水下地形

摘要： 通过对大型围填海工程水下地形地貌影响的动态监测,定量定性分析大型围填海工程建设对海洋自然岸线、海域海水动力条件、海洋功能的影响,对周边海域自然属性及其他用海项目的影响,用海单位可以及时采取补救措施,减少对海洋环境和海洋开发活动的影响。本文以鱼山岛填海工程为研究对象,通过对其水下地形以及海岸线测量展开研究,提出一种针对舟山大型围填海工程水下地形动态监视的技术方法。

摘要： 芜湖长江公铁大桥主桥3号墩基础采用设置式沉井基础,沉井基底最大爆破厚度达10 m。为解决钢沉井基底水下地形测量、沉井快速定位、精确着床的难题,水下地形测量现场采用GNSS-RTK与中海达HD280相结合的模式;沉井定位采用GNSS-RTK测量,沉井倾斜度采用吊挂与沉井(围堰)内壁的调平桩调整,沉井采用分节接高。简要介绍了沉井基底水下地形测量以及沉井在拼装、定位接高过程中面对水流大、水深、平面尺寸大、距离岸边远等不利条件时快速进行钢沉井精确定位的方法,对其他类似沉井基础施工具有一定的借鉴作用。

摘要： 多波束测深系统在海洋探测中应用广泛,但受海底环境复杂、多径效应限制,多波束测深数据易产生大量噪声。为提高测深数据质量,降低噪声数据影响,精确获取水下地形地貌,选择采用空间自适应趋势面滤波法对测深数据进行分区块滤波处理。结合某工程实践,介绍了多波束测深系统的工作原理及构成,论述了空间自适应滤波法的基本原理和具体流程,并对多波束测深系统数据采集、处理流程进行了阐述。通过实验对该滤波算法进行了分析,结果显示该方法可快速有效地实现噪声滤波,获取的水下地形较为真实。

摘要： 为提高水库防洪安全性能,恢复水库设计有效库容,使水库灌溉功能得以有效恢复,金塔县鸳鸯池水库进行了整体清淤规划设计。文章选取绞吸式挖泥船方案对试点开展小规模试验性清淤,论证了选用清淤方式的效率与可靠性,为进一步优化编制新阶段实施方案提供了借鉴。

摘要： 目前在进行水下地形测量的时候,一般使用的方法都是通过人力来进行测量的,对于这种方法,可能会存在很大程度上的测量误差,同时在测量的过程当中,也会受到许多地形的阻挡,所以研究无人船在水下进行勘测活动,并通过利用GPS技术来对水下进行测量的方法十分必要。在实验的过程当中,对于当前的无人船测量系统进行了介绍,在具体的测量过程当中所运用的工作原理,通过对实验数据的总结,进一步分析了无人船水下测量真实状况,从结果分析来看,在水下工作开展的过程当中,无人船有着很好发展前景,可以有效地避免测量时的安全威胁,测量效率和准确程度也有了很大程度上的增加。水下地形测量主要是为了获取江河、湖泊、水库、湾区、近海等水域底部点的平面坐标与高程,绘制出相关的地形图为工程建设提供基础数据。本文以福州城区水系综合治理某勘测项目为例,分析了无人船测量技术在城区水系进行水下地形测量的适用性,并对测量数据进行精度分析,探究无人船测量技术在城区水系综合治理勘测项目中的可靠性。

摘要： 三维水下地形的常规量测装备及方法还不能实现模型试验中涉水结构物周围全区域水下地形的瞬时绘制,致使目前还几乎没有对桥梁群桩基础周围局部冲刷发展特性进行细致地研究。因此,研制了一种河工模型试验中涉水结构物周围冲淤地形实时测绘系统,量化了实时测绘系统的各项设计参数,并据此研究了群桩基础周围局部冲刷随时间的动态发展变化特性。结果表明,测绘系统能够实现群桩基础局部冲刷发展全过程的动态实时测绘,效率高,误差小。局部冲刷发展过程中,在三维旋涡体系共同作用下,群桩基础上游河床率先出现冲刷,且冲刷发展比下游要快,冲刷深度和范围也比下游要大;冲刷坑也会同时向上游和下游发展,而且冲刷向上游发展很快,向下游发展较慢,极限冲刷深度值出现在群桩基础外侧靠近迎水面处。

