试析航道航道养护工程中测量技术运用

摘 要：加强航道的养护、保证其畅通以及船舶的安全航行，对沿岸地区经济的发展至关重要。近年来，我国对提高航道养护工程的科技含量日益重视，GPS(全球定位系GlobalPositioningSystem )等先进的测量仪器设备在航道养护中得到了广泛的推广和使用。
关键词：航道；测量；GPS；技术应用；智能化
Abstract: to strengthen the channel maintenance, to ensure its ooth and safe nigation of the ship, on the coast of economic development. In recent years, our country pay more and more attention to enhance scientific and technological content of the waterway maintenance engineering, GPS (global position

摘自：毕业论文答辩www.udooo.com

ing system GlobalPositioningSystem) instruments such as advanced equipment has been promoted and widely used in the waterway maintenance.
Keywords: channel; measurement; GPS; application; intelligent
2095-2104（2013）
GPS的应用开辟了航道养护测量的一个新时代，它大大节省了时间，使测量的精度得到大幅提升。GPS 是一种高效率、高精度的连续定位系统，具有定位速度快、低成本、操作简便、方法灵活多样等优点，现已在航道养护工程中广泛的应用。该系统由地面监控系统、空间星座和用户系统三个部分组成。用户接收机会根据接收的它所接收到的定位信息进行实时计算，求出接收机的三维位置以及运动速度和时间信息。采用这一系统可以进行全球性、全天候、连续的精密三维定位与导航的目的。但是，在一些特殊情况下，仅仅采用GPS 系统不能得到精确数据，还需要与其他仪器设备一同使用，以达到精确测量的目的。例如，在进行高程控制测量时，GPS设备测出的高程精度达不到规范要求，需要与光学水准仪结合使用。
工程概况
东平水道航道整治工程疏浚工程已经完成，我公司受佛山航道局委托，对该工程交工验收进行第三方检测。东平水道航道整治工程疏浚工程包括7处疏浚、1处卸泥区，我公司于2010年4月～9月共8次进场对该工程7处浅段和1处卸泥区按照设计范围内疏浚工程和卸泥区工程进行检测。

二、具体实施情况：

水位观测
测区范围绘图水位采用航行基准面-0.28～0.27米换算水深值。测时水位0.26～2.07米。为保证测区范围内不受比降的影响，在疏浚区间内设立临时水尺进行控制检测范围的水深值，水位每隔5～10分钟观测记录数据，求出水位标高与绘图水位进行水深改正。
水深测量
水深测量平面采用GPS-RTK进行平面定位，测深仪进行水深测量并将测深仪、GPS与电脑三者连接。通过中海达测量软件采集数据并存储在电脑中，连同电脑自动采集的水深与定位数据一起进行处理后成图。在检测范围内布设大于15%的断面线进行施测，水深测量区域基本与疏浚区域重合，范围稍大。水深测量没有发现浅点，超宽超深值也在允许值范围内。
硬式扫床
采用纵向对所在疏浚区硬土测量范围内进行水深检测及硬式扫床检测。扫床航迹重叠0.5~1.0m。水尺监测采取每5cm汇报一次随时修正扫床深度，如果潮水上涨过快时则及时停止，等待到上涨较慢时进行。扫床时按照设计深度加深10cm进行，行进至扫床区域上游顺流而下，如发生刮底，则及时进行判断并且记录该处位置，返回进行重复扫床，此时的深度提高10cm恢复按照原设计深度进行硬式扫床，如果再次发生刮底，则判断为浅点，在全部扫床过程中经过严格把关，没有发现浅点。

三、测量技术应用要点分析

本节笔者主要从挖槽放线、水深测量、施工船舶挖泥作业和监测、测量质量监理等五个方面进行了论述，具体如下：

3.1 计算机精确控制挖槽放线

做好放样工作对航道养护工程施工至关重要，它使保证工程质量的重要前提。尤其航道养护工程测量工作难度大，对放线精度要求高，给工程施工带来困难。通常情况下，航道养护工程的放线主要是通过在岸上设置导标，对挖槽区域的边线以及起止线进行标示。然而导标的灵敏度容易受到地形以及通视条件等因素的影响，因而往往达不到施工要求。放线精准度有着牵一发而动全身的作用，如果在实际测量中存在误差，往往会影响整个施工的质量。采用GPS测量系统进行放线，改变了以往实地放线的做法，而是通过使用计算机做出计划线，将GPS接收机天线安装在挖泥船的挖泥部，随时掌握它的具体位置，确保航道养护工程在设计的挖槽内进行。采用GPS测量系统放线提高了效率和质量、大大减少了工作量。

3.2 GPS 技术保证测量精度

航道建设工程的隐蔽性决定了疏浚和整治工程的困难，这些工程均在水下进行，基本上不可视，因而决定了航道建设工程测量工作的重点是水深测量。要保障水深测量的精准度， 一般情况下要用 GPS 定位，用兼有数字和模拟记录功能测深仪测深以及专业的导航软件进行实时导航、定位、采集和记录深度数据。技术控制主要包括以下几个方面：

1、采用导航软件在控制点检验导航软件对 GPS 实时差分数据的解算结果。

2、控制好测深、定位、定标、记录的同步性以及测深与水位观测的时间同步。

3、在进行测量前，要事先校准和比测测深仪器。目前，部分地方单位采用RTK进行无验潮水深测量。采用RTK（实时动态差分法）来进行控制测量，能够实时知道定位精度，大大提高作业效率。具体操作要点如下：其一，做好测量前的准备工作。科学求解转换七参数，并在数字测深仪器里建立测量任务，将坐标系统和投影设置好，而后将七参数输入任务， 保证将七参数转换打开，并做好图定义、布置好测线。其二，做好 RTK 无验潮数据采集工作。在这一阶段，首先要将岸台架设在临近海边的已知控制点上，然后将GPS接收机和数字探测仪进行连接，并把差分天线尽可能架高。记录限制要使用RTK固顶解，要精确测取天限制转换器的高度。主要注意的是，在测量时要控制好船速，以免影响测量结果。其三，在测取数据之后要利用相应的配套软件对其进行后期处理，形成所需要的数据测量结果。其四，在进行RTK无验潮水深测量时，还要进行同步水位观测，用人工观测水位来改正测深数据获得水深，与RTK无验潮水深进行对比，判断其可靠性。另外，还要从RTK测量数据里提取水位数据信息,用来绘制水位线，与验潮仪的水位曲线相吻合证明RTK水位可用。除此之外，还要对岸边 600 米内的滩地进行地形测量，结果应与水深测量图吻合。另外，为了保证RTK无验潮水深测量的质量，通常要注意以下几点：首先，路地控制点最好是在较为平坦的地区，均匀分布于海上测区的附近，高程控制点要多且成面状分布。其次，岸台通常要架设在海边已知的控制点上，差分天线要高，测量的范围也最好要控制在RTK仪器标称作用距离的一半以内。再次，在观测过程中保证流动站不受电磁干扰。