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1、 无人测量船在城市河道断面测量中的应用 摘要：有序组织进行河长制能够实现生态文明发展，充分的保护河库生态稳步发展，同时能够实现水安全。“一河一策”是目前我国河长制的重要理念，被我国各个地区开始推广和应用。方案编制和各项工作开展的核心，主要是通过调查摸排的方式来了解河道的现状，然后能够确定最为合理的保护方案。本文首先分析河道断面测量方式，然后能够了解具体的河道断面测量方案，主要讲述测量船的河道断面测量的方式与优势，然后就能够掌握河道断面测量的应用效果。关键词：无人测量船；河道断面；河道测量；应用分析进行多个方面的水域测量实验，无人测量船能够有效的开展自主航行、自主规避障碍、了解周边信息等，将所测
2、量后的结果直接发送到测量人员中，能够提高测量工作效率，所以开展动态与静态测量，能够有效的落实各项河道治理工作。1河道断面测量分析河道测量的重要目标就是完成河道治理各项工作。河道测量实践中，具体就是对于河道地形、断面、水位、瞬间水面线以及河岸两侧地物测量，能够更好的开展河道周边建筑物的建设，能够实现河道有效治理。其中，河道断面测量具体就是根据横向、纵向两个方面来进行。纵断面测量是从河流中线所组合而成的剖面，然后得到断面数据信息，最终绘制出断面图，就能够充分的掌握河流纵坡与落差在河道的分布实际情况。横断面就是与河槽垂直方向上所存在的断面，重点就是确定河流的流量。但是河道测量往往会因为地形条件、跨度
3、等因素，复杂性比较高，测量船能够更具高效性，安全性、准确性方面可以满足要求，较之传统的人工测量方式有着更高的优势，所以目前并不会选择人工方式。2无人船测量系统和工作原理无人船是的优势就是远程操控，具体就是通过GNSS卫星定位与传感器根据已经设定的任务来进行各项工作，英文缩写为USV。2.1无人船测量系统基本原理无人船系统分为船体系统和作业系统，其中测量系统是整个无人船系统的核心，主要的作用就是进行水深测量与导航定位等方面的工作，测量原理如图1所示。整个系统的导航定位采用GNSSTK动态差分定位原理(如图1所示)，通过岸上设置的基站能够将各项信息发送到无人船中的接收装置，就能够达到实时定位与导航
4、方面的功能应用。图1无人船测量系统基本原理示意图水深测量主要是通过船上装载的数字测深仪来进行，工作原理就是通过该设备中的换能器把电能转变成为声能发射到水底，然后声能以回波的方式从水底返回，换能器能够获得该信号，计算确定传播时间，然后结合声速与时间来计算确定水深数据，屏幕中可以显示出来，并且能够形成回波图形。2.2无人船的特点无人船应用的主要目的就是实现水下地形条件的测量，能够有效的取代传统人工测量方式。从应用到现代，已经有十余年的时间，技术比较城市，各项功能都很稳定，并且已经逐步想着智能化控制的方向发展。无人船测量数据更加精确，操作也比较便捷，工作效率很高，所以被广泛使用到实践中。无人船测量更
5、加的安全、稳定，不容易发生事故，且综合成本比较低。通过远程操控与无人驾驶技术能够避免发生事故问题，还能够有效的抵御海盗的攻击。无人测量船是非常灵巧的，携带方便，有较高的隐蔽性与灵活性，通行的阻力比较小、航行速度较快且非常的稳定性，可以在船上安装导航系统、通信系统、传感器系统以及武器系统等多个模块，结合实际情况选择合适的模块，同时还具备防渔网、水草等功能，维护操作比较方便。螺旋桨使用的是直流电机驱动的方式，通行速度很快，综合性能比较高，还能够安装探测仪、声呐等传感器装置，所以被大量的应用到内河航道、水库、湖泊等地带，水文测量效果是非常好的。3.测量船在河道断面测量方面的应用3.1测量船对于河道断