摘要： [目的]为了确保海上风机运行安全,需要掌握海上风机基础周边地形的变化。[方法]文章采用了多波束测深系统对风机周边地形进行了6次定期监测,获取了高精度和高密度的水下地形点云数据,通过对点云数据进行数据处理和分析,构建了高精度的水下地形数字高程模型DEM,通过数字高程模型叠加分析,计算出不同时期的冲刷量,最后通过三维模型展示不同时期地形的变化,分析引起冲刷的原因。[结果]导致风机周边地形变化最直接的原因是强台风影响通过风电场海域时,海床和风机局部区域通常会发生较大的整体性变化;潮流和波浪的联合作用,这是该海域海床地形局部冲刷和淤积的另一个重要原因。[结论]利用多波束测深系统对水下地形进行监测的方法是有效的,可以为海上风电的安全运营和维护提供重要数据支撑。文中提到的工程实践对开展同类工程水下地形监测具有较好的借鉴意义。

摘要： 浅水区域水下地形全覆盖测量的效率提升是水下测量一大难题。EdgeTech 6205S测深型侧扫声呐系统(简称“6205S”)测深、双频侧扫的集成度高,可以产生实时、高分辨率双频侧扫声呐数据和高质量测深数据(超过200°的侧扫宽度)。对比了6205S系统与常规多波束、单波束系统的测深精度及细物识别能力。结果表明:6205S系统细物识别准确,与单波束、多波束系统水深结果一致;测深精度满足国际海道测量组织(IHO)特等测深精度要求及《工程测量规范》中水深测量要求;测量效率可达到常规多波束的2~3倍。

摘要： 声波在水体中的传播速度受温度、盐度、压力等因素影响,声速剖面改正是获取高精度测深数据的重要步骤。受ResonPDS数据特殊格式限制,主流的多波束数据处理软件Caris Hips无法采用传统的方法进行处理,解析测线的相邻重叠部位会出现明显的错位现象。为解决Caris Hips软件与ResonPDS格式数据不兼容问题,提出了一种基于Caris Hips软件对ResonPDS格式数据声速剖面改正方法。试验结果表明:该方法的解析数据具有更好的一致性,质量优于传统方法。

摘要： 高精度的水上水下地形数据为智慧水利水资源的调度、洪水的演进分析、风险模拟预警以及生态管理提供必要数据支撑。传统的测绘技术获得数据难以满足当前精细化管理需求,本研究以淄博市马踏湖为例,采用新一代无人机和多波束测深系统等测绘技术获取湖区陆表和水下地形数据,并采用密集点云格网法精确计算模拟实验区库容,为湖区水资源生态调度以及智慧化管理提供支撑。

摘要： 针对水库淤积问题,开发出水下地形自动勘测系统,将GPS定位、自主导航、航迹规划、姿态矫正以及波浪测量技术相结合,使用无人测控船全面扫描水域,实时获得水域水下地形资料.与相应软件配合,生成水库的水下三维地形图,为水库的水下地形监测、水文信息采集和水资源管理工作提供有效的数据支撑.

摘要： 目前,多波束测深系统在内陆水域应用并不普及且存在浅水滩涂地形无法测量等难题.针对多波束在内陆水域测量中的不足,本文就单波束及多波束测深仪在内陆水下地形探测方面的综合使用进行研究,并结合实例提出一套贴合内陆水域水下地形探测的工作方法.

摘要： 本文初步分析了汛末期间的水情和三峡船闸下引航道水下地形情况,根据2011年至2014年的三峡船闸下引航道的水位流量与水下地形测图数据,对三峡船闸下引航道进行了初步的分析比较,从中了解和掌握三峡船闸下引航道河床冲淤演变的一些基本情况.

