多波束水下地形测量系统在江河堤防险段监测的应用项 目 介 绍广广 东东 省省 水水 文文 局局2 0 0 8 .4精选ppt立立项项必要性必要性项项目概况目概况 我省地我省地我省地我省地处处处处明明明明显显显显的季的季的季的季风风风风区，位于珠江、区，位于珠江、区，位于珠江、区，位于珠江、韩韩韩韩江等流域江等流域江等流域江等流域的中下游，是洪、的中下游，是洪、的中下游，是洪、的中下游，是洪、涝涝涝涝、旱、旱、旱、旱、风风风风、暴潮灾害及次生山地、暴潮灾害及次生山地、暴潮灾害及次生山地、暴潮灾害及次生山地灾害灾害灾害灾害频发频发频发频发的省份之一，尤以暴雨洪水及台的省份之一，尤以暴雨洪水及台的省份之一，尤以暴雨洪水及台的省份之一，尤以暴雨洪水及台风风风风暴潮危害暴潮危害暴潮危害暴潮危害最烈。堤防成最烈。堤防成最烈。堤防成最烈。堤防成为为为为防洪减灾的主要水利工程措施。但是，防洪减灾的主要水利工程措施。但是，防洪减灾的主要水利工程措施。但是，防洪减灾的主要水利工程措施。但是，大江大河的干堤大江大河的干堤大江大河的干堤大江大河的干堤绝绝绝绝大部分是大部分是大部分是大部分是经历经历经历经历代加高培厚而成，堤代加高培厚而成，堤代加高培厚而成，堤代加高培厚而成，堤基及填筑情况复基及填筑情况复基及填筑情况复基及填筑情况复杂杂杂杂，存在不同程度的，存在不同程度的，存在不同程度的，存在不同程度的隐隐隐隐患，而堤防患，而堤防患，而堤防患，而堤防隐隐隐隐患是造成汛期重大患是造成汛期重大患是造成汛期重大患是造成汛期重大险险险险情的主要因素之一，治理要防患情的主要因素之一，治理要防患情的主要因素之一，治理要防患情的主要因素之一，治理要防患于未然，先期于未然，先期于未然，先期于未然，先期查查查查出出出出隐隐隐隐患，施行重点整治，至关重要。患，施行重点整治，至关重要。患，施行重点整治，至关重要。患，施行重点整治，至关重要。但是，堤防但是，堤防但是，堤防但是，堤防险险险险段大多在水下，是段大多在水下，是段大多在水下，是段大多在水下，是隐隐隐隐蔽工程，采用常蔽工程，采用常蔽工程，采用常蔽工程，采用常规规规规的的的的测测测测量方法不量方法不量方法不量方法不仅仅仅仅工作量大，工作量大，工作量大，工作量大，时间长时间长时间长时间长，同，同，同，同时时时时也不可能全也不可能全也不可能全也不可能全面面面面监测监测监测监测。发发发发展快速、准确和无展快速、准确和无展快速、准确和无展快速、准确和无损伤损伤损伤损伤地地地地查查查查出出出出隐隐隐隐患的技患的技患的技患的技术术术术是我省乃至全国水利关是我省乃至全国水利关是我省乃至全国水利关是我省乃至全国水利关键键键键而而而而紧紧紧紧迫的迫的迫的迫的课题课题课题课题。精选ppt项项目概况目概况 根据省水利根据省水利厅厅关于提高广关于提高广东东水利水利现现代科技含量代科技含量实实施施办办法（法（试试行）的有关精神，行）的有关精神，为为了迅速提高水了迅速提高水文行文行业业的科技含金量，提高工作效率，拓展工作范的科技含金量，提高工作效率，拓展工作范围围，更好的，更好的为为水利水利现现代化服代化服务务，在省水利，在省水利厅厅的支持的支持下，我局于下，我局于2003年引年引进进了具有国了具有国际际先先进进水平的多波水平的多波束水下地形束水下地形测测量系量系统统。为为了系了系统统研究多波束水下地研究多波束水下地形形测测量系量系统统的性能，更好的性能，更好发挥该发挥该系系统统在堤防在堤防险险段段监监测测的的应应用功能，我局于用功能，我局于2004年年4月向省水利月向省水利厅厅申申请请广广东东省水利科技成果推广省水利科技成果推广项项目多波束水下地形目多波束水下地形测测量量系系统统在江河堤防在江河堤防险险段段监测监测的的应应用，并得到省水利用，并得到省水利厅厅的批准的批准实实施。