探究现代海洋测绘及通信技术在港航道疏浚工程测量中的应用

郭雄强 刘力 刘思航 彭云

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714116

摘要：随着海洋状况，港口环境的复杂化，传统的海洋测绘和通信技术对于航道疏浚工程的弊端越发明显，而随着科技发展，海洋测绘和通信技术也不断在更新。本文介绍了新的现代的海洋测绘以及通信技术在疏浚工程中的运用，旨在保证航道疏浚的测量精度，以便提高疏浚工程的工作效率。

关键词：现代海洋测绘；通信技术；航道疏浚工程；测量精度

传统的海洋测绘是采用单声波的形式，以水面船只作为测量平台，使用平板仪等，采取的是点状型的测量方式，这样得到的数据结果不够全面，而且效率低。而现代的海洋测绘方式则进行了很大的革新，现代海洋测绘采用的是卫星的精准定位，多声波的模式，达到了由点到线乃至面的对海洋的底质类型，淤泥厚度等进行一个深度精准的测量。而在通信技术上的革新加快了测绘数据的传输和处理的过程，为航海疏浚工程的高效完成提供了牢固的技术支撑。

1 现代海洋测绘和通信技术在港航道疏浚工程测量中的应用

在港航道测绘中运用现代海洋测绘技术已成为科技发展的一个毋庸置疑的趋势，而现代海洋测绘中常用的便是3S，即GPS，GIS，RS。GPS就是大众所说的卫星导航定位系统，GPS 的精准定位为航道疏浚工程的实施提供一個方向性的指导。GIS即地理信息系统，主要用于现代海洋测绘数据库的信息收集，存储，查询，分析等，生成海洋地图，达到信息的高速转移和共享。RS就是遥感探测技术，可以实现远距离的探测，特别是深海的探测。因此3S的运用使得港口航道疏浚工程的测量更加的精密和准确。

2 双向实时动感差分技术

远距离的双向实时动态相位差分技术即LRK技术，双向指的是差分定位的一端与海洋中移动的物体相连，实时跟踪物体的行走轨迹，而另一端则同地面上的几个基准点连接，达到两端信号的一个双向接收和反馈。差分定位用的是GPS技术，将GPS信号置于差分两端，即物体运动的载体端及地面的基准点端，通过卫星的定位，便能够较为准确地给出物体运动的轨迹，实现实时精准测量。将双向实时动态差分技术运用到在港航道疏浚工程中则会看到良好的效果，将载体端置于航道底端，将基准点设于地面，船只等，这样就能达到实时检测，实时了解港口底部的底质情况，以便判断是否适合疏浚等。所以双向动态差分技术是现代海洋测绘技术在航道疏浚工程中的创举，也是目前认可度极高的高效型实施技术。

3 遥控装置在港航道疏浚中的电源操控运用

遥控装置在港航道疏浚测量的运用主要在于对基准台的电源开关的一个智能遥感控制，因为传统的基准台的电源是人工掌控的，白天作业的时候开启，停止作业则关闭，但是航道疏浚的基准台设在操作塔上，因而人工操控电源变得十分艰难。遥感电源开关则很好地解决了这一问题，遥感技术将电源端和人工端通过短信关联起来。人工只需要在开关设备的时候通过短信对遥感设备发出指令，这个指令就会抵达电源端，并且电源端执行完毕之后也会及时短信反馈回人工端。

4 遥报系统在港航道疏浚测量中的运用

航道疏浚工程中的测量同港口以及港外海洋的潮汐情况紧密相关，港内外造成的潮差将会影响航道疏浚工程的实施。而遥报系统就是为了解决潮差的问题，对大陆架的水位和海洋的水位进行一个实时通讯传输。

遥报系统的一端可以设立在港口的大陆架处使用浮子式自动测潮仪，另一端设立在海洋域的灯塔上，使用压力感应式自动测潮仪。然后两端的测潮仪通过通讯装置实时将数据传送回航道疏浚工程中心，然后工程组再根据实时的水位差，寻找一个最佳的疏浚时间和疏浚点。

5 多波束测量在港航道疏浚测量中的运用

相比于传统的单波束测量的精准度低，效率低等问题，多波束测量则体现出它的优越性。多波束测量根据实际需要将设计制造一条适合的专门测量船，以便提前预防工程施工中的各种困难。例外多波束测量中需要将换能器在测量完毕的时候及时提上水面，以防止测量设备被损坏，保证测量的有效时间。

多波束测量主要是数据校准，采集，处理这三个方面。数据校准是在采集步骤之前根据校准程序校准参数，然后将校准后的参数输入到采集程序中进行后续的数据计算。多波束采集则是在完成声速测量之后将数据输入测量软件进行数据的采集，数据采集主要是对布下的测量线的声速测量后的采集。这些测量后的数据最后都会被存储到数据中心进行分析和最后的数据处理。

数据处理环节是整个多波束测量中最为关键的一步，由于多声波束的数据测量采集量十分庞大，声纳测量受海域影响，采集信息不一定能够及时反馈等，这些既存的问题都直接影响了测量的质量。所以在数据处理中分为两个环节，一个是系统的在线处理，另一个是系统处理后的后处理，为了保证挖泥船的作业，所以两个处理方式通过以太网快速转换，系统处理的数据将及时把处理数据通过以太网输入到后处理系统。后处理的水位数据则由陆地测量办公室通过GPS计算机邮件发送，这样保证了挖泥船能够及时根据数据处理结果进行工作调整。

6 结语

相比于传统的测绘技术，现代的海洋测绘和通信技术采用了多波束测量，遥报系统的水位测量，遥感电源装置，动态差分系统，3S的融汇等。这些现代测绘和通信技术的创新保证了在港航道疏浚测量的精准度和施工的效率。

参考文献：

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