《水利工程智慧感知與測量技術》課件-22.無人船在水下地形測量中的應用

水利工程智慧感知與測量技術無人船以其出色的機動性與穩定性，在水下地形測量中發揮著不可替代的作用。其搭載的測深系統和高精度定位設備，能夠深入復雜水域，精確探測水底地形地貌。在測量過程中，無人船按照預設航線自主航行，系統地采集水深數據，并通過先進的數據處理軟件，實時生成高分辨率的水下地形圖。無人船在水下地形測量中的應用01無人船水下地形測量02水庫庫容曲線復核03水下地形測繪無人船水下地形測量PART01無人船水下地形測量水下地形測量是工程測量中的一種特定測量，測量江河、湖泊、水庫、港灣和近海水底點的平面位置和高程，用以繪制水下地形圖的測繪工作。無人船水下地形測量是利用無人船搭載測深設備，在水體表面航行，通過聲波反射原理獲取水下地形信息，并結合定位和姿態傳感器確定位置和姿態，從而得到水下地形的三維坐標信息的技術。無人船水下地形測量資料收集與測區踏勘設備調試與校準測線規劃數據記錄作業流程作業前準備外業數據采集數據處理與成圖數據預處理繪制水深圖水庫庫容曲線復核PART02水庫庫容曲線復核庫容計算是水庫管理中至關重要的一環，它不僅關系到水庫的安全運行，還直接影響到水資源的合理利用和區域的防洪減災。無人船搭載專業的測量設備，能夠快速、高效地獲取水庫水下地形的高精度數據幫助準確計算庫容。水庫庫容曲線復核四堡水庫位于鶴山市沙坪河龍口支流上游，集雨面積27.3平方公里，總庫容3333萬立方米。作為自然水庫，該水庫分支較多，汛期時，上游山區極易出現突發強降雨。傳統水庫測量手段的工作難度較大。本次項目采用無人機搭載激光雷達配合無人船搭載多波束進行庫容復核。無人機無人船協同測量四堡水庫航拍圖應用典型案例—四堡水庫庫容復核根據多波束和激光雷達成果，融合得到四堡水庫點云數據。應用典型案例—四堡水庫庫容復核多波束成果激光雷達成果融合成果水庫庫容曲線復核庫容計算采用雷達+多波束的融合數據，采用投影體積法計算。應用典型案例—四堡水庫庫容復核庫容曲線庫容計算表水庫庫容曲線復核水庫庫容曲線復核該水庫水深平均僅為4-5米，形狀整體呈Y字型地勢復雜、岸邊存在部分遮擋區域、。本次項目采用無人測量船搭載多波束測深系統方案進行庫區水庫庫容復核。具有集成度高、輕便易安裝、高精度高效率、全方位測量等優點。岸基遙控無人船測量應用典型案例—四川遂寧某水庫庫容復核根據多波束成果，采用投影體積法，計算水庫庫容，得到了復核后的水庫庫容曲線。水庫庫容曲線復核應用典型案例—四川遂寧某水庫庫容復核點云成果庫容曲線水下地形測繪PART03水下地形測繪應用典型案例—南溝門水庫水下地形測繪南溝門水庫樞紐總庫容2.006億立方米，為Ⅱ等、大（2）型水利工程。水庫全長約16km，占地面積約7平方千米，對南溝門水庫地形進行測繪，獲取水庫的地形數據，有利于了解和確定水庫的運行狀態，為水庫的防洪調度、運營管理等工作提供實用的技術依據。南溝門水域測繪區域南溝門水庫水下地形測繪水下地形測繪采用無人船搭載小型多波束測深系統，采集了南溝門水庫約7平方千米的高精度水下地形數據，為水庫運行管理的相關工作提供了有力的基礎數據支撐。經過后處理的水庫地貌如圖所示。無人船測繪多波束測深系統采集數據水庫地貌圖水庫河床的沖刷碎石底、老河道、淹沒梯田應用典型案例—南溝門水庫水下地形測繪水下地形測繪大廣壩水電站工程位于海南省西部東方市境內昌化江中游，具有發電、灌溉、供水等綜合效益。大廣壩前基巖因水庫多年運行行為及自然地質變化等因素產生下沉、破損現象，目前已陸續出現多個基巖深坑。國家能源局開展了壩前基巖深坑水下地形的三維測繪工作。基巖深坑近景大廣壩航拍圖應用典型案例—大廣壩水電站水下地形測繪水下地形測繪針對江河湖泊、水庫等水域面積小，水流平緩區域，采用無人船搭載多波束的方式開展測量作業。此次無人船測量作業采集的多波束數據質量良好，清晰地呈現了復雜深坑的水下地形地貌，順利完成了深達26米的基巖深坑測繪作業,為勘察大廣壩水下地形提供了