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三角岛周边水下地形测量案例解析

地点:珠海市三角岛向外延伸200m水域

时间:2019年4月

使用设备:云洲M80“极行者”探测无人船,RESON T20P多波束,POS MV wavemaster组合惯导和海鹰HY1200声速剖面仪

测区简介

三角岛岸线总长度约4.9km,?#38431;?#38754;积约0.87km2,自然形态表面积约0.96km2。岛体呈东西走向,长约1.6km,宽约1km,最窄处宽约200m。测区周边海域平均水深7m,主要港湾是三角湾和北边湾,岛南近岸有干出礁和明礁。

三角岛实景

周边海域


案例描述

云洲智能受国家海洋局某单位委托,采用云洲M80“极行者”探测无人船搭载多波束对三角岛沿岸水深地形进行测量。测区为三角岛岸线向外延伸200m水域。水深小于2m的极浅区不采用多波束施测,其余区域按照多波束全覆盖测量实施。

测量整个流程包括驰抵工区、理清边界、布设测线、循线航行、记录数据、?#23707;健?#20113;洲M80“极行者”探测无人船最大航速12kn,驰抵三角岛约耗时2小时。驰抵工区后,首先进行声速剖面进行采集,使用海鹰HY1200声速剖面仪进行采集。

根据作业要求,对2m水深以上离岸200m以内区域进行作业,需采用遥控模式对三角岛岸线水深进行摸底,获得水深2m的边界线,并通过基?#25937;?#20214;的无人船航迹功能,对边界条件进行框选,完成理清边界工作。根据?#23548;?#27700;深、多波束扫宽(4倍水深)及全覆盖要求(10%重复),布设平行测线及检查线。工作人员发送指令,无人船按照布设测线依次航行,测量水深数据并记录,同时保存PDS文件及XTF文件,以备后处理使用。

三角岛测量中

基?#25937;?#20214;界面实时监控测量

数据分析

【三角岛西部海域】?#23548;?#27979;量时间共约2小?#20445;?#20854;中1小时进行2m等高线探索;剩余1小时按照布设测线进行循线航行,共布设10条500长的平行测线,有效航程约5km。

【三角岛北部海域】?#23548;?#27979;量时间共约5小?#20445;?#20854;中1.5小时进行2m等高线探索;剩余3.5小时按照布设测线进行循线航行,共布设17条1000m长的平行测线、10条300m长的平行测线以及3条400m长的检查线,有效航程约20km。

【三角岛东部及南部海域】由于三角岛陆地地形呈三角形,因此东部及南部作为三角岛的第三条边,可?#28216;?#19968;个整体作业区,该海域水深变化较大,作业面积较大,?#23548;?#27979;量布设测线较多且密,有效航程约41km。

航行测线记录

多波束数据通过PDS2000软件进行后处理,波束角使用135°,从测线截面图可见,波束拼接质量好,整体趋势完整,数据质量优良。选取其中一条测线进行IHO-44 95%置信区间评估,测线满足IHO-44(IHO Special Order)特优级标准。

多波束数据截面拼?#26377;?#26524;

IHO-44 Special Order评估

三角岛水深渲染图

水深数据经后处理,并用地图打开拼接后的渲染图。三角岛西面和东面的青洲水道和赤滩门水道水深较深,平均约10m(WGS-84高程标?#36857;?#19977;角岛北面及南面水深较浅,且南面存在大量的干出礁及暗礁。

应用结论

本项目验证了无人船进行海岛周边水深地形测量的可行性,数据质量满足IHO-44特优级标?#36857;?#26080;人船作业循线精度高,偏航距离小,无需人员进入,保障人员的作业安全;无人船可获取岛礁周边海域极浅区水深数据,为通航及开发提供必要的数据支撑;还可通过多条、多规格无人船协同施测的方式,进一步扩展可施工海况下的有效工作量,以应对岛屿海况较差的情况,从而提高作业效率。

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