施。2006年，省水利年，省水利厅厅将我局的多波束将我局的多波束水下地形水下地形测测量系量系统统列列为为水利科技推广水利科技推广应应用用项项目。目。精选ppt精选ppt项项目研究目目研究目标标 探索多波束水下地形探索多波束水下地形测测量系量系统统在堤防在堤防险险段段监测监测的的适用性；适用性；研究适合于广研究适合于广东东堤防堤防险险段段监测应监测应用的方法，用的方法，满满足足规规范要求的成范要求的成图图格式；格式；提供西江景丰提供西江景丰联围联围及北江大堤的及北江大堤的险险段数字水下地段数字水下地形形图图、西江景丰、西江景丰联围险联围险段三段三围围水下地形水下地形扫扫描成果描成果图图，为抢险为抢险决策提供技决策提供技术术依据。依据。通通过过本本项项目的成果，推广目的成果，推广应应用到全省各大江海河用到全省各大江海河堤，堤，对对全省堤防全省堤防险险段段进进行行监测监测。 精选ppt系系统统技技术术特点特点 多波束水下地形多波束水下地形测测量系量系统统集成了集成了现现代空代空间测间测控技控技术术、声、声纳纳技技术术、计计算机技算机技术术、信息、信息处处理技理技术术，是一种，是一种具有高效率、高精度和高分辨率的面状水下地形具有高效率、高精度和高分辨率的面状水下地形测测量量新技新技术术，目前，目前领领先于世界先于世界测绘测绘先先进进水平。水平。精选ppt 水下地形水下地形测测量的基本量的基本原理是利用声波的反射原理是利用声波的反射时时间间来来计计算算测测点水深的。多点水深的。多波束波束换换能器以能器以较较大的扇区大的扇区开角向水下开角向水下发发射声波，同射声波，同时时通通过过多多阵阵列列单单元接收几元接收几十束或上百束声波。每十束或上百束声波。每发发出一出一组组声波，可在垂直于声波，可在垂直于航航线线上得到一上得到一组组水深数据。水深数据。当当测测船船连续连续航行航行时时，便可，便可得到一个得到一个宽带宽带的水下地形的水下地形资资料。料。 系统原理精选ppt工作频率: 180 kHz波束大小: 1.5 x 1.5波束数目: 126个波束覆盖宽度: 153 -最大覆盖宽度: 8.3倍水深测深量程: 1300m最小脉宽：0.15ms最大发射速率：25Hz精度: 符合IHO S-44 精度标准调查速度: 最大1216节 系系统统基本技基本技术术指指标标精选ppt声速剖声速剖面面仪仪 CTD,SVP多波束数据采多波束数据采多波束数据采多波束数据采集集集集处处处处理理理理软软软软件包件包件包件包 导导导导航航航航系系统统HRPHRP运运运运动动动动姿姿姿姿态态态态 真方真方真方真方位角位角位角位角 GYROGYRODGPS,DGPS,RTKRTK方位方位方位方位 声声声声呐处呐处呐处呐处理器理器理器理器单单单单元元元元 SEE-30-04SEE-30-04换换能器能器能器能器网网网网络连络连络连络连接接接接 系统结构图精选ppt光光纤罗经纤罗经主控主控计计算机算机差差分分GPS声声纳处纳处理器理器声声纳发纳发射与接收射与接收换换能器能器声声速速抛抛面面仪仪精选ppt多多波波束束配配套套软软件件数据采集系数据采集系统统 “HydroStar ONLINE” 7精选ppt多波束配套多波束配套软软件件Terra Model/Terra Vist多波束数据后处理软件 精选ppt比比 测测 试试 验验精选ppt静静态态比比测测固定位置比测：误差不大于0.1m 移动相对同一位置： 平均水深误差为-0.02m，不符值在10cm以内的点子共有132个，占91.7%；不符值在20cm以内的点子共有12个，占8.3%；，水深相对误差均在1%之内， 精选ppt动态动态比比测测精选ppt精度精度评评价价 水深平均误差为0.10m，综合相对误差为0.68%，没有系统误差。