單波束水深測量的定點取樣技術(shù)實現(xiàn)

常 青 李建如

（中交一航局第一工程有限公司 天津 300461）

1 單波束水深測量概述

外業(yè)采用距離或者時間定標的方法在測量過程中獲取水深點，運用單波束水深測量的技術(shù)，取得較好的效果，根據(jù)數(shù)據(jù)工程檢測技術(shù)要求，全程對數(shù)據(jù)加以獲取，如水深。內(nèi)業(yè)處理在應用過程中，可以利用海測軟件，在海測的生產(chǎn)過程中不完全利用原始數(shù)據(jù)，而是在不損失水深精度的要求下，實現(xiàn)原始數(shù)據(jù)如水線取樣的完成。這種方法由于可能會將一些特征點，例如航道、港池、坡腳等予以遺漏，在沒有完全采集到原始水深點的前提下特征點，會影響數(shù)據(jù)處理的準確性?，F(xiàn)階段水深數(shù)據(jù)全采集方法采集到的數(shù)據(jù)是全部的原始數(shù)據(jù)，在滿足不損失水深精度的要求下要充分研究定點取樣技術(shù)，取樣過程根據(jù)等距離或者定標點完成水線取樣，但是還需要符合用戶的需求，能夠完全控制水深點位置，在數(shù)據(jù)工程檢測過程中利用AuotCAD平臺精確到用戶指定的特征點位置?，F(xiàn)單波束水深測量的定點取樣技術(shù)，這對于通航審查工作、提高水深測量的精度、提高水深圖圖面美觀性[1]、開發(fā)水深定點取樣模塊具有實用意義。

2 單波束水深測量定點取樣技術(shù)的設計思路

以交點時間的計算結(jié)果作為基礎使用水深點時連續(xù)采集，利用定位文件與交點位置可以計算出來交點時間。繪制定點取樣線時，在利用單波束水深測量定點取樣技術(shù)的過程中，要求采集點的間距也比較小在原有的設計圖上對定點取樣線進行準確繪制。經(jīng)過泊位、港池、航道等的中線變坡、坡定點取樣，獲得線之間的距離，再根據(jù)相關規(guī)范要求進行確定，可以求出取樣線與主測線之間的交點，同時要在水深文件中，計算完成后根據(jù)要求繪制特征取樣線和用戶指定的腳節(jié)點。而潮位改正后的主測深線文件內(nèi)容包括定位文件、水深文件、高程點文件，然后利用高程點文件生成最終的測量成圖計算水深[2]?？梢詫⑸傻慕稽c水深數(shù)據(jù)存儲測線文件。然后利用定點取樣文件生成定點取樣斷面圖，完成可視化調(diào)整，并處理定點定標線水深斷面線，添加在AutoCAD擴展數(shù)據(jù)，根據(jù)計算時間的順序在斷面取樣圖上進行平移復制等操根據(jù)水深斷面線與定點定標線、地形之間的交點精確定點定標線數(shù)據(jù)。

3 單波束水深測量定點取樣技術(shù)的實踐

3.1 設計文件

對文件進行處理需要利用文件包括定位文件、原始水深文件對單波束水聲測量定點取樣技術(shù)的實施予以輔助，所處理的外業(yè)利用格式轉(zhuǎn)換，采集數(shù)據(jù)文件主要。例如將潮位改正后的定位文件、水深文件統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為文本格式。

3.2 具體步驟

首先，在確定取樣線文件時，對異常點函數(shù)進行排除，在利用單波束水深測量定點取樣技術(shù)的過程中，主要包括以下步驟：

（1）要自動繪制生成取樣線文件。計算主測線坐標數(shù)組，實現(xiàn)交點的過程中根據(jù)航道以及泊位、港池等基礎設施的軸線、坡腳線以及邊坡線等要求對測點取樣距離以及范圍線進行自動繪制，取取樣線名稱。保證定點取樣線的準確性，同時生成定點取樣線文件。為避免出現(xiàn)異常點以及保證取樣件文件便于閱讀，要根據(jù)繪制要求內(nèi)差對等距離取樣線以及外界測量航跡線進行繪制。對測線進行布設時，要保證測線根據(jù)300m間隔與航道中軸線垂直進行布置。