摘要： 利用BP神经网络水深反演模型对我国南海某岛礁区进行遥感水深反演实验,分析了反演水深数据的特点,采用颜色插值法对反演水深进行分层显示,并实现了实验海区水下地形的三维可视化.实验表明,遥感水深反演数据较好地反映岛礁区的水下地形信息,可以为岛礁区管理提供一种新的数据源.

摘要： 近海域水下地形测量已不再适应采用常规测量方法,随着CORS定位技术的发展,GPS配合数字化测深仪已成为当前主流的测量模式,本文结合近海域水下地形测量的具体应用和水下测量工作原理,给出一种切实可靠、高效的水下测量方法.采用HiCORS(或基站RTK GPS)技术，在相应的软件支持下，指挥测量船按要求行驶，由计算机自动同步采集坐标数据和测深值。利用软件对水深值的系统误差，特别是对粗差进行处理，得到相对可靠的观测值。在相应软件的支持下，形成等高线，进行水下地形图的绘制，并按要求输出不同比例尺的水下地形图。利用HiCORS(或RTK GPS)技术+数字测深仪进行水下地形测量，是目前较为先进的、高效的测量方法，虽然其有一定的局限性，如在陡峭的峡谷、河道还不能取代常规的测量方法，但随着GPS技术的不断发展，利用HiCORS(或RTK GPS)配合数字测深仪进行水下地形测量将有更广阔的前景。

摘要： 目前,和传统水位推算相比,在湖泊测量中利用无验潮测量方式可以获得高精度的瞬时水底高程,可以有效地消除水面涌动、潮汐、水面倾斜、测深动态吃水等因素产生的测量误差.本文结合江苏十二五水下地形基础测绘项目,对两种利用GPS获得水下点位高程的方式进行了对比和研究.实践证明两种方式为水下地形测量工作,尤其是内陆水域测量提供了很高的精度和效率,在湖泊测量中有着重要的作用和地位.

摘要： 水电站是兼具防洪、发电、供水等多种效益的重要水工建筑,保证水电站运行安全是相关管理单位的首要职责.由于水电站泄洪、发电尾水等的长期冲刷,水电站大坝下游消力池很容易形成大的冲坑,冲坑的发展不仅对下游河床造成破坏,影响护坡安全,还对大坝稳定造成威胁,因此对坝后冲坑进行精细测量,掌握冲坑发展状况,必要时及时进行修复护理是保障大坝安全的重要手段.本文采用高精度、高效率的多波束声波探测技术对某水电站溢洪道消力池进行了水下地形测量,摸清了冲坑的基本情况,为水电站安全运行提供了可靠的数据支撑,为同类工程提供借鉴.

摘要： 长江河道演变受水系来水来沙、悬移质和推移质运动等条件影响,会发生冲淤变化.现以皖江大通河段为观测实例,详细地论述了河道冲淤变化的分析和研究.在河道冲淤分析中,主要利用6个测次的水下地形数据,采用了ARCGIS软件和固定断面进行了全面的对比分析,并结合大通水文站的流量和泥沙特征值,系统地研究了大通河段河道的演变规律,为河道治理、岸坡养护和码头的运营提供了有益的保障.

摘要： 连续运行基准站系统信号受移动通信信号频段、布站位置的影响,使得其在海上无法正常播发,基本无法满足实时动态定位的需要.本文通过改进数据通信链方式,使得CORS信号在近岸海洋中能够稳定应用,探讨了连续运行基准站网支持下的水下地形测量新方法,实现了验潮点高程测量、导航定位、潮间带地形测量、实时潮位测量等,获得了很好的集成效果.

