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陜西黃河流域水下地形測量



背景信息


地點:陜西省黃河乾坤灣段

時間:2020年4月

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

使用單位:自然資源第二地形測量隊


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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


開展黃河流域水下地形測量,掌握水下地形變化情況,研究河道演變規律,可為黃河流域治理、防汛提供有力的基礎數據,能更好地保護黃河流域生態,推動國家高質量發展。

但是,因測量、監測技術手段限制,黃河流域的基礎測繪一直都未能得到精細化數據。為此,不久前自然資源部第二地形測量隊采用無人機、無人船等智能化裝備在黃河乾坤灣段開展水上水下一體化多要素的地形測量應用研究,通過無人智能裝備的測量應用,嘗試解決在該水域測量租船難、設備安裝難、人員作業危險性高等問題,從而獲取流域精細化全覆蓋的水上水下一體化多要素地形測量數據。

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黃河乾坤段作業現場實景圖


作 業 詳 情
本次水下地形測量作業,采用云洲的ME120全自動無人船平臺搭載多波束測深系統在測區內開展。測區水域復雜,水流急、淺灘多,ME120全自動無人船平臺模塊化、快拆裝設計、吃水淺、適航性強等產品特性,可有效解決傳統測量手段下測量設備安裝難、租船難、人員作業危險性高,作業效率低等問題。

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黃河乾坤段作業現場衛星圖

本次測量中,多波束系統的換能器及表面聲速儀安裝于無人船的升降機構,通過無人船岸基控制基站遠程控制升降機構上升、下探濕端設備,減少了設備在作業過程中受損的風險,保障了設備與人員的安全。在碼頭快速完成設備的安裝調試后,無人船即可下水運行,并開始測量作業。

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升降機構搭載多波束換能器、表面聲速儀

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現場安裝調試

根據現場實測水深、多波束掃寬及全覆蓋要求,工作人員在岸基通過無人船基站軟件布設平行測線及檢查線,并發送指令至無人船,無人船按布設測線指令進行測繪作業,采集數據實時回傳岸基控制端并保存。

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通過軟件設置測線、無人船根據任務測線自主航行測量

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無人船自主航行執行測量任務


測 量 結 果
此次ME120全自動無人船平臺測量作業采集的多波束數據質量良好,清晰地呈現了水下地形地貌,為勘察黃河水下地形提供了基礎測量數據。此外,無人船還配置了高精度組合慣性導航系統,為多波束數據與無人機數據拼接完整提供了有力支撐,經分析處理,形成了黃河乾坤段的水上水下一體化測量結果。

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黃河乾坤灣段水上水下一體化測量成果

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黃河乾坤灣段水上水下一體化測量成果局部圖
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黃河乾坤灣段水下局部水深渲染圖


應 用 結 論

由無人船搭載測量設備進行水下測量作業,其智能化、吃水淺、適航性強等產品特性,有效克服了黃河流域水流急、水位變化快、淺灘多的復雜水域問題;通過自主測量作業,采集測區的水下地形基礎測量數據,并實時回傳,數據精準度、人員安全性更高;同時,無人船平臺的模塊化、快拆裝設計,讓設備安裝集成、拆卸簡單,大幅提高了現場工作效率。


本次測量作業,通過無人智能裝備在黃河流域復雜環境下獲取了精細化的水上水下一體化測量成果,為黃河流域河道管理、生態環境保護等工作的科學決策提供了參考依據。無人化、智能化的作業方式,相比傳統方式更加安全、高效、準確,為普遍的水下地形測繪作業提供了更先進的技術手段。


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