满足国家行业标准水道水道观测标观测标准准（SL257-2000） “各类测深方法及仪具的单项测深误差，应控制在0.1m以内，综合相对误差不应大于水深的1%。” 的要求。精选ppt系系统统的主要的主要优优点点 1、采用了全覆盖的方式，对水下地形可100%覆盖，采集河床地形的数据全面，能真实的反映河床地形的变化，生成的等值线光滑流畅、走势合理自然并且真实可靠；2、系统同步记录船体姿态信息， 起伏、纵 摇、横摇、航向等，由后处理软件对测量结果进行校正，使测量结果受外界不利因素影响减小到最低限度。 精选ppt系系统统的主要的主要优优点点3、系统后处理软件功能强大，能对测量资料进行多种成图处理，可生成等值线图、三维立体图、彩色图像、剖面图等，同时还能对同一测区不同测次进行比较以及土方计算等，极大地提高了工作效率。 4、系统具有实时监测功能，直观性强，可以在现场直观地看到水下的地形起伏、冲淤情况、以及护岸工程的效果，便于指挥决策和重点监测，利用软件的回放功能，不仅在现场而且在室内也能演示。 精选ppt 推推 广广 应应 用用 情情 况况精选ppt景丰景丰联围险联围险段段监测应监测应用用 景丰联围是我省十大堤围、珠江三角洲五大重点堤围之一 。近年来,由于各种因素使西江中下游河床下切,加上羚羊峡出口水流湍急以及洪水冲刷容易造成堤段深槽迫岸、座湾顶冲，岸坡陡峻，危及堤围安全。精选ppt景景 丰丰 联联 围围 险险 段段 监监 测测精选ppt张张良良险险段段 精选ppt张张良良险险段段精选ppt塘口塘口险险段段 精选ppt塘口塘口险险段段精选ppt西江沙埔西江沙埔围围“05.6”特大洪水快速特大洪水快速抢险监测抢险监测的的应应用用精选ppt西江沙埔西江沙埔围围“05.6”特大洪水快速特大洪水快速抢抢险监测险监测的的应应用用 精选ppt西江小湘西江小湘围抢险监测应围抢险监测应用用精选ppt精选ppt小湘小湘围围出出险险段上下游横断面段上下游横断面图图比比较较精选ppt西江郁南都城大堤西江郁南都城大堤监测应监测应用用精选ppt精选ppt精选ppt珠江三角洲重点堤防珠江三角洲重点堤防险险段段监测监测应应用情况用情况 本次本次监测监测范范围围广，广， 13 13个个险险段分布在段分布在5 5个个地地级级市，市，监测监测的的险险段段长长4040公里，公里，测测区面区面积积8080平方公里，排平方公里，排查查出个出个别险别险段深达段深达5050米的深米的深槽，数个槽，数个险险段出段出现现了了2020多米的深槽，多米的深槽，获获得了得了灾后堤灾后堤围围修复加固一手修复加固一手资资料，料，为为大灾后大堤大灾后大堤的修复加固提供可靠的的修复加固提供可靠的资资料和数据，确保堤料和数据，确保堤围围的安全。的安全。 精选ppt北江大堤西南北江大堤西南险险段的段的应应用用 精选ppt北江大堤西南北江大堤西南险险段的段的应应用用精选ppt南海九江南海九江险险段段精选ppt精选ppt精选ppt精选ppt精选ppt采砂采砂论证论证河段河段对对堤防影响堤防影响监测监测的的应应用用 精选ppt珠江三角洲东四口门采砂论证多波束测量精选ppt珠江三角洲东四口门采砂论证多波束测量精选ppt珠江三角洲东四口门采砂论证多波束测量精选ppt广州横渡珠江活广州横渡珠江活动动河道河道监测监测的的应应用用精选ppt广州横渡珠江活广州横渡珠江活动动河道河道监测监测的的应应用用 精选ppt系系统统在江河堤防在江河堤防险险段段监测应监测应用用的特色与的特色与评评价价精选ppt系系统应统应用的特色与用的特色与评评价价 我局我局选选型的多波束水下地形型的多波束水下地形测测量系量系统统，综综合考合考虑虑了世界上多波束主流技了世界上多波束主流技术术的的发发展展水平以及我省河道的状况、堤防水平以及我省河道的状况、堤防险险段等的段等的实际实际情况，在系情况，在系统设备组统设备组成、采集及后成、采集及后处处理理软软件件选选配上，不配上，不论论在国内在国内还还是国是国际际上都上都处处于先于先进进水平。