淺談在樂山水利工程測繪中水下測量的設備與測量方式選擇

程浩磊

摘 要：近年來，隨著社會的迅猛發展，國家加大了對各項基礎建設的投資，由于樂山地處三江匯流，水資源豐富，大部分基礎建設工程需要進行水下測量。本文結合在實際作業過程中的經驗，對樂山地區水下測量在保證人員安全，選擇適合儀器提高工程質量和改進作業方式等方面提出了一些方法和建議。

關鍵詞：水利工程;水下測量;設備

樂山市境江河眾多，擁有岷江、大渡河、青衣江和眾多中小河流，雨量充沛，屬豐水地區。在樂山城市防洪，河道采砂，航道疏浚，河堤整治等工程中，有涉及大量的水下測量作業。而水下測量較之普通的常規測量存在諸多不利因素，首先是水下地形無法直接觀測，其次是水面的不穩定性，對人員安全造成安全隱患，測量成果精度也會受到不同程度的影響?；谝陨显颍x擇適合的儀器，運用合理的作業方式針對不同環境的水下測量工作十分重要，正確的選擇能有效保證測量人員的安全以及提高水下測量效率，保證測量成果的數據精度。

1 測量儀器的選擇

（1）GPS-RTK RTK技術是全球衛星導航定位技術與數據通信技術相結合的載波相位實時動態差分定位技術，它能夠實時的提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果。RTK配合測深儀在測量船上進行水下地形測量是現在較為普遍的工作模式，為了保證測量精度、準確性和可靠性，應選擇操作方便，性能穩定，故障率低的設備，工作前，應該對儀器進行檢驗，設備的天線型號與設備一致，外觀良好，各種部件應匹配，齊全，完好，緊固的部件應不得松動或脫落。

RTK還能夠直接作為測深桿使用，在樂山，每年11月至次年4月為枯水季節，大部分河道水位已降至一年中最低，水深已小于測深儀的最小測量范圍，在這種情況下，測量人員可以直接利用RTK測量水深，得到可靠的水深數據。

傳統的RTK技術需要架設基準站，才能讓流動站得到的準確數據。這就造成RTK的局限性，作業半徑受到限制，一般情況下半徑5000米才能接收到較強的差分信號，若遇到建筑物，山體等有關因素都會對基站傳輸信號造成干擾，對RTK的測量精度造成影響。因此，使用四川省衛星定位連續運行基準服務平臺（SCCORS）也十分有必要。使用CORS系統的優勢在于，在長距離范圍的水下測量工作中，不再受到基準站半徑范圍的限制，只要在CORS信號覆蓋的區域內，都能得到準確的測量數據，也消除的反復移動基準站帶來的累積誤差。

（2）測深儀 測深儀是水深測量的核心設備。在使用測深儀之前，應對儀器進行設定，計算值要加以校正。在選擇測深儀時，應根據工作環境，選擇不同的設備，便攜式測深儀外觀小巧，需要配置海洋測量軟件才能完成聲圖顯示，記錄與定位，自帶電源。普通單頻或雙頻測深儀，適應不同的水文條件下水下地形測量，具有更好的測深儀性能和利用率，和同類產品縱向比較，它擁有更高的密封防水性，更耐久的抗腐蝕性，更多樣的數據兼容性，更高速的CPU主頻和更穩定的嵌入式系統，需要自備電源。

（3）測量船 第一種當地漁船或渡船，使用當地漁船或者渡船，可以一并征用船主或船工，優勢在于船體較大，船主或船工熟悉當地水下環境，負責開船，測量人員只做本職工作，即水下地形數據點采集，各司其職，能夠提高水下測量作業工程的安全性。適用于水流湍急，水下情況復雜的工作環境。第二種氣墊船，使用氣墊船優勢在于它具有便攜式，在一般測量面積小，水面平靜的環境，無法找到當地船只的情況下，可以使用氣墊船作為測量船使用，完成水下測量數據采集。第三種是智能無人測量船，智能無人測量船船體小巧，攜帶方便，耐波性好，速度快，航行穩，智能無人測量船極大降低了測量人員的涉水風險，可搭載測深儀自動巡航。劣勢是存在一定的轉彎半徑和測量死角。在進行水下測量時，應根據不同的測量環境，選擇不同的測量船，在保證測量人員安全的情況下，完成測量工作。

2 應用實例

下面本人將通過實際工程分析如何選擇適合的設備組合及測量方式來完成水下測量工作。

（1）該工程為樂山市峨邊彝族自治縣龔嘴電站庫區采砂規劃設計，測繪工作人員需要在龔嘴電站現有庫區規劃可開采范圍進行1：1000水域地形測量工作。測區屬樂山市高山地貌，峨邊縣城到龔嘴電站庫區有一條公路可行駛，平時路況一般，常年有大量貨車通行，影響交通。庫區地勢高差懸殊巨大，兩岸都是高山。首先選擇測量船，該工程位于大渡河上，大渡河是岷江中游右岸最大支流，河道寬敞，比降大，而且未到枯水季節，河水流速很大，測區全長約20公里。因河道水流速度快，使用氣墊船造成工作人員的涉水風險過高。因測區長，交通不便，排除使用無人船。綜合考慮，我們選擇采用當地渡船作為測量船，才能對人員安全，工作效率有保證。其次選擇RTK，考慮到交通不便，測區山高路彎，架設基準站效率太低，信號不好，本次我們選擇使用CORS技術，能夠避免架設基準站，提高工作效率和數據精度。最后在測深儀的選擇上，我們不建議使用便攜式測深儀，便攜式測深儀，電量有限，此次為大工作量工程，我們選擇外接電源的普通單頻或雙頻測深儀，它有更高的性能優勢，能夠在復雜水域保證數據精度，提高工作效率。

（2）該工程為樂山市大佛水庫放水塔改造工程，測繪工作人員需要在庫區內放水塔附近測量水下地形，該工程測量面積不大，庫區內水面平靜但植被豐富。綜合考慮，我們選擇氣墊船搭配便攜式測深儀的方式，避免了使用智能無人船存在的轉彎半徑造成的測量死角。使用RTK時建議架設基準站，在植被茂盛的地方，能夠比CORS接收到更強的信號，保證了測量數據的精度和準確性。

3 結論

隨著科學技術的不斷進步，水下測繪設備日漸智能化，多樣化。選擇合適的設備進行測量工作，無論是對人員安全，數據精度，工作效率都有十分重要的影響，我們需要根據自己的工作經驗，結合測量區域的實際條件，綜合分析，制定出最佳的測量方式。

參考文獻

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