内河航道测量技术应用探讨

发表时间:2021/6/11   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:邱炜斌
[导读] 摘要:陆路运输涉及道路建设,水路运输便涉及航道疏通。
        广东省梅州航道事务中心梅县航标与测绘所  514000
        摘要:陆路运输涉及道路建设,水路运输便涉及航道疏通。由于我国地理环境促成,国内多数水路运输应用内河航道。为促进国内航运水平有效发展,应在着重加强河道的各项测量精度。内河航道水位的变化会对各类水路运输工作安排产生一定的影响,如相关测量技术精准,则可保证当前船载安排符合当前河道水程要求。因此,本文对内河航道测量技术应用要点进行探讨,具有重要的意义。
        关键词:内河航道;测量技术;发展
        一、内河航道的概念及其特点
        在内陆水域中,内河航道存在良久。其分为人工航道及天然航道。天然航道由自然环境促成,在后期的应用过程中,如部分航道位置尺度不足,则可通过人工整治与疏浚的手段改变其原有状态,使其更加符合河道运输要求。人工航道分为天然河流上分渠得出的渠化河流航道,及人工自行开挖的运河。因包含分渠手法,多数限制性航道均为人工航道,此类限制可改变水流速度,增强船行阻力。而天然航道多数仅作尺度调整,不会设置改变水流速度的操作。
        我国内河往往东西或南北跨度较大,流域宽广,形态变化较多。从宏观角度来看,内河航道多呈条带状。其测量内容往往包括河底地形,水位深度、水文情况等。由此可见,内河航道的结测量不仅需要具有一定的全面性,还要需拥有较强的系统性[1]。
        二、内航道测量技术
        2.1航道测量定位技术
        1)全球卫星系统定位法
        考虑到内河航道在测量中受到视线和天气因素的影响,不能够实现全天候的定位测量,采用测距经纬仪极坐标法受到了天气原因的限制,在具体应用中应用范围窄。基于内河航道的测量需要以及测量需求,全球卫星系统定位法作为一种有效的测量方法,无论是在测量范围还是在测量应用情况方面,都具有突出的优势,相对于测距经纬仪极坐标法,全球卫星系统定位法能够实现全天候的距离测定,不受天气原因的影响,并且实现了超视距的测量,对于测量工作的开展和测量准确性的提高具有重要作用。目前全球卫星系统定位法,在内河航道的测量中得到了有效的应用,通过配置的确定以及测距设备的应用实现了距离的全面测量,满足了测距需要,使整个内河航道的测量能够在测量准确性方面得到全面提高。
        2)测距经纬仪极坐标法
        在目前内河航道测量技术应用过程中,航道测量定位技术是重要的技术种类,在应用过程中解决了内河航道的测量问题。通过测量定位技术的应用,提高了内河航道测量的准确性。在航道测量定位技术中,测距经纬仪极坐标法是重要的测量方法,主要应用了光电测距仪进行距离测量。测距经纬仪极坐标法比经纬仪交汇法有足够的优势,在具体应用中测量人员更少,测量的站点数更少,需要一台测距经纬仪即可实现,对于传统的据方法而言,经纬仪极坐标法在实施过程中简便易行,并且测量的准确性相对较高。在测距经纬仪极坐标法应用过程中,测距经纬仪对观测范围有严格的要求,一般的观测范围为20~30千米,在具体测量实施中,需要天气状况良好、视线良好的情况下才能进行。
        2.2航道测深技术
        1)机载激光的光学测深法
        在内河航道的测量中,机载激光的光学测深法得到了有效应用。机载激光的光学测深法,比超声波测量在准确性方面更强,同时能够实现对多点位的全面测量,能够根据航道的整个走向和航道的具体分布情况进行测量,测量效率相对较高,能够通过激光测深的方法实现对多个点位的有效测量,在实施过程中避免了声学测量只能对单一点位进行测量的缺陷。通过机载激光的光学测深法,能够在短时间之内对航道的整个深度进行全面测量,提高了测量效率,同时也满足了测量准确性要求。通过深度的掌握以及深度的测量,能够得出内河航道的深度数据,为内河航道的深度测量提供有力支持。因此,机载激光的光学测深法在实际应用中取得了积极效果,对于解决测量问题和提高航道测深的效率具有重要作用。