水平。 精选ppt系系统应统应用的特色用的特色高技高技术术集成集成 高精度高精度 高效率高效率 精选ppt多波束水下地形多波束水下地形测测量系量系统测统测量数据信息表量数据信息表 精选ppt堤防堤防险险段段监测应监测应用的用的优优点点全全覆覆盖盖高高精精度度水水下下地地形形图图常常规规水下地形水下地形图图精选ppt直直观观的彩色水下地形三的彩色水下地形三维图维图精选ppt直直观观的三的三维维水下水下飞飞行影像行影像图图精选ppt现场现场河道堤河道堤围围巡巡视视、检查检查精选ppt系系统统在江河堤防在江河堤防险险段段应应用的用的评评价价 多波束水下地形多波束水下地形测测量系量系统统具有全天具有全天候、多功能、全覆盖、高精度、成候、多功能、全覆盖、高精度、成图图快、快、实时监测实时监测等特点，在堤防等特点，在堤防险险段段监测应监测应用中，改用中，改变变了了传统监测传统监测的的落后手段，落后手段，为为堤防堤防险险段段监测监测提供了提供了先先进进的、最直的、最直观观的技的技术术手段。手段。 精选ppt应应用的用的评评价价提高了堤防提高了堤防险险段段监测监测的的时时效性、准确性；效性、准确性；促促进进堤防堤防险险段段监测监测生生产产模式的模式的转变转变 ；系系统统机机动动性性强强，能快速，能快速进进行行险险情情监测监测，为为及及时时封堵封堵溃溃堤等堤等险险情提供最及情提供最及时时的的抢险抢险依依据据 。精选ppt精选ppt精选ppt精选ppt推推 广广 应应 用用 前前 景景 多波束水下地形多波束水下地形测测量系量系统统具有具有实时监实时监测测功能，可以功能，可以现场监视现场监视水下地物地貌水下地物地貌的的细细微微变变化，因而在堤防安全、化，因而在堤防安全、溃溃口、口、崩岸崩岸监测监测等具有其它方法不可替代的等具有其它方法不可替代的作用。多波束系作用。多波束系统统在防洪减灾中的在防洪减灾中的应应用具有巨大的用具有巨大的经济经济效益和社会效益，效益和社会效益，该该系系统统将在江河堤防将在江河堤防险险段段监测监测中具有中具有广泛的广泛的应应用前景。用前景。 精选ppt推推 广广 应应 用用 前前 景景多波束水下地形多波束水下地形测测量系量系统统以其全覆盖、无以其全覆盖、无遗遗漏的漏的测测量方式，在效率、精度、分量方式，在效率、精度、分辩辩率及水下地形成率及水下地形成图质图质量上有了大幅度提高，整个系量上有了大幅度提高，整个系统统从外从外业业到内到内业业全全过过程真正程真正实现实现了自了自动动化、智能化和数字化，化、智能化和数字化，彻彻底改底改变变了了传统传统的水下的水下测测量手段，除了适用于堤量手段，除了适用于堤防防险险段段监测监测外，外，还还适用于内河、水适用于内河、水库库、湖泊及海、湖泊及海洋等水域的水下地形洋等水域的水下地形测测量，在江岸堤防及量，在江岸堤防及险险工工险险段水下段水下监测监测；水下工程；水下工程检测检测（如抛石（如抛石护护岸等）；岸等）；河道疏浚及港口、河道疏浚及港口、码头码头、桥桥梁工程梁工程测测量；水下管量；水下管线线、电缆电缆等等监测监测；沉船、水下物体打；沉船、水下物体打捞捞搜搜寻寻等方等方面都具有广面都具有广阔阔的的应应用前景。用前景。 精选ppt谢谢谢谢各位各位领导领导、专专家！家！精选ppt