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                水利行業應用

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                無人船水利應用案例

                文章發布于:2021-03-23 作者:admin 瀏覽次數:

                對水庫地形進行測繪,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,本次針對湖南某水塘生態治理項目中實際測得水庫的地形測繪工作,主要采用了無人船、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該水庫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。

                無人船在水庫地形測繪中的案例 
                 
                調查人員攜帶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。調查人員完成整套無人測量系統的安裝工作后,進入系統聯調測試階段。
                相較于有人船安裝多波束,安裝+校準準備時間長達3-4小時,而無人船搭載多波束為免安裝校準,節約測前的90%的準備時間。
                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。
                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。

                無人船在水庫地形測繪中的案例 
                作業中的無人船示意圖
                 
                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。
                數據處理
                利用Surfer軟件強大的功能,實現水下地形測量的數據展現,制作出精美的平面及3D等高線圖。步驟總結為以下三步:
                一、 輸入經緯度和水下高程,保存為bln文件;

                打開Surfer軟件,新建worksheet,然后錄入(批量導入)數據,保存為bln格式文件。 下圖為批量導入數據示意圖:無人船在水庫地形測繪中的案例

                批量導入數據示意圖
                二、將數據文件網格化,保存報告為rtf格式;
                1) 利用Grid-Grid Data功能,選擇需要進行網格化的bln文件

                無人船在水庫地形測繪中的案例 
                Grid-Grid Data功能布局示意圖
                 
                2) 參數修改,例如,修改XYZ對應的數據列,選擇不同網格投影,設置經緯度范圍等。若不做修改可自動生成網格化文件,保存該報告為rtf格式。

                無人船在水庫地形測繪中的案例 
                保存報告示意圖
                 
                三、加載相應的網格化文件,打開后即可一鍵成圖成圖。下圖為該水庫的3D表面模型。

                無人船在水庫地形測繪中的案例
                無人船在水庫地形測繪中的案例 
                水庫的3D表面模型
                 
                總結
                制作的水下三維表面模型,加上水位面之后,可以更直觀的顯示不同水位下的淹沒情況,對淹沒分析和庫容水位模型的建立都有一定的意義。

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