摘要： 曹妃甸沙岛独特的浅滩一深槽体系,近百年来基本稳定,提供了良好的深水港建设条件.曹妃甸工业区的开发将对其动力环境和水沙运移产生影响,通过对比建设前后的水下地形变化,可以了解泥沙的活动性及冲淤演变、评价滩槽稳定性以及对工程的响应.2006年和2012年的水深测量显示,曹妃甸深槽稳定性良好,在建设方案完成后2-3年内,除人工疏浚区外,甸头局部海域因岬角效应发生有较大冲刷,起动的泥沙在沿岸流主导下向西侧岸坡输移,淤积到了一港池口门西侧;东南海堤拐点前缘在波浪作用下产生了海底来沙,沿岸输沙至甸头深槽,落淤一部分,深槽水流带走了大部分.以上过程现已趋弱,将来甸头海域微冲、甸头西侧岸坡微淤、甸头东侧岸坡微冲、港池口门呈冲刷状态.

摘要： 本发明提供一种基于地形特征匹配的水下地形匹配导航方法，处理先验地图，求出高度的梯度值，利用梯度的大小筛选出实际为较为陡峭的点作为特征点，将这些特征点的梯度进行霍夫变换得到特征的长度及位置，写入实际特征信息库。处理多波束声纳发回的数据，求出对应点的高度值，对其求梯度，将梯度的模长进行霍夫变换，得到样本特征的长度和与机器人的相对位置。利用这些特征的长度、对应深度等信息与之前构建的实际特征信息库进行匹配，得到与每一块特征区域所匹配的先验地图的区域。分别利用这些区域的相对位置信息得出水下机器人的位置，对这些位置进行分析得到机器人的精确位置。本发明可相对快速的地形匹配定位与导航任务。

摘要： 本发明公开了一种基于水下地形高程数据库的水下航行器辅助导航定位方法，其主要目的在于解决水下航行器长时间航行时由于惯性导航定位系统的误差会随着时间的积累逐渐增大的固有缺陷以至于不能满足航行器长时间精确导航定位需要的问题。本发明的主要步骤包括：主惯导系统指示航迹序列和实测高程序列的获取、匹配定位预处理、一级匹配定位、二级匹配定位以及修正过程。本发明可以解决水下航行器长时间航行所带来的初始位置误差过大致使匹配失败问题以及匹配过程中由于惯性器件的误差所引起的匹配误差问题，从而修正主惯导系统，提高导航定位精度。

摘要： 本发明提供一种基于地形特征匹配的水下地形匹配导航方法，处理先验地图，求出高度的梯度值，利用梯度的大小筛选出实际为较为陡峭的点作为特征点，将这些特征点的梯度进行霍夫变换得到特征的长度及位置，写入实际特征信息库。处理多波束声纳发回的数据，求出对应点的高度值，对其求梯度，将梯度的模长进行霍夫变换，得到样本特征的长度和与机器人的相对位置。利用这些特征的长度、对应深度等信息与之前构建的实际特征信息库进行匹配，得到与每一块特征区域所匹配的先验地图的区域。分别利用这些区域的相对位置信息得出水下机器人的位置，对这些位置进行分析得到机器人的精确位置。本发明可相对快速的地形匹配定位与导航任务。

摘要： 本发明涉及的是一种数字图像处理领域。具体地说是一种基于纹理特征和地形特征参数的水下地形匹配方法。本发明包括：实测水下地形数据和基准数据进行降采样；获得相同分辨率的实测数据矩阵和基准数据矩阵；获得角二阶距、对比度、相关和逆差矩；获得地形高程均值、地形高程标准差、地形粗糙度、地形相关系数、地形熵和地形差异熵；为每一个特征参数赋予权值；保留每一个搜索位置的相似性数值；选取其中相似性最大即相似性数值最小的位置，作为输出的匹配位置。本发明对实时测量的水下地形数据和特定区域的水下地形基准数据进行降采样，以降低计算成本，提高水下测量的数据，进一步达到基于水下地形纹理特征和地形特征参数的水下地形匹配效果。

摘要： 本发明公开了一种基于水下地形高程数据库的水下航行器辅助导航定位方法，其主要目的在于解决水下航行器长时间航行时由于惯性导航定位系统的误差会随着时间的积累逐渐增大的固有缺陷以至于不能满足航行器长时间精确导航定位需要的问题。本发明的主要步骤包括：主惯导系统指示航迹序列和实测高程序列的获取、匹配定位预处理、一级匹配定位、二级匹配定位以及修正过程。本发明可以解决水下航行器长时间航行所带来的初始位置误差过大致使匹配失败问题以及匹配过程中由于惯性器件的误差所引起的匹配误差问题，从而修正主惯导系统，提高导航定位精度。