        2)杆式和测深锤的直接测深法
        在内河航道的测量中,除了采取测距经纬仪极坐标法和全球卫星系统定位法测量之外,航道的测深技术应用也具有重要意义。在航道测深技术应用中,杆式和测深锤的直接测深法具有突出的优势。测深杆是以长度5~6米,直径出4~6厘米的竹竿或者木杆制成,测距头部以dm为单位,涂以不同的颜色进行区分,用绿黄进行区分,适用于4~5米内的水深进行测量,杆式测不透则采用锤测及用带有长度标记的测深绳与测深锤相连,向水底投掷,根据手感确定测深锤落到水底的感觉,并计算绳尺码长度得出水深。在这一方法的应用中,测量难度低、测量过程容易实现,对于航道深度的测量较为直接,在具体实施中能够达到测量要求。但是这种测量方法的缺点在于测量的准确性有待提高,需要在实际测量中根据测量者在实际感觉进行调整。因此,杆式和测深锤的直接测深法在实际应用中存在一定的缺陷[3]。
        三、内河航道测量的技术控制要点
        3.1水深测量要点
        在内河航道水深测量过程中,通常会应用GPS定位方法,应用具备数字与模拟记录功能的测深仪;与此同时,应用专业的导航软件,对深度数据进行实时导航、定位以及采集等,值得注意的是,在实际测量过程中,一方面需对导航软件对GPS实时差分数据的结算结果进行检验,通常会应用导航软件基于控制点上进行检测;另一方面,对测深、定位以及定标等严格控制,同时需将测深和水位观测的时间同步控制;此外,还有必要对测深仪器的校准及比测控制好。一些地方单位在无验潮水深测量过程中,会应用RTK技术,针对航道两岸边测量船未能达到的水下地形,因为测量精度对航道护岸整治工程的设计比较重要,所以应用RTK技术进行测量,可以对摸浅工作加以控制。此外,值得注意的是,在内河航道水文测量过程中,需结合测量的实际需求,针对全线进行一定量的比降观测以及流速流量测量。针对具备水文站的航道,有必要和水文站的水准点进行联测,从而确保设计收集的水文资料能够得到有效应用。
        3.2内河航道高程测量技术要点
        在内河航道高程测量过程中,有必要以施测的高程网精度为依据,同时结合所应用的仪器的等级,对高程控制测量施测方案加以明确,可应用水准测量以及三角高程测量方法;在过河高程测量过程中,需对折光以及地球曲率等因素的影响加以考虑,同时考虑水准尺长度误差等,进一步加以修正。如果是应用GPS技术对高程进行测量,有必要将GPS测量的时段长度控制好,同时控制好仪器高程的测量方法及精度[5]。此外,值得注意的是,目前很多地方的大地水准面精度达到厘米级别,从而将四等水准测量替代。因此,基于应用1cm精度城市似大地水准面以及5cm精度省级似大地水准面精化成果过程中,需加强检验,从而使检测的精度能够得到有效保障。
        3.3内河航道业内制图要点
        内河航道测量后的结果将制为绘图,其规格尺寸及绘制方式的把控即为此阶段工作的技术要点。整体图形普遍为60cm×40cm图纸,此类绘图应以公里网格为单位,自北横向进行绘制。在绘制过程中,应遵循自下游往上绘制的规律,根据不同工程的需求,应注重其中标注、图示的应用。工程需求的独立绘图中涉及更加详尽的部分河道信息,其内容也应遵循国家相关文件的规定进行绘制。计算机系统可根据各项设备获取的数据进行河岸地形、水深点、深度值转换等一系列内容的逐一绘制。相关工作人员应在绘图完成后对照监测数据进行对比,进而保证成果图内呈现内容的准确性。
        四、结语
        通过对测量技术的分析和测量特点的把握,我们对内河航道测量技术的发展有了全面的了解,在技术应用方面能够根据技术特点做好技术应用,提高技术应用效果,满足内河航道的测量需要。因此,我们应当按照内河航道的测量需求,合理选择测量技术并对测量技术的应用效果进行全面分析,为内河航道的测量提供有力的技术支持。
        参考文献:
        [1]翟润.宿迁市内河航道管理研究[D],珠江水运,2018(1).
        [2]刘玙.内河航道维护水平评价研究[D].武汉理工大学,2019年
        [3]焦昌勇.内河航道目标的特征识别与分类算法研究与实现[D].武汉理工大学,2019年
 
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