1、多波束水下地形测量系统多波束水下地形测量系统在在 江河堤防险段监测江河堤防险段监测 的应用的应用项项 目目 介介 绍绍广 东 省 水 文 局2 0 0 8 .4立项必要性项目概况项目概况我省地处明显的季风区，位于珠江、韩江等流域我省地处明显的季风区，位于珠江、韩江等流域的中下游，是洪、涝、旱、风、暴潮灾害及次生山地的中下游，是洪、涝、旱、风、暴潮灾害及次生山地灾害频发的省份之一，尤以暴雨洪水及台风暴潮危害灾害频发的省份之一，尤以暴雨洪水及台风暴潮危害最烈。堤防成为防洪减灾的主要水利工程措施。但是最烈。堤防成为防洪减灾的主要水利工程措施。但是，大江大河的干堤绝大部分是经历代加高培厚而成，大江大河
2、的干堤绝大部分是经历代加高培厚而成，堤基及填筑情况复杂，存在不同程度的隐患，而堤防堤基及填筑情况复杂，存在不同程度的隐患，而堤防隐患是造成汛期重大险情的主要因素之一，治理要防隐患是造成汛期重大险情的主要因素之一，治理要防患于未然，先期查出隐患，施行重点整治，至关重要患于未然，先期查出隐患，施行重点整治，至关重要。但是，堤防险段大多在水下，是隐蔽工程，采用常。但是，堤防险段大多在水下，是隐蔽工程，采用常规的测量方法不仅工作量大，时间长，同时也不可能规的测量方法不仅工作量大，时间长，同时也不可能全面监测。发展快速、准确和无损伤地查出隐患的技全面监测。发展快速、准确和无损伤地查出隐患的技术是我省乃至
3、全国水利关键而紧迫的课题。术是我省乃至全国水利关键而紧迫的课题。项目概况项目概况根据省水利厅 关于提高广东水利现代科技含量实施办法 （试行）的有关精神，为了迅速提高水文行业的科技含金量，提高工作效率，拓展工作范围，更好的为水利现代化服务，在省水利厅的支持下，我局于 2003年引进了具有国际先进水平的多波束水下地形测量系统。为了系统研究多波束水下地形测量系统的性能，更好发挥该系统在堤防险段监测的应用功能，我局于 2004年 4月向省水利厅申请广东省水利科技成果推广项目 多波束水下地形测量系统在江河堤防险段监测的应用 ，并得到省水利厅的批准实施。 2006年，省水利厅将我局的多波束水下地形测量系统
4、列为水利科技推广应用项目。项目研究目标 探索多波束水下地形测量系统在堤防险段监测的适用性； 研究适合于广东堤防险段监测应用的方法，满足规范要求的成图格式； 提供西江景丰联围及北江大堤的险段数字水下地形图、西江景丰联围险段三围水下地形扫描成果图，为抢险决策提供技术依据。 通过本项目的成果，推广应用到全省各大江海河堤，对全省堤防险段进行监测。 系统技术特点多波束水下地形测量系统集成了现代空间测控技多波束水下地形测量系统集成了现代空间测控技术、声纳技术、计算机技术、信息处理技术，是一种术、声纳技术、计算机技术、信息处理技术，是一种具有高效率、高精度和高分辨率的面状水下地形测量具有高效率、高精度和高分
5、辨率的面状水下地形测量新技术，目前领先于世界测绘先进水平。新技术，目前领先于世界测绘先进水平。水下地形测量的基本原理是利用声波的反射时间来计算测点水深的。多波束换能器以较大的扇区开角向水下发射声波，同时通过多阵列单元接收几十束或上百束声波。每发出一组声波，可在垂直于航线上得到一组水深数据。当测船连续航行时，便可得到一个宽带的水下地形资料。 系统原理系统原理 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节系统基本技术指标声速剖面仪 CTD,SVP多波束数据采多波束数据采集处理软件包集处理软件包 导航导航 系统HRP运动运动姿态姿态 真方真方位角位角 GYRODGPS,RTK方位方位 声呐处理器单元声呐处理器单元 SEE-30-04换能器换能器网络连接网络连接 系统结构图光纤罗经主控计算机 差分GPS声纳处理器声纳发射与接收换能器 声速抛面仪