摘要： 本发明公开了一种可模拟水下地形的模型试验水池。涉及试验水池装置领域，本发明包括试验水池，安设在试验水池上端的水下地形模拟装置及安设在水下地形模拟装置上的拖曳装置；所述水下地形模拟装置包括相互连接的支撑架、液压伸缩机构、地形板、连接器及板连接结构等设备；本发明解决了试验水池不具备水下地形模拟功能的问题；另外，水下地形模拟方便，仅需通过液压机构就能实现水下地形的模拟；本发明中的地形板的连接留有裕度，能够模拟地形变化较大的情况，适用性广，其结构实施方便。

摘要： 本申请公开了一种水沙界面判断模块及河口海岸物理模型水下地形测量装置，该模块包括：探头单元，包括导光单元与收光单元，所述导光单元与收光单元相对侧的侧面均开有通光孔；光电接收处理单元，包括发光二极管、三极管、电压比较模块、数模转换模块、数字显示面板和精密可调电阻，调节所述精密可调电阻，调整所述发光二极管的发光强度，所述发光二极管发光经光纤传送至所述导光单元后被所述收光单元接收，接收的光经光纤送至所述三极管，所述数模转换模块将所述三极管的阻值变化转化为数字量，数字显示面板显示通光量数值，所述电压比较模块判断实际通光量与通光量阈值大小，当实际通光量低于通光量阈值时，电压比较模块输出高电平的开关量信号。

摘要： 本发明公开了一种航道的水下地形冲淤演变分析方法，其包括：获取航道测绘图的数据图层；根据各个所述数据图层的数据要素筛选出水深图层，将所述水深图层中水深点的点要素导出为GIS格式数据；通过插值算法根据所述GIS格式数据生成数字高程模型，包括：由最大边缘值划定所述数字高程模型的实际水域地区生成数字高程模型；以不同时间的所述数字高程模型相减计算获得冲淤演变结果。本申请通过不同时间数字高程模型的相减得出冲淤演变结果，能够准确描述航道水下地形冲淤情况以及冲淤方量。

摘要： 本发明公开了一种基于少量实测水深数据的湖泊水下地形建模方法，将沿湖泊中轴线采集的高程剖面视为湖泊的地形骨架，在确定湖滨带缓冲区范围的基础上，构建一系列连接湖滨带和中轴线的湖泊横断面。进而利用湖滨带已知高程，并在中轴线实测高程值约束下推测出横截面水下区域的高程值。最终基于逐个横断面和中轴线高程，空间插值构建湖泊水下的完整地形。该方法不需要开展全湖测量，大幅降低了湖泊野外调查工作的时间与经济成本。该发明适用于资料匮乏区域大型湖泊的测量工作，所构建的湖泊水下地形数据将为监测湖泊水资源动态变化及揭示湖泊水资源对全球变化的响应特征等提供技术支撑。

摘要： 本实用新型公开了一种水域救援用水下地形探测仪，涉及水下地形探测技术领域。本实用新型包括船体，船体的相对两侧均设有两个托举机构、转动配合有转杆，转杆上固定有两个连接杆，两个连接杆之间转动配合有浮板，一浮板的下侧转动配合有支撑杆，支撑杆的下侧设有声呐探测器，另一浮板的下侧收卷有牵引绳，牵引绳的一端装设有水下摄像机，本实用新型通过展开后的浮板置于船体两侧的作用，方便提高船体的稳定性，减小船体的晃动对声呐探测器和水下摄像机的水下探测产生影响，同时当浮板收纳在船体上时，能够在船体移动的过程中，对声呐探测器和水下摄像机进行保护，减小声呐探测器和水下摄像机产生损坏的可能。