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无人船水利应用案例

文章发布于:2021-03-23 作者:admin 浏览次数:

对水库地形进行测绘,获取水库的地形数据,有利于了解和确定水库的运行状态,为水库的防洪调度、运营管理等工作提供实用的技术依据,本次针对湖南某水塘生态治理项目中实际测得水库的地形测绘工作,主要采用了无人船、无人机等先进的智能装备,很好地解决了传统人工实测手段工作量大、危险性高的痛点,并进一步扩大了测绘覆盖范围。其中,水下地形测绘采用全自动无人船,通过该无人船平台搭载小型多波束测深系统采集了该水库高精度水下地形数据,为水库运行管理的相关工作提供了有力的基础数据支撑。

无人船在水库地形测绘中的案例 
 
调查人员携带全自动无人船平台等测量装备到达水库码头现场后,对整套测量系统进行了快速的组装。调查人员完成整套无人测量系统的安装工作后,进入系统联调测试阶段。
相较于有人船安装多波束,安装+校准准备时间长达3-4小时,而无人船搭载多波束为免安装校准,节约测前的90%的准备时间。
在作业过程中,调查人员可在岸端控制基站远程控制升降机构,有利于保障多波束换能器的作业安全。
完成调试后,无人船开始执行水库的水下地形测量任务。调查人员根据测量任务要求及现场情况,通过无人船控制基站软件布设测线并发送给无人船执行。

无人船在水库地形测绘中的案例 
作业中的无人船示意图
 
无人船在执行测绘任务过程中,调查人员可在岸基控制基站上实时监测多波束数据采集情况,并通过船端摄像头回传的视频查看船只周边环境情况,可根据无人船回传的实时水深及周边环境视频更改无人船任务指令。
数据处理
利用Surfer软件强大的功能,实现水下地形测量的数据展现,制作出精美的平面及3D等高线图。步骤总结为以下三步:
一、 输入经纬度和水下高程,保存为bln文件;

打开Surfer软件,新建worksheet,然后录入(批量导入)数据,保存为bln格式文件。 下图为批量导入数据示意图:无人船在水库地形测绘中的案例

批量导入数据示意图
二、将数据文件网格化,保存报告为rtf格式;
1) 利用Grid-Grid Data功能,选择需要进行网格化的bln文件

无人船在水库地形测绘中的案例 
Grid-Grid Data功能布局示意图
 
2) 参数修改,例如,修改XYZ对应的数据列,选择不同网格投影,设置经纬度范围等。若不做修改可自动生成网格化文件,保存该报告为rtf格式。

无人船在水库地形测绘中的案例 
保存报告示意图
 
三、加载相应的网格化文件,打开后即可一键成图成图。下图为该水库的3D表面模型。

无人船在水库地形测绘中的案例
无人船在水库地形测绘中的案例 
水库的3D表面模型
 
总结
制作的水下三维表面模型,加上水位面之后,可以更直观的显示不同水位下的淹没情况,对淹没分析和库容水位模型的建立都有一定的意义。

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