天塹變通途，海測新篇章

馬格淇

10月24日，舉世矚目的港珠澳大橋正式開通，從設(shè)計到建設(shè)歷時14年，畢其功于一役。這座被英國《衛(wèi)報》稱之為“新的世界七大奇跡之一”的超級工程，凝結(jié)了來自各行業(yè)精英建設(shè)者的智慧結(jié)晶和勞動汗水；眾多的建設(shè)者共同鑄就了這一建筑杰作，在這其中，南海航海保障中心廣州海事測繪中心（以下簡稱“廣州海測中心”）亦發(fā)揮著重要作用。

委以重任：來自大國工程的挑戰(zhàn)

港珠澳大橋的主體工程在航運繁忙、海況復(fù)雜的珠江口水域進行建設(shè)，尤其是人工島、海底隧道等建設(shè)施工，以及所牽涉到的隧道沉管運輸、橋梁大型構(gòu)件運輸、臨時航道開辟及轉(zhuǎn)換、施工船舶避風(fēng)水域選址等諸多問題，這就需要進行一系列的掃海測量及制圖工作，為施工提供詳盡的海底地形資料。

作為華南地區(qū)規(guī)模最大、實力最強的甲級海上測繪隊伍，2008年，廣州海測中心受業(yè)主和建設(shè)方委托，正式開始分階段對橋區(qū)水域、伶仃航道、臨時航道、特種水域進行了全面的勘察測量。

港珠澳大橋橫跨珠江口水域，測量環(huán)境復(fù)雜；工作中涉及業(yè)主、施工、行政管理等部門單位，協(xié)調(diào)工作繁瑣復(fù)雜；工期時間緊張......這些可預(yù)見的工作難點都將無時無刻挑戰(zhàn)著廣州海測中心。

緊迫繁重：為大橋建立一個“新的”廣州海測中心

其實早在正式接受委托之前，廣州海測中心就已經(jīng)介入了大橋工程的測量工作。

“大橋要開工，那么首先就必須要弄清楚水下的情況。這個就涉及到了工程施工前的測量勘察工作?！睖y繪業(yè)務(wù)科科長王宇凱表示，前期測量工作的調(diào)查面積達到了18平方公里，要在這一片寬廣水域上測量勘察出水深、水下障礙物、海底電纜、沉船等等水下情況，絕非易事。而大橋施工單位給予廣州海測中心的時間，僅1個月。

工作繁重，時間緊迫。廣州海測中心領(lǐng)導(dǎo)當(dāng)機立斷，專門組建了一支12人的隊伍負(fù)責(zé)前期測量工作，直接駐扎到了珠海。用王宇凱的話說，就相當(dāng)于為港珠澳大橋建立了一個“新的”廣州海測中心。

“每天早上7點我們從碼頭出發(fā)，就在船上用儀器對測量水域進行掃測工作。到晚上6、7點我們才會返回碼頭。當(dāng)時是冬天，早上和夜晚的海水都是非常寒冷的?！蓖跤顒P坦言，回到碼頭后，并不代表一天工作的結(jié)束，為了盡可能節(jié)約時間，工作團隊在掃測工作結(jié)束后的當(dāng)天晚上就對掃測數(shù)據(jù)進行處理。這也意味著這支精英團隊每個人每天的工作時間都將近10個小時。

功夫不負(fù)有心人，驚人的毅力和超強的戰(zhàn)斗力，讓這支團隊成功在規(guī)定時間內(nèi)，向施工方提交了大橋工程橋區(qū)水域的初步水下測量情況報告。

這一份初步報告，為大橋的設(shè)計及建設(shè)施工尤其是進行橋隧結(jié)構(gòu)的布置時避開既有結(jié)構(gòu)物提供了重要指導(dǎo)；為避免施工對粵港澳三地的水下煤氣管道、通信光纖、國防通信等海底既有電纜、管道造成不必要的損害提供有力保障，維護了珠江口兩岸城市的正常社會秩序及經(jīng)濟發(fā)展；為港珠澳大橋總體設(shè)計定稿爭取了寶貴時間，也為在2008年12月工可報告通過專家初審并上報國家發(fā)改委奠定了基礎(chǔ)。

不辱使命：工期緊張下迸發(fā)出的海測力量

如果說前期的水下測量是為大橋的建設(shè)“引航開路”，那么大橋施工期間的海測工作，則是“長情陪伴”。

全長55公里的港珠澳大橋橫跨珠江口水域，在大橋施工過程中，勢必會出現(xiàn)因工程建設(shè)而暫時封閉主航道的情況，進而影響到廣州港、深圳港、虎門港等國際性大港船舶的進出港作業(yè)，甚至于整個區(qū)域的航運經(jīng)濟。進行臨時航道的勘測開辟以及示意圖的繪制工作，就成了廣州海測中心在大橋施工過程中的重要工作。