6、面测量的方法与优势（1）测量船的测量方法目前无人测量船是使用GNSS、CCD、水下摄像机以及声呐系统等全部都安装到测量船中，然后利用通信、自动化、传感器等系统的设置，可以直接进行各项数据的采集和处理，然后能够把测量结构发送给操作人员。无人测量船能够利用声呐系统、GNSS系统，能够获得更加准确的断面数据信息，提升数据的准确性，产生更高的综合效益。（2）测量船的应用优势河道断面测量实践中，无人测量船各项工作的开展时间很短，测量数据误差也比较差，可以满足使用的需要。无人测量船能够提升测量数据精度、缩短测量时间，还能够避免给人员造成伤害。传统测量船的应用，测量人员为了能够使得测量结果符合要求，往往会在
7、危险的条件下开展工作，跌落事故时有发生。此外，传统测量船自身也有较高的安全隐患，稍有不慎就会导致人员伤亡事故的发生。无人测量船的使用可以消除这些缺陷，能够有效的规避风险，及时出现沉船事故也不会造成任何人员伤亡的现象。此外，测量人员也能够利用GPS技术，准确的测量无人测量船的位置，该技术更加准确，综合应用效果更好。3.2测量船在河道断面测量方面的具体应用首先工作人员利用无线电来实现测量船的远程控制，能够准确的判定河中测量点，能够明确具体的河道宽度、水深、水流速度等方面的数据，然后根据工作需要采样，能够给河道治理提供基础。同时测量船还能够将全部数据传输到数据库内，就能够在使用时及时调取相关数据，可
8、以进行多个年度的数据分析与研究，数据的变化形式能够掌握河道的变化状态，并且能够预测未来的变化趋势。比如，测量船在到达断面桩位置后，通过该基准点来实现数据采集，利用编程计算机能够确定河道轴线，使用GPS技术实地放样。使得测量效率得以提升，放样误差也能够减小到5厘米以下。断面数据采集后将其传输到测量船中，并且发送给测量人员，然后存储到系统内进行使用。其次，测量船性能的变化，使得其测量性能得以提升。比如，通过使用小型测量船，在具体的测量过程中，可以保证一次出航就能够实现8个采样点的流速数据测量、25个采样点落差距离的测定、32个测量点的水深数据测定，这些数据获取之后能够使用到河道断面测量实践中，测量
9、船的使用能够使得河道断面各项数据都能够达到精确度的标准，还能够保证测量工作的效率，给河道的治理提供良好的基础条件。再比如，纵断面的各项数据测量实际中，无人测量船的应用能够重点掌握河道中线桩高程数据，并且结合测量之后的数据绘制出断面图，使得设计坡度可以按照该数据要求来进行。因为测量船可以获得大量的数据信息，使得坡度设计可以顺利的进行，设计结果也更加的准确，使用效果比较好。最后，经济与社会的稳步发展，河道污染问题却日益严重，河床结构也发生了很大的变化，水流有着巨大的变化。传统测量船在操作中，因为水体污染比较严重，河道断面测量时有着一定的弊端，主要是污染问题的影响，造成各项数据准确性不足。如果不能得
10、到准确的测量数据，就会导致河道治理难以满足要求。无人测量船应用之下，河道污染的状况得以减轻，河道横截面测量时也能够获取更加准确的数据，能够使得测量数据更加的准确，测量效果满足要求。而无人测量船主要安装有声呐技术，即使水体污染严重，也不会给测量产生任何影响。4结束语综上所述，本河道断面测量过程中，通过无人船测量方式，可以获得更加准确的数据，使得河道治理工作顺利进行。无人测量船有很多先进科学技术，不会受到外部自然环境的影响，还能够避免人员进入到危险区域，充分保障人们的生命安全，为测量工作有序的开展提供良好基础，给河道治理与环境修复带来新的契机。参考文献1 陈科. 智能无人测量船在河道水下地形测量中的应用J. 黑龙江水利科技, 2018, v.46(06):177-178.2 殷根华, 钮阅钟. 浅析无人测量船在城市河道断面测量中的应用J. 华东科技(综合), 2020(1):0009-0009.3 王哲. 无人船在河道水下地形测量中的应用探析J. 科技资讯, 2020, 018(006):50-51. -全文完-
