《水利工程智慧感知与测量技术》课件-22.无人船在水下地形测量中的应用

水利工程智慧感知与测量技术无人船以其出色的机动性与稳定性，在水下地形测量中发挥着不可替代的作用。其搭载的测深系统和高精度定位设备，能够深入复杂水域，精确探测水底地形地貌。在测量过程中，无人船按照预设航线自主航行，系统地采集水深数据，并通过先进的数据处理软件，实时生成高分辨率的水下地形图。无人船在水下地形测量中的应用01无人船水下地形测量02水库库容曲线复核03水下地形测绘无人船水下地形测量PART01无人船水下地形测量水下地形测量是工程测量中的一种特定测量，测量江河、湖泊、水库、港湾和近海水底点的平面位置和高程，用以绘制水下地形图的测绘工作。无人船水下地形测量是利用无人船搭载测深设备，在水体表面航行，通过声波反射原理获取水下地形信息，并结合定位和姿态传感器确定位置和姿态，从而得到水下地形的三维坐标信息的技术。无人船水下地形测量资料收集与测区踏勘设备调试与校准测线规划数据记录作业流程作业前准备外业数据采集数据处理与成图数据预处理绘制水深图水库库容曲线复核PART02水库库容曲线复核库容计算是水库管理中至关重要的一环，它不仅关系到水库的安全运行，还直接影响到水资源的合理利用和区域的防洪减灾。无人船搭载专业的测量设备，能够快速、高效地获取水库水下地形的高精度数据帮助准确计算库容。水库库容曲线复核四堡水库位于鹤山市沙坪河龙口支流上游，集雨面积27.3平方公里，总库容3333万立方米。作为自然水库，该水库分支较多，汛期时，上游山区极易出现突发强降雨。传统水库测量手段的工作难度较大。本次项目采用无人机搭载激光雷达配合无人船搭载多波束进行库容复核。无人机无人船协同测量四堡水库航拍图应用典型案例—四堡水库库容复核根据多波束和激光雷达成果，融合得到四堡水库点云数据。应用典型案例—四堡水库库容复核多波束成果激光雷达成果融合成果水库库容曲线复核库容计算采用雷达+多波束的融合数据，采用投影体积法计算。应用典型案例—四堡水库库容复核库容曲线库容计算表水库库容曲线复核水库库容曲线复核该水库水深平均仅为4-5米，形状整体呈Y字型地势复杂、岸边存在部分遮挡区域、。本次项目采用无人测量船搭载多波束测深系统方案进行库区水库库容复核。具有集成度高、轻便易安装、高精度高效率、全方位测量等优点。岸基遥控无人船测量应用典型案例—四川遂宁某水库库容复核根据多波束成果，采用投影体积法，计算水库库容，得到了复核后的水库库容曲线。水库库容曲线复核应用典型案例—四川遂宁某水库库容复核点云成果库容曲线水下地形测绘PART03水下地形测绘应用典型案例—南沟门水库水下地形测绘南沟门水库枢纽总库容2.006亿立方米，为Ⅱ等、大（2）型水利工程。水库全长约16km，占地面积约7平方千米，对南沟门水库地形进行测绘，获取水库的地形数据，有利于了解和确定水库的运行状态，为水库的防洪调度、运营管理等工作提供实用的技术依据。南沟门水域测绘区域南沟门水库水下地形测绘水下地形测绘采用无人船搭载小型多波束测深系统，采集了南沟门水库约7平方千米的高精度水下地形数据，为水库运行管理的相关工作提供了有力的基础数据支撑。经过后处理的水库地貌如图所示。无人船测绘多波束测深系统采集数据水库地貌图水库河床的冲刷碎石底、老河道、淹没梯田应用典型案例—南沟门水库水下地形测绘水下地形测绘大广坝水电站工程位于海南省西部东方市境内昌化江中游，具有发电、灌溉、供水等综合效益。大广坝前基岩因水库多年运行行为及自然地质变化等因素产生下沉、破损现象，目前已陆续出现多个基岩深坑。国家能源局开展了坝前基岩深坑水下地形的三维测绘工作。基岩深坑近景大广坝航拍图应用典型案例—大广坝水电站水下地形测绘水下地形测绘针对江河湖泊、水库等水域面积小，水流平缓区域，采用无人船搭载多波束的方式开展测量作业。此次无人船测量作业采集的多波束数据质量良好，清晰地呈现了复杂深坑的水下地形地貌，顺利完成了深达26米的基岩深坑测绘作业,为勘察大广坝水下地形提供了