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无验潮测深技术在海洋测绘中的应用

更新时间:2009-03-28

0.引言

海洋测绘的工作特点来看,定位和测深是海洋测绘的两大主题,两者共同构建海洋空间的三围坐标,是一切海洋工程的基础[1]。目前水深测量主要有验潮和无验潮两种作业模式。无验潮测深技术无需进行水位观测,而且能有效地消除动态吃水及波浪等因素影响,节约了作业成本并大大提高了作业效率,越来越被广泛应用。

无验潮测深技术是通过高精度的GPS测高方式,测得验潮站或附近水准点的深度基准面的大地高,并运用GPS差分定位技术,测得测点瞬时的天线大地高,并求得测点的深度基准面的大地高,进而得到测点的图载成果水深值[2]

1.水深测量基本原理

通过测深仪的换能器向海底发射声波,由接收换能器接收回声波信号,设声波往返传播的时间为t,则测得的水深H可由下式计算:

 

式中:V(t)为声波传播路径上的传播速度;在实际作业中:V(t)可以取自海面至海底的声波平均传播速度Vm来代替,即:

治疗后,2组患者手DASH评分均较治疗前有降低(均P<0.05),QOL项均较治疗前有提高(均P<0.05);矫形器组在提高DASH-ADL功能、QOL(生理和人际关系项)方面较对照组改善显著(均P<0.05),DASH-症状功能、QOL(心理和环境项)2组间的差异无统计学意义,见表3。

 

(2)采用GPS无验潮水深测量的方法进行水下地形测量,动态获得厘米级的水下地形数据。通过HydroSurvey软件进行采集数据,在测深软件里建立测量任务,设置好坐标系统和投影,输入七参数,导入布置好的测线,外接华测X91型双频GPS接收机用于导航定位,无锡HY1600型测深仪同步测深。数据采集(如图4所示)。

美丽女人善于借助自身的优势藤蔓般缠绕,磨合,延续,生长。女人是男人的空气。没有空气的人生,终究是会归于沉寂的。

 

2.无验潮测深原理

按照水运工程测量规范,一般认为温度和盐度对声速得影响最大,忽略深度的影响,三者之间有着曲线关系,实际工程应用中常用的水中声速计算公式为:

 

式(3)中,CH、h为固定数值,由此可以推断,通过测深仪换能器实时测出的水深及RTK实时提供的(X,Y,H)三维坐标,就可以求出S,同时水深值S与潮位W之间没有直接的联系,所以在水上测量过程中不用实时测定相应时刻水面的高程,即不需要用人工验潮的方式来获得水面高程,这就是无验潮水深测量。从公式(3)中可以看出水深值S与瞬时海面的高度参数、潮位和涌浪参数以及换能器的吃水参数都没有直接关系,所以这直接消除了传统水深归算模型的主要误差参数,而增加的高程异常参数却可以以GPS高精度测高的方式精度获得。因此基于高精度的GPS-RTK测高技术的无验潮水深测量方法优于传统的验潮测量方法[3](如图1所示)。

  

图1 无验潮水深测量原理图

3.水深测量的误差分析

在GPS水深测量中,测深仪所测得的水深Hs须经海水声速改正ΔHv、潮汐改正ΔHw、换能器动态吃水改正ΔHA后,才能得到理论上所说的由理论深度基准面起算的图载深度ΔH为:

 

水下声速是水深测量中一个非常重要的物理参数,声速的准确度决定了水深数据的准确度。本文这里仅对水下声速进行分析。水下声速受海洋影响的因素非常多,现实中无法直接通过理论公式计算出其准确值。实际应用中,只能在大量实测资料的基础上用经验公式尽可能地接近准确值,目前应用较多的计算声速的数学模型为:

 

式中,C为声速(m/S),T为水温度,S为含盐度,d为深度,适应条件:0≤d≤1000m

水深测量过程中,假设GPS天线的大地高为H;GPS天线到水面的距离为h;船体吃水深度为C;瞬时潮位为W;从海水面到海底面的距离为D;深度基准面以下的水深为S;深度基准面到参考椭球面的距离为CH。

 

4.无验潮测深应用于海洋水深测量实例

利用HydroSurvey数据后处理软件对水深测量原始数据进行后期处理,获取相应的水深测量成果数据。由于采用无验潮方式,要采用GPS高程,所以GPS天线相位中心到测深仪换能器的距离量取需要尽量准确。软件处理过程(如图5所示)。

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图2 测量范围示意图

4.1 测前准备

为满足拟建区域地形测量需要,以坦嘎市区内控制点130/X/7和CP16为平面坐标起始点,BUHU和23XX为辅助点兼校核点,在拟建厂区周围均匀布设了4个E级GPS永久控制点,组成GPS控制网进行同步观测,使用华测后处理软件CHC Geomatics Office解算后得到各点的平面坐标。通过水准测量求得4点的高程,然后通过这4点解算求得坐标转换七参数。控制网示意图(如图3所示)。

  

图3 GPS控制网示意图

4.2 GPS无验潮数据采集

【1】王志红,刘吉波,张伟虎,任金铜,任传建.水深测量技术在航道工程中的应用[J].测绘与空间地理信息,2015,38(2):66-68.

