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无人船测量系统在河道清淤中的作用
摘要:无人船测量系统是一种用于水利工程领域的测量仪器,装载GPS定位技术和监控技术,能够对水质情况实现全面自动化监测。近年来,相关部门提高了对河道水体质量关注度,河道清淤成为工作重点。本文将针对无人船测量系统在河道清淤中的作用进行分析。
关键词:无人船测量系统;河道清淤;水质监测
引言:传统的水文监测系统缺乏技术支撑,需要耗费大量人力物力资源实现固定站点连续监测,加大了河道清淤难度,导致河道堵塞,不利于水体质量提升。无人船测量系统的出现和有效应用,充分发挥技术优势,实现远程监控和有效的河道清淤,显著提高了河道清淤工作技术水平。下面,笔者将针对无人船测量系统在河道清淤中的作用展开研究。
一、无人船测量系统在河道清淤中的优势
(1)数据处理速度快
河道水下地形复杂,要取得良好的清淤效果,首先要求技术人员对地形环境有充分的了解,并以此为基础设计完善全面的清淤方案。无人船测量系统具有高效精确的数据处理系统,装载高新导航软件,利用仪器设备深入水下探测,将继承数据采集及后处理于一体,能够及时的将收集到的水下地形数据信息传输至集中控制中心,作为导入格式地图和制定河道清淤计划的基础,能够有效提升无人船测量系统在河道清淤工作中的准确性[1]。同时,无人船测量系统数据处理系统中还增设了图层编辑和隐藏、图层可视化等功能,能够随着数据的变动而变动,将信息完善的呈现在技术人员面前,便于对河道清淤计划做进一步的改进。
(2)耗费资源少
传统的河道清淤工作采用有人船搭载测量,其在应用过程中存在显著弊端,有人船的承载负荷较低,在清淤工作前的准备工作较多,需要安装仪器设备,耗费大量的人力物力资源,且其在河道清淤工作时难以走直线,这就导致部分河道清淤工作存在死角,需要二次清淤,增加了河道清淤工作成本。应用无人船测量系统开展河道清淤工作,技术人员可对需要清淤的河道位置进行精准定位,设定程序开展工作,并通过中央控制室对无人船测量系统的河道清淤方向进行及时有效的调整,避免出现清淤死角,减少了不必要的资源浪费,大大提高了河道清淤工作效率。
(3)安全性能强
对于环境复杂的河道水域,应用无人船测量系统,相对于有人船搭载方法,更能够保证技术人员的人身安全。无人船测量系统分为控制中心和执行中心两部分运行,降低了技术人员深入水域的危险性,利用RTK水下地形测绘技术、GPS定位技术等,通过地面站发出指令,实现无人船测量系统自动化河道清淤工作,有效提高河道清淤工作的安全性。
二、如何提升无人船测量系统在河道清淤中的作用
(1)减少外部环境因素影响
无人船测量系统在河道清淤中受外部气象因素的影响较大,复杂的水域环境、多变的天气因素等,都可能对无人船测量系统河道清淤工作质量产生严重影响。例如,在暴风雨天气中作业,可能导致无人船船体发生角度倾斜,影响水体数据测量结果,出现数据误差,不能够为河道清淤工作提供精确的数据信息支撑。因此,技术人员在应用无人船测量系统时,应避免在极端天气和河道转弯处开展测量工作,减少测量数据误差,提高数据信息的可参考性。在测量工作开展前,对河道水深、无人船传统倾斜度等进行检测,避免无人船船体发生过度倾斜,造成测量数据误差过大[2]。同时,河道内复杂的环境也可能对无人船测量系统作业产生一定的影响,目前我国使用的无人船测量系统多搭载单波束探测仪,河道水体中含有的漂浮物、水草杂质等,可能对测量结果造成一定影响,不能够正确的反应河道水底地形,技术人员无法通过探测仪了解河道淤堵情况,不能够制定出完善的河道清淤方案,降低了河道清淤工作水平。为解决这一问题,技术人员可利用先进软件,对河道水体杂质造成的噪声数据进行降噪处理,并多次收集河道水体数据,进行全面的比较分析,尽可能的减少无人船测量系统数据误差。制定专门的无人船测量系统数据档案,全面记录不同时间段、不同区域的河道水体数据,并合理比较,以此为依据制定出切实可行的河道清淤工作方案。
(2)做好河道清淤量计算工作
无人船测量系统的应用,能够有效提高河道清淤工作量精度,但为进一步提高无人船测量系统在河道清淤中的应用效果,技术人员还需要进一步利用软件仪器,完善河道清淤量计算工作。
清淤量计算工作是应用无人船测量系统开展河道清淤的基础,技术人员需要利用多样化的计算方法,计算出河道淤泥清理方量和淤泥层厚,才能够保证无人船测量系统的有效应用。目前我国常用到河道清淤方量计算方法是断面法,技术人员要根据河道的不同位置和地形,划分出不同的河道清淤工作位置,并针对淤泥层较厚的河道区域,加强清淤工作。无人船测量系统具有较高精度的测量作业模式,能够有效探测河道淤堵程度,并进行动态化监测和记录,建立高端精确的空间数据库,作为河道清淤工作的数据储备和指导。完善落实河道清淤方量计算工作,要从设备和技术人员两方面入手,无人船测量系统搭载双拼测深传感器,对河道水底地形和淤泥层厚三维空间进行测量,并通过GPS定位技术和传感技术向中央控制中心发送数据信息报告,技术人员对相关数据进行合理有效的分析后,掌握河道底部淤泥堆积情况和淤泥沉积周期性规律,不仅能提高本次河道清淤工作的效率和质量,还能够为后期的河道清淤工作提供数据参考。
(3)落实实测前的准备工作
做好无人船测量系统实测前的准备工作,能够提高测量的稳定性和安全性,减少测量数据误差,从根本上帮助河道清淤工作取得良好效果。
无人船测量系统实测前的准备工作分为五步进行,分别是设备检查工作、地形状况观测工作、数据采样工作、数据测量实验工作和数据结果导出整理工作。以设备检查工作为例进行说明,在开展作业前,技术人员要对无人船测量系统搭载的设备仪器进行全面检查,避免设备出现损坏,影响测量数据的准确性,在确保设备能够安全运行后,根据河道地形的不同和区域位置的不同设定仪器运作和坐标参数,保证无人船测量系统能够在河道清淤中发挥良好作用[3]。除此之外,技术人员不能忽略测量完成后的数据收集和整理工作,全面采集数据信息,并进行全面的比较分析,整理好数据后绘制地图,为河道清淤工作提高方案参考。
总结:无人船测量系统在河道清淤中的应用,能够有效提高数据测量的精度,保障工作效率和工作水平。在应用无人船测量系统时,技术人员应充分发挥技术设备优势,对设备进行全方位检查,做好数据采集和分析工作,为河道清淤工作制定全面可行的计划,从根本上发挥无人船测量系统在河道清淤中的优势作用。
参考文献
[1]罗旭,石明旺. 无人船测量系统在河道水下地形测量中的应用[J]. 城市勘测, 2020, No.179(04):169-172.
[2]、叶斌, 陈立波, 罗正龙,等. 无人船测量系统在河道清淤中的应用[J]. 地理空间信息, 2017(11):21-23.
[3]杨剑, 舒国栋, 李涛. 无人船测量系统在特殊水域地形测量中的应用[C]// 第二十届华东六省一市测绘学会学术交流会. 0.
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