探究現代海洋測繪及通信技術在港航道疏浚工程測量中的應用

郭雄強 劉力 劉思航 彭云

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714116

摘要：隨著海洋狀況，港口環境的復雜化，傳統的海洋測繪和通信技術對于航道疏浚工程的弊端越發明顯，而隨著科技發展，海洋測繪和通信技術也不斷在更新。本文介紹了新的現代的海洋測繪以及通信技術在疏浚工程中的運用，旨在保證航道疏浚的測量精度，以便提高疏浚工程的工作效率。

關鍵詞：現代海洋測繪；通信技術；航道疏浚工程；測量精度

傳統的海洋測繪是采用單聲波的形式，以水面船只作為測量平臺，使用平板儀等，采取的是點狀型的測量方式，這樣得到的數據結果不夠全面，而且效率低。而現代的海洋測繪方式則進行了很大的革新，現代海洋測繪采用的是衛星的精準定位，多聲波的模式，達到了由點到線乃至面的對海洋的底質類型，淤泥厚度等進行一個深度精準的測量。而在通信技術上的革新加快了測繪數據的傳輸和處理的過程，為航海疏浚工程的高效完成提供了牢固的技術支撐。

1 現代海洋測繪和通信技術在港航道疏浚工程測量中的應用

在港航道測繪中運用現代海洋測繪技術已成為科技發展的一個毋庸置疑的趨勢，而現代海洋測繪中常用的便是3S，即GPS，GIS，RS。GPS就是大眾所說的衛星導航定位系統，GPS 的精準定位為航道疏浚工程的實施提供一個方向性的指導。GIS即地理信息系統，主要用于現代海洋測繪數據庫的信息收集，存儲，查詢，分析等，生成海洋地圖，達到信息的高速轉移和共享。RS就是遙感探測技術，可以實現遠距離的探測，特別是深海的探測。因此3S的運用使得港口航道疏浚工程的測量更加的精密和準確。

2 雙向實時動感差分技術

遠距離的雙向實時動態相位差分技術即LRK技術，雙向指的是差分定位的一端與海洋中移動的物體相連，實時跟蹤物體的行走軌跡，而另一端則同地面上的幾個基準點連接，達到兩端信號的一個雙向接收和反饋。差分定位用的是GPS技術，將GPS信號置于差分兩端，即物體運動的載體端及地面的基準點端，通過衛星的定位，便能夠較為準確地給出物體運動的軌跡，實現實時精準測量。將雙向實時動態差分技術運用到在港航道疏浚工程中則會看到良好的效果，將載體端置于航道底端，將基準點設于地面，船只等，這樣就能達到實時檢測，實時了解港口底部的底質情況，以便判斷是否適合疏浚等。所以雙向動態差分技術是現代海洋測繪技術在航道疏浚工程中的創舉，也是目前認可度極高的高效型實施技術。

3 遙控裝置在港航道疏浚中的電源操控運用

遙控裝置在港航道疏浚測量的運用主要在于對基準臺的電源開關的一個智能遙感控制，因為傳統的基準臺的電源是人工掌控的，白天作業的時候開啟，停止作業則關閉，但是航道疏浚的基準臺設在操作塔上，因而人工操控電源變得十分艱難。遙感電源開關則很好地解決了這一問題，遙感技術將電源端和人工端通過短信關聯起來。人工只需要在開關設備的時候通過短信對遙感設備發出指令，這個指令就會抵達電源端，并且電源端執行完畢之后也會及時短信反饋回人工端。

4 遙報系統在港航道疏浚測量中的運用

航道疏浚工程中的測量同港口以及港外海洋的潮汐情況緊密相關，港內外造成的潮差將會影響航道疏浚工程的實施。而遙報系統就是為了解決潮差的問題，對大陸架的水位和海洋的水位進行一個實時通訊傳輸。

遙報系統的一端可以設立在港口的大陸架處使用浮子式自動測潮儀，另一端設立在海洋域的燈塔上，使用壓力感應式自動測潮儀。然后兩端的測潮儀通過通訊裝置實時將數據傳送回航道疏浚工程中心，然后工程組再根據實時的水位差，尋找一個最佳的疏浚時間和疏浚點。

5 多波束測量在港航道疏浚測量中的運用

相比于傳統的單波束測量的精準度低，效率低等問題，多波束測量則體現出它的優越性。多波束測量根據實際需要將設計制造一條適合的專門測量船，以便提前預防工程施工中的各種困難。例外多波束測量中需要將換能器在測量完畢的時候及時提上水面，以防止測量設備被損壞，保證測量的有效時間。

多波束測量主要是數據校準，采集，處理這三個方面。數據校準是在采集步驟之前根據校準程序校準參數，然后將校準后的參數輸入到采集程序中進行后續的數據計算。多波束采集則是在完成聲速測量之后將數據輸入測量軟件進行數據的采集，數據采集主要是對布下的測量線的聲速測量后的采集。這些測量后的數據最后都會被存儲到數據中心進行分析和最后的數據處理。

數據處理環節是整個多波束測量中最為關鍵的一步，由于多聲波束的數據測量采集量十分龐大，聲納測量受海域影響，采集信息不一定能夠及時反饋等，這些既存的問題都直接影響了測量的質量。所以在數據處理中分為兩個環節，一個是系統的在線處理，另一個是系統處理后的后處理，為了保證挖泥船的作業，所以兩個處理方式通過以太網快速轉換，系統處理的數據將及時把處理數據通過以太網輸入到后處理系統。后處理的水位數據則由陸地測量辦公室通過GPS計算機郵件發送，這樣保證了挖泥船能夠及時根據數據處理結果進行工作調整。

6 結語

相比于傳統的測繪技術，現代的海洋測繪和通信技術采用了多波束測量，遙報系統的水位測量，遙感電源裝置，動態差分系統，3S的融匯等。這些現代測繪和通信技術的創新保證了在港航道疏浚測量的精準度和施工的效率。

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