在设计制造回声测深仪时,一般设计声速V0代替实际声速,即:

  

图4 水深数据采集

4.3 数据后处理

笔者将结合中交第三航务工程勘察设计院的某一次境外水深测量项目进行简单介绍。为坦桑尼亚某产业园配套码头工程平面布置及结构设计提供依据,需对拟建区域开展水深测量。测区位于南半球的东非坦桑尼亚坦嘎市境内,濒临印度洋。测量范围示意图(如图2所示)。

4.4 数据校核

在测区沿海岸边设立临时水尺,在海上的测量人员进行RTK无验潮水深测量的同时,岸边人员同步进行一定时段的水位记录,从而记录相应时间段的验潮数据,再和无验潮水深进行对比,判断测深数据的准确性和可靠性。用验潮和无验潮分别处理同一时段的水深数据,两组数据的精度都在水运工程测量规范要求的范围内,从而也证明了无验潮数据的可靠性。部分结果 (如表1所示)。

  

图5 水深数据后处理

 

表1 验潮与无验潮数据校核

  

点号无验潮水深H(m)验潮较差1 9.04 9.09 2 9.16-0.05 9.19-0.03 3 13.61 13.63-0.02 4 11.37 11.31 5 14.40-0.06 14.48 12.90-0.08 12.91 6 7 11.59-0.02 11.55 8 0.04 11.63 9 11.56 0.07 9.45 9.38 0.07 10 9.02 8.92 11 9.64 0.10 9.56 0.07 12 12.22 12.30-0.08 13 19.39 19.41-0.02 14 18.12 18.18 15-0.06 12.16 12.12 0.04

5.结束语

随着GPS技术的快速发展,RTK定位精度不断提高,基于RTK的无验潮测深技术越来越被广泛应用。中交第三航务工程勘察设计院作为勘察设计单位,境内外的海洋测绘项目也越来越倾向于应用无验潮测深技术。无验潮测深技术测量精度高,数据可靠性高,相比传统验潮测量基本没有误差的积累和传播。只要满足GPS-RTK工作过程中良好的通视条件,避免遮挡信号,在一定的作业半径范围内,RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级,能有效保证测量精度和满足规范要求,在以后的工程应用中值得进一步推广。

【2】李凯锋,田建波,赵树红,吴炳昭.无验潮水深测量系统定位精度检验[J].海洋测绘,2013,33(6):22-25.

参考文献:

(1)架设基站。将基站架设在靠近测区的岸边线上,并尽量将高增益天线架高,以便差分信号覆盖整个测区。

所谓“任务驱动”,就是在学习专业技术的过程中,学生在教师的帮助下,紧紧围绕一个共同的任务活动中心,在强烈的问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,并在完成既定任务的同时,引导学生产生一种学习实践活动。这种教学方法特别适用于学生学习操作类的知识和技能,尤其适于学习工程机械驾驶与维修方面的知识和技能。因此,“任务驱动”教学法在铁道工程机械系统故障排除课程教学中已得到运用,就笔者的教学实践来看,要有效地实施任务驱动教学,应注重以下几个方面。

【3】欧阳永忠,陆秀平,孙纪章,黄谟涛,翟国君,许家琨,申家双,王克平,刘传勇,侯世喜.GPS 测高技术在无验潮水深测量中的应用[J].海洋测绘,2005(1):6-9.

中学隶属于国家的事业单位,在发展过程中,其教育经费的主要来源是国家政府的资助,还有部分的经费来源是赞助资金以及捐助资金。随着教育体制改革的提出,逐渐地出现了教育经费紧张的现象,与此同时,在财务管理工作过程中,如果学校依然铺张浪费,势必会对中学的教育发展造成一定的影响。缺乏一个完善的预算评价系统,是这一类问题的主要表现,由于我国的预算管理系统比较落后,预算评价系统匮乏,导致现阶段我国中学财务工作中,出现了预算管理工作的停滞问题[3]。

【4】JTS131-2012.水运工程测量规范[S].

【5】陈剑.GPS-RTK技术在水深测量中的应用[J].技术与市场,2017,24(8):65-66.

【6】张国利,时小飞,杨开伟,崔磊.网络RTK支持下的无验潮水深测量方法及其应用[J].测绘通报,2016(12):140-141.

(三)猪场常见寄生虫的成因调查猪寄生虫的成功控制与良好的管理有关,但事实证明,如果不结合驱虫药的正确使用将不足以控制的寄生虫感染。现已发现很多管理良好的猪场也存在着严重的蠕虫感染,这表明寄生虫有令人难以置信的生存、感染和繁殖的能力,它们几乎能在所有的猪场中生存。猪只需接触少量感染性虫卵或幼虫就可以保持感染状态,随后便感染整个猪场。

结果表明,经过真空低温烹饪的鸡翅表皮脆度和总体得分均明显高于没有经过低温烹饪的鸡翅,且SV70+Roast组烹饪的鸡翅各项指标及总体得分最高。

 
孙斌,孟庆鹏
《经纬天地》 2018年第01期
《经纬天地》2018年第01期文献

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