“臨時航道的開辟是十分復(fù)雜的，我們需要去測量臨時航道是否能滿足船舶航行的吃水深度；后面的航道疏浚也需要我們?nèi)グ殃P(guān)，確保挖到我們要求的通航深度。臨時航道開辟后，我們需要繪制示意圖，通過有關(guān)單位向港口和船舶進行分發(fā)告知。”王宇凱介紹道。

由于大橋建設(shè)是實時進行的，臨時航道往往都要跟著工程進程隨時進行調(diào)整和更新，這也讓廣州海測中心成為了一支“召之即來”的應(yīng)急部隊。

“我們雖然沒有再像前期工作一樣組建一支專門團隊，但大橋施工中，我們廣州海測中心就是一支專門團隊了?！闭缤跤顒P所說，當(dāng)施工方通知航道要進行調(diào)整，那么廣州海測中心就要立刻出動人手，進行臨時航道的勘測開辟以及示意圖的繪制工作。從接到通知到最終航道調(diào)整示意圖的繪制完成，往往只有4-5天的時間。

“航道調(diào)整示意圖一般是在各方的工作會議上進行展示和宣貫的，有一次印象最深刻的，是當(dāng)時航道調(diào)整的數(shù)據(jù)反饋到我們制圖人員時，距離開會僅剩不到24小時的時間。”廣州海測中心高級工程師周素娥回憶道，如果航道調(diào)整無法在會議上進行及時的公布和宣貫，必然會影響后續(xù)的建設(shè)工作。

在時間異常緊迫的情況下，制圖人員最終在加班加點的情況下完成了這張示意圖，而送達會場的時間，距離開會也僅剩半個小時。

據(jù)統(tǒng)計，在大橋施工過程中，廣州海測中心結(jié)合3D建模、數(shù)字高程模型（DEM）渲暈等技術(shù)，制作了55幅要素豐富、色彩鮮明、用途確定的專題圖，總印數(shù)達10萬余份。不僅能夠為施工單位制定相關(guān)方案進行技術(shù)把關(guān)并提供指導(dǎo)意見。如今大橋通車后，也成為了海事部門安全監(jiān)管和施工宣傳的重要資料。

沙場練兵：海測新科技、新方法大放異彩

對于廣州海測人來說，服務(wù)港珠澳大橋工程歷練了自己的綜合素質(zhì)能力；而對于廣州海測中心來說，則是一次新科技、新技術(shù)和新的工作方法的大練兵。

在大橋開工前的水下情況勘察掃測中，廣州海測中心投入了新式的多波束探測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠在采集基本水深數(shù)據(jù)的同時，獲取到波束的水柱和反向散射數(shù)據(jù)，最終形成更為清晰的海底地貌和水體圖像，更詳細(xì)地反映沉船、管道等等物體的特征，進一步確定探測目標(biāo)性質(zhì)和最淺水深。這也在多波束新技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域做出了有益的嘗試。

在對掃測數(shù)據(jù)進行處理時，海測人員還應(yīng)用了基于CUBE的多波束數(shù)據(jù)處理流程，這一流程使技術(shù)人員由數(shù)據(jù)處理者轉(zhuǎn)為了數(shù)據(jù)分析者，通過這一流程，數(shù)據(jù)處理除了會刪除掃測的假信號、假數(shù)據(jù)以外，還能夠分析假信號的來源、大小，在下一次掃測過程中予以避免，極大的解放了人力，提高了工作效率。可以說，前期的掃測工作之所以能夠在一個月內(nèi)就交出初步情況報告，廣州海測中心的新技術(shù)應(yīng)用功不可沒。

為滿足港珠澳大橋施工建設(shè)的需要，廣州海測中心在大橋附近水域建設(shè)和升級了四座水文站。每5分鐘采集一次水位、流速、流向等數(shù)據(jù)，通過移動網(wǎng)絡(luò)實時傳送給各需求單位，為大橋的島隧施工、沉管浮運、日常監(jiān)測提供最新準(zhǔn)確的水文信息。

出于加強港珠澳大橋施工水域附近船舶通航安全管理的考慮，廣州海測中心還以項目測量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)地理信息，結(jié)合已有的水文數(shù)據(jù)、全景數(shù)據(jù)、航標(biāo)數(shù)據(jù)，以業(yè)界領(lǐng)先的AraGIS Server為開發(fā)平臺，建成了二維、三維、遙感影像結(jié)合的GIS系統(tǒng)-港珠澳大橋通航環(huán)境數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)，整合和發(fā)布電子海圖、三維水下地形、全景影像、水文通報等服務(wù)，完成了從單一測量結(jié)果提供到多維立體信息服務(wù)的完美轉(zhuǎn)化。在這個系統(tǒng)上，可以直觀的看到船舶來往情況和大橋周邊水域的實時水文情況，這一系統(tǒng)即使在大橋通車后，依舊發(fā)揮這不小作用。

同時還對大橋及附近水域進行水上水下三維建模，首次將船載三維激光和多波束結(jié)合使用，解決了系統(tǒng)整合、定位精度、后期數(shù)據(jù)鑲嵌等難題，模型具備可視化、可量測性，為該技術(shù)的成熟應(yīng)用提供了實證借鑒。