港口航道疏浚工程测量中的现代海洋测绘通信技术应用

港口航道疏浚工程测量中的现代海洋测绘通信技术应用

周博海１　　　张浩１　　　张峰

（１．南京中通数码勘测技术有限公司，江苏　　南京　　　２１００１１）

摘　　　要：海洋港口环境表现出变化莫测的复杂样态，随着科学技术的进步与发展，传统海洋测绘和通信技术明显滞后，难以适应港口航道疏浚工程测量的现代化需求。为此，要重点探讨港口航道疏浚工程测量中的现代海洋测绘通信技术应用，提升港口航道疏浚工程测量精度和效率。关键词：港口航道疏浚工程；测量；现代海洋测绘通信引言

港口航道疏浚工程测量在现代科学技术发展的趋势下不断革新，逐渐摒弃传统的海洋测绘通信方式，而采用卫星精准定位、多声波等现代海洋测绘方式和技术，体现出比传统单声波的海洋测绘方式更有优势的特性，由之前点状式的测量方式转变为点到线、点到面的测量，极大地提升了港口航道疏浚工程测量的精度和效率。

1 3S技术在港口航道疏浚工程测量的应用

港口航道疏浚工程测量实现了GPS、GIS、RS的有效整合和利用，即现代海洋测绘的3S技术，它们共同为港口航道疏浚工程测量提供有力的技术支撑。其中：GPS即卫星导航定位系统，它是从卫星上连续发射无线电信号，为港口航道疏浚工程测量提供导航定位，准确获取定位瞬间卫星的实时位置坐标，对港口航道疏浚工程的地理位置坐标、速度矢量分量进行定位，成为港口航道疏浚工程测量的方向引领。GIS即地理信息系统，它可以利用计算机软硬件系统对地理信息数据进行自动采集、存储、编辑、处理、分析和显示，获悉港口航道疏浚工程的相关地理分布状态，为港口航道疏浚工程测量提供绘图和路线规划依据。RS即遥感探测技术，它是基于电磁波的理论，从卫星采集地物目标的电磁辐射信息，获悉采集和判断港口航道疏浚工程的相关信息，利用不同物体的电磁波反射或辐射特征，进行遥感探测和判断。一般来说，遥感探测技术是采用绿光、红光和红外光的三种不同光谱波段实施探测，适用于测量深海的港口航道疏浚工程区域，可以较好地提升港口航道疏浚工程测量的精密度和准确性。

2 双向实时动感差分技术在港口航道疏浚工程测量的应用双向实时动感差分技术即LRK技术，它可以较好地应用于港口航道疏浚工程测量之中，精准测量动态港口航道疏浚工程的高程基准面，构建和模拟港口航道疏浚工程的工作状态，提升港口航道疏浚工程测量精度。以LRK－GPS技术在援外工程——瓜达尔洪港口航道疏浚工程测量为例，采用LRK－GPS测量系统与遥报仪相结合的验潮方式，建立高效准确的高程参照系，实时采集和获取厘米级精度的潮位数据，并构建水下数字地形模型，精准采集水下测量数据，转变之前测量潮位改正的方法，精准指导港口航道疏浚船舶。同时，还利用工况监测系统，模拟采集耙头、绞刀等设备位置参数，在可视化的作业环境下，有效提升疏浚作业的控制能力，增强挖泥效率[1]。

[作者简介] 周博海（1978- ），男，汉，江苏江阴人，本科，目前在做测绘工程中的工程测量、不动产测绘和海洋测绘等方面的工作和研究。

3 遥报系统在港口航道疏浚工程测量中的应用

遥报系统可以重点解决港口航道疏浚工程测量中的潮差问题，实时通信传输架水位和海洋水位，避免港口航道内外出现的潮差现象。该系统一般由前置机和后级机所组成，主要对采样的相位变化转换为潮位数据，采用相应算法进行数字滤波，并判定潮位的变化状态，较好地确定港口航道疏浚工程的最佳疏浚时间和疏浚位置。

4 多波束测量技术在港口航道疏浚工程测量中的应用多波束测量技术是单波束测量的深化和发展，体现出高频率、高精度、高分辨率的特点，可以实现点到线、点到面的深度探测，较好地应用于港口航道疏浚工程测量之中。该系统包括发射/接收换能器、电子柜、运动传感器、定位系统等部分，内含数据采集模块、导航设计和控制模块、电子海图模块，实现对数据的校准、采集和处理。其技术应用方案主要包括以下几方面内容：（1）建立船体坐标系。通过广角度定向发射、多阵列信号接收及处理技术，可以计算斜距、波束角、横摇、纵摇等参数，确定船体的坐标系。（2）系统安装与调试。在测量各传感器相对船体坐标原点偏移量并改正的前提下，实现对电罗经传感器、运动传感器、多波束换能器、DGPS接收机天线的安装。安装完成即进行通电测试和航行测试，校正横倾偏差角、纵倾偏差角、定值延迟、声速剖面误差等。（3）系统数据处理。主要采用多波束系统波束海底归位、多波束系统声速后处理、测深数据水位改正等方法，进行多波束测深系统数据的处理，并通过多波束测深数据后处理，实现多格式数据的综合数字化地形图或海图的输出。以湛江港建设航道疏浚工程水下地形测量为例，就安装和校准多波束系统，采用RBN-DGPS技术进行水深测量作业平面定位，然后进行扫道设计和测线布设，采集获取相关的测量数据，运用处理软件进行水深点的后处理，对水深数据进行水位改正，生成数字地形模型和海底地形图[2]。

5 小结

综上所述，港口航道疏浚工程测量采用先进的现代海洋测绘通信技术，利用遥控装置、遥报系统、双向实时动感差分技术、3S技术和多波束测量系统，实现对数据的采集、传输、处理和存储，较好地提升了港口航道疏浚工程测量的精密度和准确性，成为港口航道疏浚工程施工的数据支撑和参考，极大地提升了港口航道疏浚工程施工的效率，显示出日益宽泛的应用前景。

参考文献：

[1]王钧杨.航道疏浚工程中的关键施工技术[J].珠江水运.2017(02).

[2]周伟文.航道疏浚的环保理念和工程措施[J].珠江水运.2017(01).

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