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陜西南溝門水庫地形測繪



背景信息


時間:

2020年5月


地點:

陜西省南溝門水庫


使用設備:

云洲ME120全自動無人船平臺、海卓MS400P小型多波束測深系統


用戶單位:

自然資源第二地形測繪隊


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云洲ME120全自動無人船平臺

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海卓MS400P小型多波束測深系統

南溝門水庫樞紐總庫容2.006億立方米,為Ⅱ等、大(2)型水利工程,主要任務為向延安能源化工基地及當地城鄉生活供水,同時具有改善地方灌溉條件,利用供水進行發電等作用。

對南溝門水庫地形進行測繪,獲取水庫的地形數據,有利于了解和確定水庫的運行狀態,為水庫的防洪調度、運營管理等工作提供實用的技術依據。

本次針對南溝門水庫的地形測繪工作,自然資源第二地形測繪隊采用了無人船、無人機等先進的智能裝備,很好地解決了傳統人工實測手段工作量大、危險性高的痛點,并進一步擴大了測繪覆蓋范圍。其中,水下地形測繪采用珠海云洲的ME120全自動無人船,通過該無人船平臺搭載小型多波束測深系統采集了南溝門水庫約7平方千米的高精度水下地形數據,為水庫運行管理的相關工作提供了有力的基礎數據支撐。

作業詳情
本項目作業區域位于東經35°40′30″北緯109°19′36″附近南門溝水庫水域,水庫全長約16km,占地面積約7平方千米。

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 南門溝水域測繪區域


調查人員攜帶珠海云洲ME120全自動無人船平臺等測量裝備到達水庫碼頭現場后,對整套測量系統進行了快速的組裝。

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無人船及多波束測深系統現場安裝

ME120全自動無人船平臺主要由左右片體、中間艙和升降鰭四部分組成?,F場組裝時,調查人員先把左右片體與中間艙通過彈簧扣快速安裝;然后把多波束換能器安裝到升降鰭底部;接著將升降鰭用螺絲固定安裝到中間艙的月池中;由于碼頭現場沒有吊機,調查人員先將無人船人工釋放下水,再打開無人船左右片體的電池艙安裝電池。至此,調查人員已完成整套無人測量系統的安裝工作,進入系統聯調測試階段。


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基于無人船的模塊化結構設計,整套測量系統現場組裝操作簡單,僅需1套內六角即可完成拆卸或安裝,高效快捷,節省了大量現場準備工作的時間。多波束換能器安裝于無人船升降機構底部,在作業過程中,調查人員可在岸端控制基站遠程控制升降機構,有利于保障多波束換能器的作業安全。

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無人船及多波束測深系統的運行調試

完成調試后,無人船開始執行水庫的水下地形測量任務。調查人員根據測量任務要求及現場情況,通過云洲無人船控制基站軟件布設測線并發送給無人船執行。

無人船在執行測繪任務過程中,調查人員可在岸基控制基站上實時監測多波束數據采集情況,并通過船端攝像頭回傳的視頻查看船只周邊環境情況,可根據無人船回傳的實時水深及周邊環境視頻更改無人船任務指令。

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無人船自主航行執行測繪任務


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多波束測深系統采集數據

測繪成果展示
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南溝門水庫3D瀏覽俯視圖

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水庫地貌圖

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水庫河底斷橋與淹沒梯田

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水庫河床的沖刷碎石底、老河道、淹沒梯田

應用結論
傳統水下地形測繪數據主要采用有人船搭載測量設備獲取,水庫普遍存在覆蓋面積廣、環境復雜等問題,傳統測繪方式的效率、安全性及工作范圍無法滿足日益增長的測繪需求。無人船的出現,為水下地形測繪作業提供了全新的技術手段。

無人船吃水淺、循線精度高,其無人化、自主化測繪的方式擴大了水域測繪范圍,提高了水域測繪作業效率,同時還保障了調查人員的工作安全。

當前,采用無人船平臺搭載測量設備開展水下地形地貌測繪作業,已成為測繪行業的重要發展趨勢,對測繪行業向智能化、數字化、精準化的轉型升級起到積極的推動作用。


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