（2）生產(chǎn)取樣線文件。每一條測線文件都可以生產(chǎn)坐標數(shù)組和水深數(shù)組，以坐標數(shù)組為基礎可以生成主測線數(shù)據(jù)，而基于節(jié)點數(shù)組可以生成取樣線對象，并提取樣線文件主要包括軸線等特征取樣線，生成的文件名帶有“PJX”、“ZZX”、“BPX”等標識。每一條取樣線文件可以生產(chǎn)取樣線坐標數(shù)組，這樣可以使用主測線對象以及取樣線對象，以水深斷面的零線將其作為縱軸，利用計算的t計算水深數(shù)組中的水深v。按照Entity類的方法獲取實體之間的交點。在每一條主測線上去除異常點，然后才能獲取準確的數(shù)據(jù)。需要按照所求的交點坐標，這樣才能確定交點時間。在計算交點時間t時，在對定點取樣斷面圖生成取樣點文件。使用循環(huán)遍歷取樣線生成交點坐標數(shù)組交點時間t計算完成后，可以必須按照提取出的取樣線文件名作為水深坐標、定標線特征標識。從測線的起點開始沿著與零線垂直的方向，需要注意的是要建立的橫軸對定點取樣的斷面圖進行繪制。

（3）涉及到的主要變量根據(jù)繪制的斷面圖時這樣可以按照相關關系建立斷面寬度以及X軸的坐標作為基礎的坐標系（單位為米）。在繪制單個取樣斷面圖時，要準確標注一個X-O-Y的直角坐標系，原點的Y軸坐標、包括零線位置、斷面高度、水深、線名、圖廓方位以及定標標號、定標線等信息，這樣可以確保斷面圖繪制的準確性。在繪制定點取樣后，繪制斷面圖的主要步驟為：①畫斷面圖廓。按照零線位置、原點、斷面高度以及最后一個水深點到起點的距離繪制斷面圖廓，過程中必須首先確定好輪廓的4個角點坐標。在此基礎上繪制圖廓線，繪制過程中例如進行批量繪制，讀取批量取樣線文件時候需要注意保證測線方位角、繪制測線名等參數(shù)的準確性。②按照定點取樣完成后的水深文件中的時間進行定標線繪制。利用AuotCAD命令在對定點取樣的標號以及水深進行繪制時要保證定點定標線繪制的準確性，要對斷面圖上的定點定標線、坐標文件的原點距離進行測量，對推算出來的距離數(shù)值進行綜合考慮，能夠在此基礎上，獲取準確的水下特征地形點。準確的獲取定標線上下兩點的坐標。為了對定點取樣斷面圖可以然后根據(jù)上面的繪制流程進行循環(huán)繪制。從上到下繪制出連續(xù)的定點取樣水深斷面圖，可以根據(jù)地形的具體情況進行及時操作，可以使用定點定標線與水深斷面線求交，最終生成后綴為“.xyh”的水深點連線文件[3]。

3.3 實踐效果

在此次研究過程中所采取的單波束水深定點取樣技術(shù)，在某航道泊位、港池的數(shù)據(jù)進行檢測測量過程中進行應用。運用后不僅能夠提供整齊美觀的航道坡腳標注，并且能夠準確反映出航道坡腳、邊坡點以及用戶指定位置的水深數(shù)據(jù)的水深圖。還能夠?qū)こ讨械乃顢?shù)據(jù)質(zhì)量進行準確檢測，進一步確保工程的作業(yè)質(zhì)量以及作業(yè)進度，同時可以對工程的費用進行有效控制并且能夠?qū)降?、港池等港口基礎設施在設計過程的坡腳線進行準確標注，能夠保證變坡線等重要位置的精確性。在標注水深的過程中還能夠保證其整潔性以及美觀性。

4 結(jié)語

綜上，在對準確標注特征點的水深問題進行解決時，可以充分發(fā)揮單波束水深測量定點取樣技術(shù)的積極作用。并且可以利用該技術(shù)準確標注超挖高差。在對單波束水深測量定點取樣技術(shù)進行應用時可以準確設置取樣線節(jié)點，方便掌握高程，借此保證挖泥船對邊坡進行準確疏浚，提高疏浚作業(yè)的準確性。并且能夠促進檢查線與主側(cè)深線水深互差之間的批量自動計算工作，可以保證測試精度。