时根据声波往返的时间和所测水域中声波传播的速度就可以求得障碍物与换能器之间的距离。因此船舶速度太快会使换能器无法接受到其发出的声波信号形成测量盲区导致测深仪无法获得水深数据。船速过慢又会拖慢测量效率。3、船舶掉头影响测量船一般都是完成一根断面的测量后转弯调头再进入下一根断面进行测量由于断面之间的距离达不到船舶调头的最小水域要求因此在进入下一条断面时船舶都是采用提前减速留出足够的回旋空间再调头上断面下图是一张测绘轨迹选。从图1可以明显看出在转弯调头时船舶绕行增加了很多不必要的航程。提高效率的对策探讨1、航标调整根据现场实际情况如条件允许可采用调标等手段将测区与航道隔开临时划为施工占用水域调整后及时利用高频电台进行播报向过往行轮告知调标情况并与海事局加强沟通联系及时通报施工情况尽量获得海事局的行政手段支持。引导行轮在测区以外航行减少过往行轮在测区穿行的情况。2、选择合理航行速度船速大小与测深值的关系分析。若要效率高船速越快越好为此我们进行在保证换能器能正常接受回波信号的情况下船速极限的分析。测深仪换能器发出的声波不是单束而是存在一个波束角α声波信号呈椎面向四周发射。假设船舶发出的声波信号圆锥底面直径为S沿船舶纵轴线取圆锥底面直径边缘两点B1、B2两点那么相应的声波信号返回范围为A1、A2即船舶在A1发射信号后船舶若要接受到信号则船舶移动位置不能超过A2点。设船速为V声速为C声波一次发生并接受时间为TA1B2=H1A2B2=H2。那么测量艇位移A1A2=L=B1B2=VT即有：■■且■即可推导出船舶最大速度Vmax=C×sin（α/2）。以长江航道广泛使用的无锡海鹰1600型测深仪为例查阅相关技术文件参数确定其波束角为8°船舶声速取1500m/s可得船舶最大速度104.63m/s。即测量艇在376.7km/h的速度内行驶可确保测深仪收到回声信号若超出此速度其接收将受影响。3、交叉测量查阅《水运工程测量规范》对断面线之间的间距有如下规定：在实际工作中长江航道整治建筑物观测任务的比例尺一般为1：500或者1：1000。根据《水运工程测量规范》即可确定断面线间距。船舶的旋回圈的大小与船型、舵面积、所操舵角、操舵